EP2986404B1 - Transportvorrichtung sowie deren verwendung - Google Patents
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- EP2986404B1 EP2986404B1 EP13718078.2A EP13718078A EP2986404B1 EP 2986404 B1 EP2986404 B1 EP 2986404B1 EP 13718078 A EP13718078 A EP 13718078A EP 2986404 B1 EP2986404 B1 EP 2986404B1
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- rollers
- transport device
- axles
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- 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
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
- B22D11/0688—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the caterpillars
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0608—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by caterpillars
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- 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
- B22D11/1284—Horizontal removing
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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
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- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
Definitions
- the invention relates to a transport device, in particular for the transport of cooling blocks in a crawler casting machine according to the preamble of patent claim 1.
- Transporters with endless belts or chains are often used in the art as conveyors.
- Another application of such transport devices can be found in foundry technology, where, for example, the rolling elements of the device can comprise a rolling element body with one or more cooling blocks, so that the rolling elements form the cooling elements of a casting caterpillar.
- Casting devices of this type are known as so-called crawler casting machines and are called “machine with caterpillar mold” and also “block caster” according to American terminology.
- the blocks circulate as endless tracks around a machine body, one type having two opposing machine bodies positioned so that the distance between the walls facing each other in the mold, taking into account the shrinkage of the melt as it solidifies Thickness of the strand to be cast corresponds.
- Another type of construction differs in that the machine has only one machine body, which is bypassed by a bead, wherein the melt is poured onto the bead and solidifies thereon consecutively into a strand.
- the solidifying strand is preferably covered with a protective gas to prevent inadmissible oxidation on the free top of the solidifying melt.
- the blocks move with the resulting strand at the same speed to the end of the mold, where they stand out from the strand and, for example, sprockets or arcuate raceways on the back of the Machine body and be led back to the entrance of the mold after a repeated deflection.
- a casting machine whose cooling elements form the wall of a casting mold on the straight sections of the casting crawlers is known from US Pat WO 2005/068108 LAMEC known.
- This known casting machine comprises two casting casters, each of the two casting caterpillars forming a wall of the casting mold and each casting caterpillar consisting of a multiplicity of endlessly connected cooling blocks.
- the cooling blocks are mounted on support elements, which are mounted on chains and thus articulated like links of a chain.
- the support elements are held with the cooling blocks by means of stationary magnets there on the chains, where they would fall down because of gravity.
- the chain links are provided at their joints with rollers which roll on guideways.
- this known casting machine has the disadvantage that in particular caused by the caterpillar drive under load chain joints significant friction losses.
- the invention aims to remedy this situation.
- the invention has for its object to provide a transport device, the rolling elements allows a low-friction, undisturbed running on the entire orbit and in particular on the deflector and in the transitions between straight lines and deflecting.
- the invention solves the problem with a transport device, which has the features of claim 1.
- the rolling elements are loose relative to each other in the direction of the circulation movement.
- the advantage is achieved that the application and removal of the rolling elements can be done individually or in associations, without having to be solved between the individual rolling elements compounds, because in the orbit following rolling elements are not coupled together like the links of a chain.
- rolling elements can thus be placed with minimal expenditure of time on the machine and removed.
- hinge supports are arranged, wherein at least two rollers are fixed to a joint support.
- the joint supports are rotatably mounted by means of hinge axes on the rolling element body, wherein the hinge axes are arranged perpendicular to a defined by the orbit U center plane of the transport device.
- the rollers each comprise a roller axle, wherein the roller axles are fixedly secured to the rolling element body.
- the rolling elements measured in the direction of circulation each have a maximum length "L" and immediately adjacent rolling elements are positioned on the first and second guideway so that the geometric axes of the roller axes or the hinge axes of the arranged in the region of the first ends or roles Joint support of two adjacent rolling elements are substantially brought to a distance corresponding to the maximum length "L".
- the geometrical axes of the roller axes or the articulation axes of the rollers or articulated supports arranged in the region of the first ends lie in a plane orthogonal to the direction of the circulation movement, which plane is defined by the first end of the respective rolling element body.
- the geometric axes of the roller axes or the joint axes of the arranged in the region of the second ends rollers or Gelenkauflager lie in a direction orthogonal to the direction of the circulation movement, which has a distance to the plane defined by the first ends of the respective rolling element body, which in Is substantially equal to or greater than the length "L".
