EP2408594A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines stranggussprodukts - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines stranggussprodukts

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EP2408594A1
EP2408594A1 EP10711335A EP10711335A EP2408594A1 EP 2408594 A1 EP2408594 A1 EP 2408594A1 EP 10711335 A EP10711335 A EP 10711335A EP 10711335 A EP10711335 A EP 10711335A EP 2408594 A1 EP2408594 A1 EP 2408594A1
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EP
European Patent Office
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grinding
continuous casting
casting product
long
actuator
Prior art date
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Application number
EP10711335A
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English (en)
French (fr)
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EP2408594B1 (de
Inventor
Günter Schiller
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Amova GmbH
Original Assignee
SMS Logistiksysteme GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2408594B1 publication Critical patent/EP2408594B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/005—Portal grinding machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/033—Other grinding machines or devices for grinding a surface for cleaning purposes, e.g. for descaling or for grinding off flaws in the surface
    • B24B27/04—Grinding machines or devices in which the grinding tool is supported on a swinging arm

Definitions

  • the invention relates to a method for grinding a continuous casting product, in particular a slab, wherein the continuous cast product in cross section has a rectangular contour with two opposite long sides and two opposite short sides, wherein one of the long sides of the continuous casting product in a processing position, in which Continuous casting product rests on one of its long sides on a grinding table, is subjected to at least one grinding tool surface treatment. Furthermore, the invention relates to a device for grinding a continuous casting product.
  • Continuously cast products in particular slabs, are usually subjected to surface treatment by grinding after the continuous casting in order to achieve a sufficient quality in the further processing of the product.
  • the slab is usually reciprocated longitudinally in a reversing motion under a grinder. At the end of each reversing movement, the grinder performs a stepwise cross-feed motion until the entire slab surface is ground.
  • the device has a grinding table 6 and a grinding device 21 in the form of a main assembly with drive motor and grinding wheel 7.
  • the slab 1 has in a known manner two long sides 2 and 3 (broad sides) and two short sides 4 and 5 (narrow sides). It lies with one of its long sides 3 on the grinding table 6.
  • the grinding table 6 reversibly moves under the grinding device 21 in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
  • the grinding wheel 7 is pressed by means of a grinding pressure cylinder 14 'against the upper side of the slab 1.
  • the slab 1 is thus moved by means of the grinding table 6 relative to the grinding device 21 in the longitudinal direction back and forth. With each reversing the grinding device 21 performs by means of a feed cylinder 22 a stepwise cross-feed movement until the top of the slab is finished ground.
  • the main unit, for grinding the long side 2, 3 of the slab 1 is still a second grinding device 23 in the form of an accessory present, which is intended to grind the short sides 4, 5 of the slab 1 ,
  • a grinding wheel 7 is available.
  • FIGS. 2 and 3 respectively, the main assembly 21 and the auxiliary unit 23 are shown, whereby the movement of the grinding wheel 7 during grinding, that is to say the grinding unit 7, is also shown.
  • H the respective delivery by the units 21, 23 is indicated insofar as that the grinding wheel is sketched together with grinding spindle in two different positions. The effort associated with the additional installation of an accessory is relatively high.
  • a problem is also that it can lead to significant caking of grinding chips on the device, if the flight of chips during grinding is not optimally maintained. Therefore, a relatively high maintenance is required in previously known solutions.
  • the invention is therefore an object of the invention to develop a method and an associated device with which it is possible or to guarantee a high manufacturing quality in the processing of the continuous casting product, yet to dispense with the high cost, the This results in the prior art discussed above as a result of the equipment of the main and auxiliary grinding unit. Furthermore, it should be achieved that the grinding of the continuous casting product can be carried out in an efficient and rapid manner, so that the grinding can be carried out economically. Furthermore, the aim is to design the method or the device such that a removal of the grinding chips can take place in an improved manner. As a result, in particular caking chips are to be reduced to the device.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that after or before the grinding of the long side of the continuous casting product in the machining position with the at least one grinding tool at least one of the short sides is subjected to a surface treatment.
  • a single short side of the surface treatment is subjected to a progressive grinding process in the processing position.
  • the direction of rotation of the grinding tool is particularly preferably kept the same during the surface processing of the long and the short side. This leads to an advantageous chip removal.
  • the direction of rotation of the Schleiftechnikzeus in the surface processing of the long and the short side is namely chosen with advantage so that the chips flight in the surface treatment is directed horizontally to the side or vertically downwards.
  • the long side of the continuous casting product is usually at least twice as long as the short side of the continuous casting product and is a multiple of this in slabs.
  • the apparatus for grinding a continuous casting product comprises a grinding device with at least one grinding tool for grinding at least one long side of the continuous casting product, wherein the grinding device comprises a holding arm which is pivotally mounted in a pivot axis on a support member of the grinding device, wherein the grinding tool at one of Pivot axis spaced location of the support arm is arranged and wherein for pivoting the support arm relative to the support member, an actuator is arranged effectively between the support member and the support arm.