- the geometric axes of the roller axes or the hinge axes which are arranged at the mutually facing first and second ends of two in the direction of the circulation movement of adjacent rolling elements, substantially coaxial.
- the coaxial arrangement of the geometrical axes of the arranged at the facing ends of the rolling elements rollers of two adjacent rolling elements together with the geometry of the guideways results in a kinematically optimal run of the rolling elements on the orbit U.
- the transport device in caterpillars penetrate the edges of the cooling blocks at the transition to the bends not in the casting level.
- each rolling element body comprises at least one cooling block, so that a casting bead is formed, which is suitable as a wall of a casting mold.
- the cooling blocks can be made according to the required operating conditions of non-magnetic or ferromagnetic material, preferably copper or aluminum, as well as cast iron or steel.
- the cooling blocks have a bottom side facing the rollers and opposite a flat cooling surface and the two parallel planes containing the geometric axes of the roller axes or the joint axes are perpendicular to the cooling surface.
- the two planes are defined by the perpendicular to the cooling surface standing solders of lying in the casting level edges of the cooling blocks.
- each rolling element comprises at least four rollers, wherein two rollers are respectively arranged at the first and second end of each rolling element body, and wherein the rollers arranged at the first end are offset with respect to the rollers arranged at the second end orthogonal to the median plane.
- the two rollers arranged at the first end have a distance A and the two rollers arranged at the second end a distance B ⁇ A to each other, wherein the distances A and B are dimensioned such that the two rollers arranged at the first end between the two At the second end arranged rollers of the adjacent rolling element fit.
- This provides the advantage that the geometric axes of the rollers of a cooling element arranged at the first end are co-linear with the geometric axes of the rollers of the adjacent cooling element arranged at the second end.
- the guideways on Umlenkbögen wherein the guideways in the region of the Umlenkbögen each other in the radial direction opposite to comprise first and second roller treads, so that the rollers roll depending on the loading direction on the first or second roller tread.
- the guideways each comprise a first and / or second roller running surface directed against the median plane and a first and / or second roller rolling surface directed away from the median plane.
- the rolling element bodies of the rolling elements are designed as cooling blocks and the rollers are fastened to the cooling blocks.
- the rolling element bodies of the rolling elements comprise a roller carrier.
- a plurality of cooling blocks are arranged on each roller carrier perpendicular to the center plane.
- a minimization of the effects of thermal expansion and stress of cooling blocks and roller carriers (transport carrier) can be achieved to ensure the flatness of the cast carpet and to reduce the thermal stresses caused by wear of the machine elements.
- the unilaterally heat-affected machine elements such as the cooling blocks and the roll supports placed beneath them, tend to bend as a result of thermal expansion.
- the beam-like cooling blocks extending across the width of the casting mold were clamped down on very rigid supports.
- the cooling blocks are divided into relatively small pieces (cooling block segments), as in the US 3,570,586 is described.
- the casting level can also laterally from provided with cooling block segments or a number of individual, with cooling block segments equipped and provided with rollers cooling block carrier elements are constructed by juxtaposing the same in the respective required width, their heat-related distortions are kept as a result of their relatively small lateral extent even in light construction in tolerable for the casting process limits.
- the roller carrier elements can carry one or more cooling blocks. Roller carrier and gapless laterally pushed together cooling blocks thus form the width of the casting level.
- the drive device comprises at least one Mit instructionalrad.
- the guideways each comprise two Umlenkbögen, wherein in the region of each Umlenkbogens on both sides of the median plane depending on a Mit supportiverad is arranged.
- rollers of a rolling element whose geometric axes lie on a common straight line, or the mechanical axes of these rollers perpendicular to the center plane projections and the driving wheels have on their periphery recesses, which are engageable with the projections in engagement.
- each guideway in a vertical direction parallel to the local gravity vector, includes upper and lower guideway sections, at least the upper guideway section having only one or more first roller tracks.
- each guideway comprises a diverter arch having in a vertically parallel to the vertical direction in the upper region a first opening in the directed against the center plane second roller tread and a second opening in the direction away from the median plane second roller tread, the distance between the first opening and the second opening in the direction of the circulation movement of the rolling elements measured corresponds to the measured in the direction of the circulation movement distance of the geometric axes of the arranged on a rolling element rollers.
- the rollers of the cooling element located in this region of the deflection arc can thus be passed through the openings, so that the cooling element can be removed from or inserted into the guideway. This allows easy removal or attachment of the cooling elements.
- the transport device has a longitudinal axis and the guide tracks are telescopic in the direction of this longitudinal axis, so that between adjacent rolling elements, a gap can be produced, which allows the removal of a rolling element of the guideways.
- the roller rolling surfaces of each guide track preferably have first and second sections that are displaceable relative to one another and that overlap in the direction of the circulation movement.
- the guideways each comprise a rotatably mounted deflecting bow, wherein the rotatably mounted deflecting bow are arranged symmetrically to the median plane and are rotatable about an axis of rotation orthogonal to the median plane.
- the axis of rotation connects the edges of the second roller rolling surfaces at the junction between the rotatably mounted Umlenkbögen and the adjacent lower straight guide track sections.
- a respective driver wheel is fastened on each side of the median plane in a rotationally rigid manner on a drive axle, one drive axle being arranged coaxially to a geometrical axis of the deflecting arcs.
- the rolling elements are not coupled to each other in the direction of the circulation movement.
- the inventive transport device is used as a casting caterpillar.
- a transport device according to the invention can be used as the basic module of a modular caterpillar of a casting machine.
- the advantage is achieved that the width of the casting surface can be built laterally by juxtaposing structurally identical modules.
- the transport device 1 is described here by way of example in its use in a crawler casting machine.
- the transport device 1 is equipped with rolling elements 4 whose roller element body 34 comprises, by way of example, a cooling block 5, so that the rolling elements 4 form the cooling elements 40 of a casting caterpillar 2, 3. Trained as cooling elements 40 rolling elements 4 form on the straight sections of the casting caterpots 2, 3, the wall of a mold.
- the transport device 1 comprises a drive device 33 which has drive wheels 23 for moving the rolling elements 4.
- the in the Fig. 1 illustrated embodiment comprises two casting crawlers 2, 3, which are arranged horizontally and one above the other. Alternatively, casting machines can be produced, the casting caterpillars 2, 3 are arranged vertically or inclined.
- Each of the two casting crawlers 2, 3 comprises by way of example six transport devices 1 arranged next to one another, each transporting device 1 forming a basic module 32 of a modular casting machine.
- Each transport device 1 comprises two guideways 20 which extend over an oval orbit U and which are arranged symmetrically to a median plane 9.
- On the guideways 20 several rolling elements 4 circulate like a caterpillar.
- Each rolling element 4 comprises a rolling element body 34 which has a first end 35 and a second end 36 in the direction of the circulation movement.
- rollers 10 are attached to each rolling element 4 by way of example.
- the rolling elements 4 are arranged loosely in the direction of the circulation movement, ie not coupled to each other.
- the circulation movement of the rolling elements 4 on the orbit U can take place in a clockwise or counterclockwise direction, wherein the rolling elements 4 circulate on the first and second caterpillars 2, 3 with opposite sense of direction.
- the cooling blocks 5 are fixed to individual, ie not coupled transport carriers, which are provided with rollers 10 and are referred to as roller carrier 6 hereinafter.
- the rollers 10 run on and in guides which are designed as guide tracks 20, so that the roller carrier 6 and the cooling blocks 5 fixed thereon are guided and move in a low-friction manner on the revolving path U.
- the cooling blocks 5 can, for example by means of Screw connections on the roller carriers 6 releasably secured.
- the cooling blocks 5 themselves may be provided with rollers 10 ( Fig. 3 ), so that no separate roller carrier 6 are needed.
- each roller carrier 6 In order to ensure a uniform undisturbed running of the cooling blocks 5, the wheels 10 mounted on each roller carrier 6 are arranged in the direction of travel such that their geometric axes lie on two parallel straight lines 11a, 11b.
- the first straight line 11a in the region of the first end 35 of a rolling element body 34 and the second straight line 11b in the region of the second end 36 are arranged.
- each of a straight line 11a, 11b lie in a plane which are defined by the first and second ends 35, 36 of each cooling block 5.
- the cooling blocks 5 have a roller 10 facing the bottom and opposite a flat cooling surface 37 ( Fig. 2 ).
- the first straight line 11a lies in the plane defined by the front cooling block flank 7 and the second straight line 11b is in the plane defined by the rear cooling block flank 8.
- the two planes are defined by the edges delimiting the cooling surface 37 of a cooling block 5 in the direction of circulation and the respective solders to the cooling surface 37.
- the axial distance of the rollers 10 thus corresponds to the cooling block length measured in the direction of the circulation movement.