  • the invention provides that the actuator consists of two series-connected Operaak- tuatoren.
  • One of the Supplementaktuatoren is designed as controllable with respect to its adjustment path and / or its force or controllable element, wherein the other Clausaktuator is designed as an element that can be positioned only in two end positions.
  • At least one of the partial actuators are preferably designed as hydraulic or pneumatic piston-cylinder systems.
  • the grinding tool is preferably arranged at the end of the holding arm, which is remote from the pivot axis.
  • the actuator advantageously engages near the grinding tool on the holding arm.
  • the grinding tool can be covered by a protective hood over part of its circumference, wherein the protective hood is rotatably mounted about an axis of rotation which is parallel to the axis of rotation of the grinding tool.
  • An actuator can be effectively arranged between a circumferential point of the protective hood and the holding arm.
  • This actuator is preferably designed as a pneumatic or hydraulic piston-cylinder system.
  • the guard may be disposed on a pivot arm, wherein the pivot arm is mounted in the support arm and can be pivoted about a pivot axis which is parallel to the axis of rotation of the grinding tool and spaced therefrom.
  • an actuator for pivoting the pivot arm is arranged to be effective relative to the support arm between the pivot arm and the support arm, which makes the grinding wheel change easier.
  • a high product quality can be achieved, but still can be dispensed with a separate grinding unit, ie on the accessory for grinding the short side.
  • a grinding device has thus been modified so that it is also suitable for grinding the short side of the continuous casting product.
  • care must be taken that the cylinder stroke of the grinding pressure cylinder is substantially larger than in the prior art device, since the grinding wheel must be made correspondingly lower due to the radius of the worn grinding wheel and the product thickness to completely grind the short side (narrow side) can.
  • the device according to the invention provides two series-connected partial actuators, of which only one serves to regulate the pressing force; the other is a pure Stellaktuator, which must take only two end positions.
  • the grinding wheel guard has been modified so that it does not hit the long side when grinding the short side.
  • the long side is ground in the usual way.
  • the short side becomes laterally ground.
  • the advantage is that the direction of movement of the chips does not change if the direction of rotation of the grinding wheel is retained and only one chip collecting box is installed. The chip collecting box must only be extended to the grinding table. The direction of rotation of the grinding wheel does not change during machining.
  • FIG. 1 shows a device for grinding a continuous casting product in the form of a slab according to the prior art
  • FIG. 2 shows the main grinding unit of the device according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the auxiliary grinding unit of the device according to FIG. 1;
  • Fig. 4 shows schematically the grinding of a continuous casting product with a grinding method according to the invention
  • Figure 5 is a perspective view of a grinding device according to the invention during grinding of the upper long side of the slab.
  • FIG. 6 shows the device according to FIG. 5 during the grinding of a short side of the slab
  • FIG. 7 shows the device according to FIG. 5 with a worn grinding wheel immediately before the grinding wheel is replaced;
  • FIG. and Fig. 8 shows the device of FIG. 7 with a new mounted grinding wheel.
  • a device for grinding a slab 1 is shown schematically, which operates according to the invention.
  • the slab 1 has a rectangular cross section, which can be seen in Fig. 4; the slab 1 extends with its longitudinal axis in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
  • the slab 1 accordingly has two long sides 2 and 3 (broad sides) and two short sides 4 and 5 (narrow sides).
  • the slab 1 lies with its lower long side 3 on a grinding table 6. This processing position of the slab 1 is marked with A, during the process according to the invention, the slab 1 remains in the processing position A. After carrying out the process, the slab is turned by 180 ° about the longitudinal axis and the process is repeated.
  • the slab surface is processed here by means of a grinding process in order finally to be able to produce a product of sufficient quality from the slab.
  • a grinding device is provided, of which in FIG. 4 only the grinding wheel 7 is sketched.
  • the arrow 8 indicates the direction of rotation of the grinding tool (grinding wheel) 7 during its operation.
  • the grinding wheel 7 is guided in a known manner in the horizontal direction transverse to the longitudinal axis of the slab to grind the overhead long side 2. It is essential that after (or possibly also before) the grinding of the long side 2 of the slab 1 in the processing position A with the same grinding wheel in a continuously continuing operation 7, one of the short sides 4 is subjected to a surface treatment.
  • the grinding is carried out in a conventional manner, ie the grinding table 6 oscillates in the direction of the longitudinal axis of the slab 1 (ie in the direction perpendicular to the plane) back and forth, while the grinding wheel 7 at each stroke of the grinding table 6 a certain amount transverse to Width direction of the slab
  • the direction of rotation 8 of the grinding wheel 7 causes the grinding chips on the slab surface during grinding of the long side 3 are directed horizontally (to the left), which is indicated by the chips 9. Meanwhile, when sanding the short side 4, the chips are directed downwards (chip flight 9), where there is an unillustrated chip collecting box. Chip migration can be influenced by a baffle plate 24.