- the rolls 10 of the roll carriers 6 arranged at the second end 36 are offset in the axial (lateral direction) to the casting machine 1 in relation to the rolls 10 of the roll carriers 6 arranged at the first end 35 such that the roll carriers 6 can be pushed together in the direction of travel until the Flanks of the cooling blocks 5 touch and thus the second straight line 11b, on which the geometric axes of the second end 36 arranged rollers 10 of a roller carrier 6, coincides with the first straight line 11a, on which the geometric axes of the arranged at the first end 35 Rolls 10 of the adjacent roller carrier 6 are.
- Each roller 10 of a roller carrier 6 moves on its own guideway. This arrangement together with the guideway geometry results in a kinematically optimal run of the cooling blocks 5 via the orbit U.
- Each roller carrier 6 has on a straight line 11a, 11b the geometric axis of at least one roller 10.
- the rolling elements 4 are formed such that in the region of the first end 35 and in the region of the second end 36 of the rolling element body 34 Gelenkauflager 41 are arranged and at least two rollers 10 are fixed to the Gelenêtlagern 41.
- the Gelensleylager 41 are rotatably mounted by means of hinge pins 42 on the rolling element body 34, wherein the hinge axes 42 perpendicular to a defined by the orbit U center plane 9 (FIGS. Fig. 1 ) of the transport device are arranged.
- the geometric axes of the articulation axes 42 of the articulated supports 41 arranged in the region of the first ends 35 are each in a first plane which is orthogonal to the direction of the circulation movement and which is defined by the first end 35 of the respective rolling element body 34.
- the geometric axes of the articulation axes 42 of the articulated supports 41 arranged in the region of the second ends 36 each lie in a second plane orthogonal to the direction of the circulation movement, which has a distance to the first plane defined by the first end 35 of the respective rolling element body 34, which here for example is equal to the maximum length "L" of the rolling element body 34.
- the axial distance of the joint axes 42 substantially corresponds to the measured in the circulation direction cooling block length L, whereby a kinematically optimal running of the rolling elements 4 is made possible on the entire orbit.
- roller guides formed as guideways 20 in the areas of Umlenkbögen 21, where the roller carrier 6 as a result of gravity tilt away and fall off would be designed so that they have opposing first and second roller bearing surfaces 12a, 12b whose distance is tolerated that the rollers 10 come to contact depending on the direction of loading on the first or second roller tread 12a, 12b and roll on it.
- Guideways 20 that meet these conditions are preferably designed as profiled rails.
- the pairs of rollers 10 whose geometrical axes are located on the same straight lines 11a, 11b are mounted offset from one another and run on mutually parallel first or second roller rolling surfaces 12a, 12b.
- the guideways 20 may be formed on one or more profile rails.
- each of the two parallel guideways 20 has a separate rail and one each against the Center plane 9 directed first and / or second roller tread 12a, 12b and directed away from the center plane 9 first and / or second roller tread 12a, 12b.
- Suitable profiled rails are: U profile for each runway, U-profile with two adjacent raceways, double-T profile, each with a roller tread 12a, 12b left and right of the center bar.
- Each guide track 20 thus comprises at least one roller running surface 12a, 12b for the rollers 10 arranged at the first end 35 of a rolling element body 34 and for the rollers 10 arranged at the second end 36 of the same rolling element body 34 relative to the center plane 9.
- a profile rail can be both of the two include parallel guideways 20. These are, for example, rails, which are designed as a double-L profile, double-U profile or double-T profile.
- the two rollers 10 arranged at the first end 35 have a spacing A (FIG. Fig. 3 ) and the two rollers 10 arranged at the second end 36 have a distance B> A to each other, wherein the distances A and B are dimensioned such that the two rollers 10 arranged at the first end 35 are arranged between the two at the second end 36 Rollers 10 of the adjacent cooling element 40 fit.
- driving wheels 23 are mounted whose axis of rotation coincides with the geometric axis of the Umlenkbögen 21.
- Each two drive wheels 23 are mounted symmetrically to the central plane 9 rotationally rigid on a drive axle 25, wherein each one drive shaft 25 is arranged coaxially to the geometric axis of the Umlenkbögen 21.
- the roller carriers 6 have lateral extensions 14 on one or more of their rollers 10 or roller axles, which engage as carriers, for example in the form of rollers mounted on the corresponding axle, into the recesses 24 of the driving wheels 23, which engage the roller carriers 6 with their cooling blocks 5 drive.
- each guide track 20 in a vertical direction parallel to gravity, comprises an upper and a lower straight guide track section 27a, 27b, wherein the upper straight guide track section 27a juxtaposed in the vertical direction at the same height with respect to the median plane 9 faces a first plane directed against the median plane 9 Roller tread 12a and a directed away from the median plane 9 first Roller tread 12a may have.
- the juxtaposed first roller bearing surfaces 12a have only one guide track 20 with a side guide 44 (FIG. Fig. 5 ) provided guideway portion 27 a, so that the cooling elements 40 can extend in the region of the mold transverse to the median plane 9.
- the application and removal of the cooling blocks 5 together with the roller carriers 6 can be done individually or in associations. This happens in the area of the orbit where the roller carriers 6 naturally do not tip or fall off the guideways 20 as a result of gravity and do not require an opposing second roller tread 12b.
- the requirements for the width of the products to be cast are variable, ranging from less than 200 mm to more than 2 m.
- the modular design of the casting machines which meet the various respective casting product width requirements, simplifies both the design, assembly and stocking of spare parts and provides equal functionality of the mechanics and operating conditions across the entire width of the casting level.
- a basic module 32 (FIG. 6 and 7 ) designed so that by laterally juxtaposing casting machines are created with different casting widths.
- a basic module 32 ( Fig. 6 ) is characterized in that it comprises in width a provided with rollers 10 cooling element 40, for example, provided with one or more cooling blocks 5 roll carrier 6, Umlenkbögen 21 and straight track sections 27a, 27b with the number of roller treads 12a, 12b, the Number of rollers 10 of the cooling element 40 corresponds.
- Right and left of the outermost Umlenkbogen guides are each a Mitauerrad 23 arranged concentrically with the Umlenkbogen guides.
- the Mit psychologyvertiefept 24 are aligned parallel to the axes of the Umlenkbogen guides.
- Umlenkbogen guides and driving wheels 23 have in the region of their axes an opening through which a drive shaft 25 can be pushed, the length of which is dimensioned so that they can accommodate the Giessumble determining number of basic modules 32. A concentric and conclusive connection of the drive shaft 25 with the drive wheels 23 ensures their drive.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Transportvorrichtung, insbesondere für den Transport von Kühlblöcken in einer Raupengiessmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Transportvorrichtungen mit endlosen Bändern oder Ketten werden in der Technik häufig als Fördervorrichtungen eingesetzt. Eine weitere Anwendung solcher Transportvorrichtungen findet sich in der Giessereitechnik, wo beispielsweise die Rollglieder der Vorrichtung einen Rollgliedkörper mit einem oder mehreren Kühlblöcken umfassen können, so dass die Rollglieder die Kühlelemente einer Giessraupe bilden.
- Giessvorrichtungen dieser Art sind als sogenannte Raupengiessmaschinen bekannt und werden nach amerikanischer Terminologie "Machine with Caterpillar-Mold" und auch "Block-Caster" genannt.
- Mittels eines Antriebes zirkulieren die Blöcke als endlose Raupen um einen Maschinenkörper, wobei eine Bauart zwei einander gegenüberliegende Maschinenkörper aufweist, welche so positioniert sind, dass die Distanz zwischen den in der Giessform einander zugewandten Wänden, unter Berücksichtigung der Schrumpfung der Schmelze bei deren Erstarrung, der Dicke des zu giessenden Stranges entspricht.
- Eine andere Bauart unterscheidet sich dadurch, dass die Maschine nur einen von einer Raupe umfahrenen Maschinenkörper aufweist, wobei die Schmelze auf die Raupe gegossen wird, und auf dieser fortlaufend zu einem Strang erstarrt. Der erstarrende Strang wird dabei vorzugsweise mit einem Schutzgas bedeckt, um eine unzulässige Oxydation auf der freien Oberseite der erstarrenden Schmelze zu verhindern.
- Diesbezügliche Verfahren und Vorrichtungen wurden schon im vorletzten und letzten Jahrhundert entwickelt. Es wird auf die Bücher von E. Hermann, "Handbuch des Stranggiessens", 1958, und "Handbook on Continuous Casting", 1980 (Aluminium Verlag Düsseldorf) verwiesen. Neben anderen Bauarten wurden somit auch Giessmaschinen konzipiert, bei welchen die Giessform, in welcher die Erstarrung der Schmelze erfolgt, durch, über die Breite der Giessform reichende, aneinandergereihte Metallblöcke gebildet werden.