  • the grinding device is modified so that both the grinding of the upper long side 2 and the grinding of the left short side 4 is possible. On a separate accessory can thus be dispensed with.
  • both directions of movement of the grinding unit are equipped with a grinding pressure control.
  • the grinding apparatus 10 enables such a grinding process.
  • a support member 13 On a base frame 25, which can be moved horizontally as shown in FIG. 1 by means of the feed cylinder 22, a support member 13 is attached.
  • the carrier element 13 has a pivot axis 12, in which a holding arm 11 is articulated, so that it can pivot about the pivot axis 12 relative to the carrier element 13.
  • the holding arm 11 carries at its one end a grinding spindle with the grinding wheel 7, which rotates about its axis of rotation 17.
  • an actuator 14 is provided between the carrier element 13 and the holding arm
  • the actuator 14 consists of two partial actuators 14 'and 14 "which are connected in series
  • the partial actuator 14' corresponds to the usual grinding pressure cylinder with the usual stroke, as is also present in the prior art according to FIG It executes a defined displacement s (see Fig. 5) .
  • the second partial actuator 14 " is a non-controllable actuator, but one which can only travel in two positions and be held therein ,
  • the first position occupied by the partial actuator 14 " is shown in FIG. 5 and is selected when a long side 2 of the slab 1 is to be ground.
  • the second partial actuator 14 "is acted upon in its respective end positions with maximum operating pressure, so that it has the property of a rigid spacer.
  • the grinding wheel 7 is partially covered by a protective hood 15, namely over part of its circumference.
  • the protective hood 15 is rotatably mounted about an axis of rotation 16 which is parallel to the axis of rotation 17 of the grinding wheel 7.
  • an actuator 18 engages, which is hinged at its other end to the support arm 11.
  • the protective cover 15 can be rotated. In the position of Fig. 5, it is positioned for the grinding of the long side 2. If the short side 4 ground, which is outlined in Fig. 6, the guard 15 is brought into a pivoted back position, so that there can be no collision between the guard 15 and slab 1.
  • the protective cover 15 is thus rotatably mounted such that it can be rotated accordingly for the main or secondary side grinding.
  • the protective hood 15 is arranged at one end of a pivoting arm 19, which is articulated with its other end on the holding arm 11.
  • the protective cover 15 together with pivot arm 19 about a pivot axis 20, which is parallel to the axis of rotation 17 of the grinding wheel 7, are pivoted. This is used for grinding wheel change.
  • the protective hood 15 can be swiveled upwards completely manually or via an actuator (not shown).
  • the worn grinding wheel 7 is freely accessible and, according to FIG. 7, can be exchanged for a new grinding wheel 7 according to FIG. 8.
  • the feed cylinder 22 is used for the horizontal feed of the grinding wheel 7.
  • the grinding unit 10 z. B. in the direction of slab 1 the grinding wheel 7 is pulled to a lower position by the actuator 14 via the pivot axis 12 to the short side 4.
  • the slab 1 thus processed may be a hot slab. Since ultimately only the relative movement between the slab and the grinding wheel is important, it can also be provided as an alternative to the described procedure that the slab is arranged on a stationary mount and the grinding device 10 moves in the direction of the longitudinal axis of the slab during grinding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1), insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt (1) im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten (2, 3) und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten (4, 5) aufweist, wobei eine der langen Seiten (2) des Stranggussprodukts (1) in einer Bearbeitungsposition (A), in der das Stranggussprodukt (1) auf einer seiner langen Seiten (3) auf einem Schleiftisch (6) aufliegt, mittels mindestens eines Schleifwerkzeugs (7) einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird. Um in einfacher und schneller Weise eine höhere Qualität bei der Bearbeitung des Stranggussprodukts zu erzielen und dabei die Schleifspäne in einfacherer Weise auffangen zu können, sieht die Erfindung vor, dass nach oder vor dem Schleifen der langen Seite (2) des Stranggussprodukts (1) in der Bearbeitungsposition (A) mit dem mindestens einen Schleifwerkzeug (7) mindestens eine der kurzen Seiten (4, 5) einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Stranggussprodukts, insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten aufweist, wobei eine der langen Seiten des Stranggussprodukts in einer Bearbeitungsposition, in der das Stranggussprodukt auf einer seiner langen Seiten auf einem Schleiftisch aufliegt, mittels mindestens eines Schleifwerkzeugs einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts.
Stranggegossene Produkte, insbesondere Brammen, werden zumeist nach dem Stranggießen einer Oberflächenbearbeitung durch Schleifen unterzogen, um bei der Weiterverarbeitung des Produkts eine hinreichende Qualität zu erzielen. Beim Schleifen stranggegossener Brammen wird die Bramme üblicherweise in reversie- render Bewegung unter einer Schleifvorrichtung (Schleifaggregat) in Längsrichtung hin und her bewegt. Am Ende jeder Reversierbewegung vollzieht die Schleifvorrichtung eine schrittweise Quervorschubbewegung, bis die gesamte Brammenoberfläche geschliffen ist.
Während des Schleifens wird die Bramme auf einem Schleiftisch auf ihrer langen Seite bzw. Breitseite liegend gelagert. Eine gattungsgemäße vorbekannte Vorrichtung zum Schleifen von Brammen ist in den Figuren 1 bis 3 gezeigt. Sie ist ähnlich zu derjenigen, wie sie in der EP 0 053 274 A1 beschrieben ist.
Auf der Vorrichtung nach Fig. 1 wird das sog. HP-Schleifen (High-Pressure- Schleifen) der Bramme 1 durchgeführt. Die Vorrichtung hat einen Schleiftisch 6 sowie eine Schleifvorrichtung 21 in Form eines Hauptaggregats mit Antriebsmotor und Schleifscheibe 7. Die Bramme 1 hat in bekannter Weise zwei lange Seiten 2 und 3 (Breitseiten) und zwei kurze Seiten 4 und 5 (Schmalseiten). Sie liegt mit einer ihrer langen Seiten 3 auf dem Schleiftisch 6 auf. Beim Schleifen der Brammenoberseite bewegt sich der Schleiftisch 6 reversierend unter der Schleifvorrichtung 21 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Dabei wird die Schleifscheibe 7 mittels eines Schleifdruckzylinders 14' gegen die Oberseite der Bramme 1 gedrückt. Die Bramme 1 wird also mittels des Schleiftisches 6 relativ zur Schleifvorrichtung 21 in Längsrichtung hin und her bewegt. Mit jeder Reversierbewegung vollzieht die Schleifvorrichtung 21 mittels eines Vorschubzylinders 22 eine schrittweise Quervorschubbewegung, bis die Oberseite der Bramme fertig geschliffen ist.
Dabei ist es erforderlich, je nach Qualitätsanforderungen neben den langen Brammenseiten 2, 3 auch die kurzen Brammenseiten 4, 5 zu schleifen. Daher ist des weiteren neben der Schleifvorrichtung 21 , also dem Hauptaggregat, zum Schleifen der langen Seite 2, 3 der Bramme 1 noch eine zweite Schleifvorrichtung 23 in Form eines Nebenaggregats vorhanden, das bestimmt ist, die kurzen Seiten 4, 5 der Bramme 1 zu schleifen. Auch hierfür ist eine Schleifscheibe 7 vorhanden. Nachdem die oben liegende lange Seite 2 der Bramme durch das Hauptaggregat 21 geschliffen worden ist, wird eine kurze Seite 5 der Bramme 1 mittels des Nebenaggregats 23 geschliffen.
In den Figuren 2 bzw. 3 sind das Hauptaggregat 21 bzw. das Nebenaggregat 23 dargestellt, wobei auch die Bewegung der Schleifscheibe 7 beim Schleifen, d. h. die jeweilige Zustellung durch die Aggregate 21 , 23 insoweit angedeutet ist, als dass die Schleifscheibe samt Schleifspindel in jeweils zwei verschiedenen Positionen skizziert ist. Der Aufwand, der mit der zusätzlichen Installation eines Nebenaggregats verbunden ist, ist relativ hoch.
Ein Problem besteht zudem darin, dass es zu erheblichen Anbackungen von Schleifspänen an der Vorrichtung kommen kann, wenn der Flug der Späne beim Schleifen nicht optimal gehalten wird. Daher ist bei vorbekannten Lösungen ein relativ hoher Wartungsaufwand erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu entwickeln, mit dem bzw. mit der es möglich ist, eine hohe Fertigungsqualität bei der Bearbeitung des Stranggussprodukts zu garantieren, wobei dennoch auf den hohen Aufwand verzichtet werden soll, der sich bei dem oben diskutierten Stand der Technik infolge der Ausstattung der Vorrichtung mit Haupt- und Neben-Schleifaggregat ergibt. Ferner soll erreicht werden, dass das Schleifen des Stranggussprodukts in effizienter und schneller Weise erfolgen kann, so dass die Schleifbearbeitung wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Ferner wird angestrebt, das Verfahren bzw. die Vorrichtung so zu gestalten, dass in verbesserter Weise eine Abfuhr der Schleifspäne erfolgen kann. Hierdurch sollen insbesondere Anbackungen von Spänen an der Vorrichtung reduziert werden. Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach oder vor dem Schleifen der langen Seite des Stranggussprodukts in der Bearbeitungsposition mit dem mindestens einen Schleifwerkzeug mindestens eine der kurzen Seiten einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird.
Neben der langen Seite wird in der Bearbeitungsposition bevorzugt nur eine einzige kurze Seite der Oberflächenbearbeitung in einem fortschreitenden Schleifvorgang unterzogen. Die Drehrichtung des Schleifwerkzeugs wird dabei besonders bevorzugt bei der Oberflächenbearbeitung der langen und der kurzen Seite gleich gehalten. Dies führt zu einer vorteilhaften Späneabfuhr. Die Drehrichtung des Schleifwerkzeus bei der Oberflächenbearbeitung der langen und der kurzen Seite wird nämlich mit Vorteil so gewählt, dass der Späneflug bei der Oberflächenbearbeitung horizontal zur Seite oder vertikal nach unten gerichtet ist.