- Um die Reibung zwischen dem erstarrenden Giessgut und der Giessform möglichst gering zu halten, bewegen sich die Blöcke mit dem entstehenden Strang mit gleicher Geschwindigkeit bis an das Ende der Giessform, wo sie sich vom Strang abheben und beispielsweise über Kettenräder oder bogenförmige Laufbahnen auf die Rückseite des Maschinenkörpers und nach einer nochmaligen Umlenkung wieder an den Eintritt der Giessform geführt werden.
- Eine Giessmaschine, deren Kühlelemente auf den geraden Abschnitten der Giessraupen die Wand einer Giessform bilden, ist aus der
WO 2005/068108 LAMEC bekannt. Diese bekannte Giessmaschine umfasst zwei Giessraupen, wobei jede der zwei Giessraupen eine Wand der Giessform bildet und jede Giessraupe aus einer Vielzahl von endlos miteinander verbundenen Kühlblöcken besteht. Die Kühlblöcke sind auf Tragelementen montiert, welche auf Ketten aufgesetzt werden und somit wie Glieder einer Kette gelenkig miteinander verbunden sind. Dabei werden die Tragelemente mit den Kühlblöcken mittels stationärer Magnete dort auf den Ketten gehalten, wo sie wegen der Schwerkraft herunterfallen würden. Die Kettenglieder sind an ihren Verbindungsstellen mit Rollen versehen, welche auf Führungsbahnen abrollen. Diese bekannte Giessmaschine weist jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere durch die aufgrund des Raupenantriebs unter Last stehenden Kettengelenke erhebliche Reibungsverluste verursacht werden. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung zu schaffen, deren Rollelemente einen reibungsarmen, ungestörten Lauf auf der gesamten Umlaufbahn und insbesondere auf den Umlenkbogen und in den Übergängen zwischen geraden Strecken und Umlenkbogen ermöglicht.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Transportvorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass:
- da jedes Rollelement mittels Rollen individuell in den Führungsbahnen auf der Umlaufbahn geführt wird und somit durch die Schwerkraft nicht von den Führungsbahnen herunterfallen kann, müssen die Rollelemente in Richtung der Zirkulationsbewegung nicht aneinander gekoppelt sein. Dadurch wird ein reibungsarmer, ungestörter Lauf der Rollelemente auf der Umlaufbahn, insbesondere in den Übergängen und auf den Umlenkbögen ermöglicht; und
- die abgehobenen Rollelemente können auf speziell für die Aufnahme der Rollträger konzipierten Ablagestellen abgelegt oder gestapelt werden, ohne dass sie kippen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können wie folgt kommentiert werden:
- In einer speziellen Ausführungsform sind die Rollelemente in Richtung der Zirkulationsbewegung relativ zueinander lose. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass das Aufbringen und Entfernen der Rollelemente einzeln oder in Verbänden geschehen kann, ohne dass zwischen den einzelnen Rollelementen Verbindungen gelöst werden müssen, weil die in der Umlaufbahn aufeinander folgenden Rollelemente nicht wie die Glieder einer Kette zusammengekoppelt sind. Insbesondere bei einer Verwendung der Transportvorrichtung in Raupengiessmaschinen können die als Kühlelemente ausgebildeten Rollelemente somit mit minimalem Zeitaufwand auf der Maschine platziert und entfernt werden.
- In einer anderen Ausführungsform sind im Bereich des ersten Endes und/oder im Bereich des zweiten Endes der Rollelementkörper Gelenkauflager angeordnet, wobei je mindestens zwei Rollen an einem Gelenkauflager befestigt sind.
Vorzugsweise sind die Gelenkauflager mittels Gelenkachsen am Rollelementkörper drehbar befestigt, wobei die Gelenkachsen senkrecht zu einer durch die Umlaufbahn U definierten Mittelebene der Transportvorrichtung angeordnet sind. - In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Rollen je eine Rollenachse, wobei die Rollenachsen fest am Rollelementkörper befestigt sind.