Die lange Seite des Stranggussprodukts ist zumeist mindestens doppelt so lang wie die kurze Seite des Stranggussprodukts und beträgt bei Brammen ein Vielfaches davon.
Die Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts weist eine Schleifvorrichtung mit mindestens einem Schleifwerkzeug zum Schleifen zumindest einer langen Seite des Stranggussprodukts auf, wobei die Schleifvorrichtung einen Haltearm umfasst, der in einer Schwenkachse an einem Trägerelement der Schleifvorrichtung verschwenkbar angeordnet ist, wobei das Schleifwerkzeug an einem von der Schwenkachse beabstandeten Ort des Haltearms angeordnet ist und wobei zum Verschwenken des Haltearms relativ zum Trägerelement ein Aktuator wirksam zwischen dem Trägerelement und dem Haltearm angeordnet ist. Die Erfindung sieht dabei vor, dass der Aktuator aus zwei in Reihe geschalteten Teilak- tuatoren besteht. Einer der Teilaktuatoren ist dabei als bezüglich seines Verstellweges und/oder seiner Stellkraft steuerbares oder regelbares Element ausgebildet, wobei der andere Teilaktuator als Element ausgebildet ist, das nur in zwei Endlagen positionierbar ist.
Zumindest einer der Teilaktuatoren, vorzugsweise beide Teilaktuatoren, sind bevorzugt als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Systeme ausgeführt.
Das Schleifwerkzeug ist bevorzugt an dem Ende des Haltearms angeordnet, das von der Schwenkachse entfernt ist. Der Aktuator greift vorteilhafter Weise nahe des Schleifwerkzeugs am Haltearm an.
Das Schleifwerkzeug kann von einer Schutzhaube über einen Teil seines Um- fangs abgedeckt werden, wobei die Schutzhaube um eine Drehachse drehbar gelagert ist, die parallel zur Drehachse des Schleifwerkzeugs ist. Zwischen einem Umfangspunkt der Schutzhaube und dem Haltearm kann ein Aktuator wirksam angeordnet sein. Dieser Aktuator ist bevorzugt als pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-System ausgeführt. Die Schutzhaube kann an einem Schwenkarm angeordnet sein, wobei der Schwenkarm im Haltearm gelagert ist und um eine Schwenkachse verschwenkt werden kann, die parallel zur Drehachse des Schleifwerkzeugs und beabstandet von dieser ist. Vorgesehen kann dabei werden, dass ein Aktuator zur Verschwenkung des Schwenkarms relativ zum Haltearm zwischen dem Schwenkarm und dem Haltearm wirksam angeordnet ist, was den Schleifscheibenwechsel einfacher gestaltet.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann eine hohe Produktqualität erreicht werden, wobei dennoch auf ein separates Schleifaggregat, d. h. auf das Nebenaggregat zum Schleifen der kurzen Seite, verzichtet werden kann. Die bei der vorgeschlagenen Lösung alleinig vorgesehene eine Schleifvorrichtung ist also so modifiziert worden, dass sie sich auch für das Schleifen der kurzen Seite des Stranggussprodukts eignet. Hierbei muss dafür Sorge getragen werden, dass der Zylinderhub des Schleifdruckzylinders wesentlich größer ist als bei der vorbekannten Vorrichtung, da die Schleifscheibe bedingt durch den Radius der abgenutzten Schleifscheibe und die Produktdicke entsprechend tiefer angestellt werden muss, um die kurze Seite (Schmalseite) komplett schleifen zu können.
Allerdings würde eine reine Huberhöhung eines einzigen Kolben-Zylinder-Systems bedingt durch die dabei größer werdende Ölsäule im Zylinder das Regelverhalten des Schleifaggregats sehr stark negativ beeinflussen. Hierdurch wäre ein betriebssicheres Schleifen nicht mehr gewährleistet. Zur Lösung dieser Problematik sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei in Reihe geschaltete Teilaktuatoren vor, von denen nur einer zur Regelung der Andruckkraft dient; der andere ist ein reiner Stellaktuator, der lediglich zwei Endlagen einnehmen muss.
Weiterhin wurde die Schleifscheiben-Schutzhaube entsprechend modifiziert, damit diese beim Schleifen der kurzen Seite nicht gegen die lange Seite stößt.
Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung und Vorgehensweise besteht somit die Möglichkeit, effizient und schnell sowie präzise sowohl eine lange als auch eine kurze Seite zu schleifen. Auf ein separates Nebenaggregat kann somit verzichtet werden, ohne Qualitätseinbußen hinnehmen zu müssen.
Zum Schleifen einer Bramme wird diese auf dem Schleiftisch auf einer langen Seite (Breitseite) horizontal liegend gelagert. Zunächst wird die lange Seite in üblicher Weise geschliffen. Danach (oder davor) wird die kurze Seite (Schmalseite) seitlich geschliffen. Von Vorteil ist, dass sich die Flugrichtung der Späne nicht ändert, wenn die Drehrichtung der Schleifscheibe beibehalten wird und nur ein Späneauf- fangkasten installiert werden rnuss. Der Späneauffangkasten rnuss lediglich bis zum Schleiftisch verlängert werden. Die Drehrichtung der Schleifscheibe ändert sich bei der Bearbeitung nicht.
In der Zeichnung sind mit einer Bramme als Strangussprodukt Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 das Haupt-Schleifaggregat der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 das Neben-Schleifaggregat der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 schematisch das Schleifen eines Stranggussprodukts mit einem Schleifverfahren gemäß der Erfindung;
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung während des Schleifens der oberen langen Seite der Bramme;
Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 während des Schleifens einer kurzen Seite der Bramme;
Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 mit verschlissener Schleifscheibe unmittelbar vor dem Auswechseln der Schleifscheibe; und Fig. 8 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 mit einer neuen montierten Schleifscheibe.
In Fig. 4 ist schematisch eine Vorrichtung zum Schleifen einer Bramme 1 dargestellt, die nach der Erfindung arbeitet. Die Bramme 1 hat einen rechteckförmigen Querschnitt, der in Fig. 4 zu sehen ist; die Bramme 1 erstreckt sich mit ihrer Längsachse in Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Die Bramme 1 hat demgemäß zwei lange Seiten 2 und 3 (Breitseiten) und zwei kurze Seiten 4 und 5 (Schmalseiten).
Die Bramme 1 liegt mit ihrer unten liegenden langen Seite 3 auf einem Schleiftisch 6 auf. Diese Bearbeitungsposition der Bramme 1 ist mit A gekennzeichnet, während des erfindungsgemäßen Verfahrens verbleibt die Bramme 1 in der Bearbeitungsposition A. Nach der Durchführung des Verfahrens wird die Bramme um 180° um die Längsachse gewendet und das Verfahren wiederholt.
Die Brammenoberfläche wird hier mittels eines Schleifvorgangs bearbeitet, um schlussendlich ein Produkt mit hinreichender Qualität aus der Bramme fertigen zu können. Hierfür ist eine Schleifvorrichtung vorgesehen, von der in Fig. 4 nur die Schleifscheibe 7 skizziert ist. Der Pfeil 8 gibt die Drehrichtung des Schleifwerkzeugs (Schleifscheibe) 7 bei deren Betrieb an.
Zunächst wird die Schleifscheibe 7 in bekannter Weise in horizontale Richtung quer zur Längsachse der Bramme geführt, um die oben liegende lange Seite 2 zu schleifen. Wesentlich ist, dass nach (oder ggf. auch vor) dem Schleifen der langen Seite 2 der Bramme 1 in der Bearbeitungsposition A mit derselben Schleifscheibe in einem sich kontinuierlich fortsetzenden Arbeitsgang 7 eine der kurzen Seiten 4 einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird. Das Schleifen wird in an sich bekannter Weise durchgeführt, d. h. der Schleiftisch 6 oszilliert in Richtung der Längsachse der Bramme 1 (d. h. in Richtung senkrecht auf die Zeichenebene) hin und her, während die Schleifscheibe 7 bei jedem Hub des Schleiftisches 6 einen gewissen Betrag quer zur Breitenrichtung der Bramme
I weitergefahren wird.
Die Drehrichtung 8 der Schleifscheibe 7 bewirkt, dass die Schleifspäne auf der Brammenoberfläche beim Schleifen der langen Seite 3 horizontal (nach links) geleitet werden, was durch den Späneflug 9 angedeutet ist. Beim Schleifen der kurzen Seite 4 werden die Späne indes direkt nach unten geleitet (Späneflug 9), wo sich ein nicht dargestellter Späneauffangkasten befindet. Der Späneflug kann durch ein Prallblech 24 beeinflusst werden.
Bei der Ausführung nach den Fig. 5 bis 8 ist die Schleifvorrichtung so modifiziert, dass sowohl das Schleifen der oberen langen Seite 2 als auch das Schleifen der linken kurzen Seite 4 möglich ist. Auf ein separates Nebenaggregat kann somit verzichtet werden. Zu diesem Zweck sind beide Bewegungsrichtungen des Schleifaggregats mit einer Schleifdruckregelung ausgestattet.
Die Schleifvorrichtung 10 gemäß Fig. 5 ermöglicht einen solchen Schleifprozess. An einem Grundrahmen 25, der gemäß Fig. 1 mittels des Vorschubzylinders 22 horizontal bewegt werden kann, ist ein Trägerelement 13 befestigt. Das Trägerelement 13 weist eine Schwenkachse 12 auf, in der ein Haltearm 11 gelenkig gelagert ist, so dass dieser relativ zum Trägerelement 13 um die Schwenkachse 12 schwenken kann. Der Haltearm 11 trägt an seinem einen Ende eine Schleifspindel mit der Schleifscheibe 7, die um ihre Drehachse 17 rotiert.