- In einer anderen Ausführungsform weisen die Rollelementkörper in Zirkulationsrichtung gemessen je eine maximale Länge "L" auf und unmittelbar benachbarte Rollelemente sind auf der ersten und zweiten Führungsbahn so positionierbar, dass die geometrischen Achsen der Rollenachsen oder der Gelenkachsen der im Bereich der ersten Enden angeordneten Rollen oder Gelenkauflager zweier benachbarter Rollelemente im Wesentlichen auf einen Abstand bringbar sind, welcher der maximalen Länge "L" entspricht.
- In wiederum einer anderen Ausführungsform liegen die geometrischen Achsen der Rollenachsen oder der Gelenkachsen der im Bereich der ersten Enden angeordneten Rollen oder Gelenkauflager in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen Ebene, welche durch das erste Ende des jeweiligen Rollelementkörpers definiert wird.
- In einer weiteren Ausführungsform liegen die geometrischen Achsen der Rollenachsen oder der Gelenkachsen der im Bereich der zweiten Enden angeordneten Rollen oder Gelenkauflager in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen Ebene, welche zu der durch die ersten Enden des jeweiligen Rollelementkörpers definierten Ebene einen Abstand aufweist, welcher im Wesentlichen gleich oder grösser als die Länge "L" ist. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass der Achsabstand im Wesentlichen der in der Zirkulationsrichtung gemessenen Kühlblocklänge entspricht, wodurch ein kinematisch optimaler Lauf der Kühlelemente auf der gesamten Umlaufbahn ermöglicht wird.
- Vorzugsweise sind die geometrischen Achsen der Rollenachsen oder der Gelenkachsen, welche an den einander zugewandten ersten und zweiten Enden zweier in Richtung der Zirkulationsbewegung benachbarter Rollelemente angeordnet sind, im Wesentlichen koaxial. Die koaxiale Anordnung der geometrischen Achsen der an den einander zugewandten Enden der Rollelemente angeordneten Rollen zweier benachbarter Rollelemente zusammen mit der Geometrie der Führungsbahnen ergibt einen kinematisch optimalen Lauf der Rollelemente über die Umlaufbahn U. Insbesondere bei einer Verwendung der Transportvorrichtung in Raupengiessmaschinen dringen die Kanten der Kühlblöcke beim Übergang auf die Umlenkbögen nicht in die Giessebene ein.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst jeder Rollelementkörper mindestens einen Kühlblock, so dass eine Giessraupe gebildet wird, welche als Wand einer Giessform geeignet ist. Die Kühlblöcke können dabei entsprechend den erforderlichen Betriebsbedingungen aus antimagnetischem oder ferromagnetischem Material, vorzugsweise Kupfer oder Aluminium, wie auch Gusseisen oder Stahl bestehen.
- In wiederum einer anderen Ausführungsform weisen die Kühlblöcke eine den Rollen zugewandte Unterseite und gegenüberliegend eine ebene Kühlfläche auf und die beiden parallelen die geometrischen Achsen der Rollenachsen oder der Gelenkachsen enthaltenden Ebenen stehen senkrecht zur Kühlfläche. Im Falle von gekrümmten Kühlblockflanken werden die zwei Ebenen durch die senkrecht zur Kühlfläche stehenden Lote der in der Giessebene liegenden Kanten der Kühlblöcke definiert.
- In einer weiteren Ausführungsform umfasst jedes Rollelement mindestens vier Rollen, wobei je zwei Rollen am ersten und zweiten Ende jedes Rollelementkörpers angeordnet sind, und wobei die am ersten Ende angeordneten Rollen gegenüber den am zweiten Ende angeordneten Rollen orthogonal zur Mittelebene versetzt sind. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die hinteren Rollen eines Kühlelements in lateraler Richtung gegenüber den vorderen Rollen des benachbarten Kühlelements so versetzt sind, dass die Kühlelemente in Fahrtrichtung (in Richtung der Zirkulationsbewegung) zusammengeschoben werden können, bis sich die Flanken der Kühlelemente berühren. Vorzugsweise, weisen die zwei am ersten Ende angeordneten Rollen einen Abstand A und die zwei am zweiten Ende angeordneten Rollen einen Abstand B ≠ A zueinander auf, wobei die Abstände A und B so bemessen sind, dass die zwei am ersten Ende angeordneten Rollen zwischen die zwei am zweiten Ende angeordneten Rollen des benachbarten Rollelements passen. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die geometrischen Achsen der am ersten Ende angeordneten Rollen eines Kühlelements kolinear mit den geometrischen Achsen der am zweiten Ende angeordneten Rollen des benachbarten Kühlelements liegen.