Zur Zustellung der Schleifscheibe 7 sowie zur Aufbringung einer definierten An- druckkraft ist ein Aktuator 14 zwischen dem Trägerelement 13 und dem Haltearm
I 1 wirksam angeordnet. Wesentlich ist, dass der Aktuator 14 aus zwei Teilaktuatoren 14' und 14" besteht, die in Reihe geschaltet sind. Der Teiiaktuator 14' entspricht dem üblichen Schleifdruckzylinder mit dem üblichen Hub, wie er auch im Stand der Technik gemäß Fig. 1 vorhanden und mit der Bezugsziffer 14' versehen ist. Er führt einen definierten Verstellweg s aus (s. Fig. 5). Der zweite Teiiaktuator 14" ist indes ein nicht regelbarer Aktuator, sondern ein solcher, der lediglich in zwei Positionen verfahren und in diesen gehalten werden kann.
Die erste Position, die der Teiiaktuator 14" einnimmt, ist in Fig. 5 gezeigt und wird gewählt, wenn eine lange Seite 2 der Bramme 1 geschliffen werden soll.
Die andere Position, die der Teiiaktuator 14" einnimmt, ist in Fig. 6 dargestellt und wird dann benutzt, wenn die kurze Seite 4 der Bramme 1 geschliffen werden soll. Um den Hub des regelbaren Schleifdruckzylinders (Teiiaktuator 14') kurz zu halten, wird in seiner Wirklinie der zweite Teiiaktuator 14" eingesetzt, der nur die zwei Stellungen hat: Kolben komplett eingefahren zum Schleifen der langen Seite 2 und Kolben komplett ausgefahren zum Schleifen der kurzen Seite 4.
Der zweite Teiiaktuator 14" wird in seinen jeweiligen Endlagen mit maximalem Betriebsdruck beaufschlagt, so dass dieser die Eigenschaft eines starren Distanzstücks hat.
Wie weiter in den Figuren 5 bis 8 gesehen werden kann, ist die Schleifscheibe 7 teilweise von einer Schutzhaube 15, nämlich über einen Teil ihres Umfangs, abgedeckt. Die Schutzhaube 15 ist dabei um eine Drehachse 16 drehbar gelagert, die parallel zur Drehachse 17 der Schleifscheibe 7 ist.
An einer Umfangsstelle der Schutzhaube 15 greift ein Aktuator 18 an, der mit seinem anderen Ende an dem Haltearm 11 gelenkig befestigt ist. Durch Betätigung des Aktuators 18 kann demgemäß die Schutzhaube 15 verdreht werden. In der Stellung nach Fig. 5 ist sie für das Schleifen der langen Seite 2 positioniert. Wird die kurze Seite 4 geschliffen, was in Fig. 6 skizziert ist, wird die Schutzhaube 15 in eine zurück geschwenkte Stellung gebracht, so dass es keine Kollision zwischen Schutzhaube 15 und Bramme 1 geben kann.
Die Schutzhaube 15 ist somit derart drehbar gelagert, dass sie für das Haupt- oder Nebenseitenschleifen entsprechend gedreht werden kann.
Die Schutzhaube 15 ist an einem Ende eines Schwenkarms 19 angeordnet, der mit seinem anderen Ende am Haltearm 11 gelenkig gelagert ist. Damit kann die Schutzhaube 15 samt Schwenkarm 19 um eine Schwenkachse 20, die parallel zur Drehachse 17 der Schleifscheibe 7 ist, verschwenkt werden. Dies wird zum Schleifscheibenwechsel genutzt.
Für den Schleifscheibenwechsel, der in den Figuren 7 und 8 gezeigt wird, kann die Schutzhaube 15 komplett manuell oder über einen Aktuator (nicht dargestellt) nach oben geschwenkt werden. Die abgenutzte Schleifscheibe 7 ist frei zugänglich und kann gemäß Fig. 7 gegen eine neue Schleifscheibe 7 gemäß Fig. 8 ausgetauscht werden.
Wie bereits erwähnt, wird für den horizontalen Vorschub der Schleifscheibe 7 der Vorschubzylinder 22 eingesetzt. Wenn der Vorschubzylinder 22 das Schleifaggregat 10 z. B. in Richtung Bramme 1 schiebt, wird die Schleifscheibe 7 in eine tiefere Position vom Aktuator 14 über die Schwenkachse 12 an die kurze Seite 4 gezogen.
Bei der Bramme 1 , die so bearbeitet wird, kann es sich um eine Warmbramme handeln. Da es letztlich nur auf die Relativbewegung zwischen Bramme und Schleifscheibe ankommt, kann alternativ zu der erläuterten Vorgehensweise auch vorgesehen werden, dass die Bramme auf einer stationären Aufnahme angeordnet ist und die Schleifvorrichtung 10 sich in Richtung der Längsachse der Bramme beim Schleifen bewegt.
Bezugszeichenliste:
1 Stranggussprodukt (Bramme)
2 lange Seite
3 lange Seite
4 kurze Seite
5 kurze Seite
6 Schleiftisch
7 Schleifwerkzeug
8 Drehrichtung
9 Späneflug
10 Schleifvorrichtung
11 Haltearm
12 Schwenkachse
13 Trägerelement
14 Aktuator
14' Teilaktuator (Schleifdruckzylinder)
14" Teilaktuator
15 Schutzhaube
16 Drehachse der Schutzhaube
17 Drehachse des Schleifwerkzeugs
18 Aktuator
19 Schwenkarm
20 Schwenkachse
21 Schleifvorrichtung (Hauptaggregat)
22 Vorschubzylinder
23 zweite Schleifvorrichtung (Nebenaggregat)
24 Prallblech
25 Grundrahmen A Bearbeitungsposition s Versteiiweg

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1 ), insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt (1 ) im Querschnitt eine rechteckför- mige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten (2, 3) und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten (4, 5) aufweist, wobei eine der langen Seiten (2) des Stranggussprodukts (1 ) in einer Bearbeitungsposition (A), in der das Stranggussprodukt (1 ) auf einer seiner langen Seiten (3) auf einem Schleiftisch (6) aufliegt, mittels mindestens eines Schleifwerkzeugs (7) einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
nach oder vor dem Schleifen der langen Seite (2) des Stranggussprodukts (1 ) in der Bearbeitungsposition (A) mit dem mindestens einen Schleifwerkzeug (7) mindestens eine der kurzen Seiten (4, 5) einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass neben der langen Seite (2) in der Bearbeitungsposition (A) eine einzige kurze Seite (4) der Oberflächenbearbeitung unterzogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung (8) des Schleifwerkzeus (7) bei der Oberflächenbearbeitung der langen (2) und der kurzen (4) Seite gleich gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung (8) des Schleifwerkzeus (7) bei der Oberflächenbearbeitung der langen (2) und der kurzen (4) Seite so gewählt wird, dass der Späneflug (9) bei der Oberflächenbearbeitung horizontal zur Seite oder vertikal nach unten gerichtet ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lange Seite (2, 3) des Stranggussprodukts (1 ) mindestens doppelt so lang ist wie die kurze Seite (4, 5) des Stranggussprodukts (1 ).
6. Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1 ), insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt (1 ) im Querschnitt eine rechteck- förmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten (2, 3) und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten (4, 5) aufweist, wobei die Vorrichtung eine Schleifvorrichtung (10) mit mindestens einem Schleifwerkzeug (7) zum Schleifen zumindest einer langen Seite (2, 3) des Stranggussprodukts (1 ) aufweist, wobei die Schleifvorrichtung (10) einen Haltearm (11 ) um- fasst, der in einer Schwenkachse (12) an einem Trägerelement (13) der Schleifvorrichtung (10) verschwenkbar angeordnet ist, wobei das Schleifwerkzeug (7) an einem von der Schwenkachse (12) beabstandeten Ort des Haltearms (11 ) angeordnet ist und wobei zum Verschwenken des Haltearms (11) relativ zum Trägerelement (13) ein Aktuator (14) wirksam zwischen dem Trägerelement (13) und dem Haltearm (11 ) angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) aus zwei in Reihe geschalteten Teilaktuatoren (14', 14") besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Teilaktuatoren (14') als bezüglich seines Verstellweges (s) und/oder seiner Stellkraft steuerbares oder regelbares Element ausgebildet ist und dass der andere Teilaktuator (14") als Element ausgebildet ist, das nur in zwei Endlagen positionierbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Teilaktuatoren (14', 14"), vorzugsweise beide Teilaktuatoren (14', 14") als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Systeme ausgeführt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifwerkzeug (7) an dem Ende des Haltearms (11 ) angeordnet ist, das von der Schwenkachse (12) entfernt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) nahe des Schleifwerkzeugs (7) am Haltearm (11 ) angreift.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifwerkzeug (7) von einer Schutzhaube (15) über einen Teil seines Umfangs abgedeckt wird, wobei die Schutzhaube (15) um eine Dreh- achse (16) drehbar gelagert ist, die parallel zur Drehachse (17) des Schleifwerkzeugs (7) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Umfangspunkt der Schutzhaube (15) und dem Haltearm (11 ) ein Aktua- tor (18) wirksam angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (18) als pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-System ausgeführt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube (15) an einem Schwenkarm (19) angeordnet ist, wobei der Schwenkarm (19) im Haltearm (11 ) gelagert ist und um eine Schwenkachse (20) verschwenkt werden kann, die parallel zur Drehachse (17) des Schleifwerkzeugs (7) und beabstandet von dieser ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator zur Verschwenkung des Schwenkarms (19) relativ zum Haltearm (11 ) zwischen dem Schwenkarm (19) und dem Haltearm (11 ) wirksam angeordnet ist.
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