- In einer weiteren Ausführungsform weisen die Führungsbahnen mindestens auf einem Teil der Umlaufbahn U, wo die Rollelemente wegen der Schwerkraft von den Führungsbahnen herunterfallen würden, erste und zweite Rollenlaufflächen auf, welche einander gegenüberliegen.
- In einer weiteren Ausführungsform weisen die Führungsbahnen Umlenkbögen auf, wobei die Führungsbahnen im Bereich der Umlenkbögen einander in radialer Richtung gegenüberliegend erste und zweite Rollenlaufflächen umfassen, so dass die Rollen je nach Belastungsrichtung auf der ersten oder zweiten Rollenlauffläche abrollen. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Kühlelemente infolge der Schwerkraft nicht von den Führungsbahnen wegkippen oder von diesen herunterfallen können.
Vorzugsweise umfassen die Führungsbahnen je eine gegen die Mittelebene gerichtete erste und/oder zweite Rollenlauffläche und eine von der Mittelebene weggerichtete erste und/oder zweite Rollenlauffläche. - In einer anderen Ausführungsform sind die Rollelementkörper der Rollelemente als Kühlblöcke ausgebildet sind und die Rollen sind an den Kühlblöcken befestigt.
In wiederum einer anderen Ausführungsform umfassen die Rollelementkörper der Rollelemente einen Rollträger. - In einer weiteren Ausführungsform sind auf jedem Rollträger senkrecht zur Mittelebene mehrere Kühlblöcke angeordnet. Damit ist eine Minimierung der Einflüsse von Wärmedehnungen und Beanspruchung von Kühlblöcken und Rollträgern (Transportträger) erreichbar, um die Ebenheit des Giessteppichs sicherzustellen und den durch Wärmespannungen bedingten Verschleiss der Maschinenelemente zu reduzieren. Naturgemäss tendieren die einseitig mit Wärme beaufschlagten Maschinenelemente wie die Kühlblöcke und die darunter platzierten Rollträger als Folge von Wärmedehnungen sich zu verbiegen. Um diesem Umstand entgegen zu wirken wurden in der Vergangenheit die über die Breite der Giessform reichenden balkenartigen Kühlblöcke auf sehr biegesteife Träger niedergespannt. In einer weiteren Lösung werden die Kühlblöcke in relativ kleine Stücke (Kühlblocksegmente) unterteilt, wie dies in der
US 3,570,586 beschrieben wird. Da in der zweiten oben angegebenen Lösung die Forderung nach einer Biegesteifigkeit der Träger über die gesamte Breite der Giessfläche wegfällt, kann die Giessebene auch lateral aus mit Rollen versehenen Kühlblocksegmenten oder einer Anzahl von individuellen, mit Kühlblocksegmenten bestückten und mit Rollen versehenen Kühlblockträgerelementen durch Aneinanderreihen derselben in der jeweils geforderten Breite aufgebaut werden, wobei ihre wärmebedingten Verwerfungen als Folge ihrer relativ kleinen lateralen Ausdehnung auch bei leichter Bauart in für den Giessprozess tolerierbaren Grenzen gehalten werden. Die Rollträgerelemente können dabei einen oder mehrere Kühlblöcke tragen. Rollträger und lückenlos lateral zusammen geschobene Kühlblöcke bilden so die Breite der Giessebene. Neben dem Umstand, dass durch die Unterteilung der Rollträger über die Breite der Giessebene in einzelne kurze Rollträgerelemente mögliche Verwerfungen derselben minimiert werden, ist damit auch der modulare Aufbau der Giessbreite gegeben. - In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung mindestens ein Mitnehmerrad.
Vorzugsweise umfassen die Führungsbahnen je zwei Umlenkbögen, wobei im Bereich jedes Umlenkbogens auf beiden Seiten der Mittelebene je ein Mitnehmerrad angeordnet ist. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass in dem Bereich der Umlaufbahn, in dem die Rollträger auf einer Geraden geführt sind, die Kühlblöcke sich an ihren Flanken berühren und sich dabei auf ihrer Fahrt schieben. - In einer anderen Ausführungsform weisen die Rollen eines Rollelements, deren geometrischen Achsen auf einer gemeinsamen Geraden liegen, oder die mechanischen Achsen dieser Rollen senkrecht zur Mittelebene Fortsätze auf und die Mitnehmerräder weisen auf ihrer Peripherie Vertiefungen auf, welche mit den Fortsätzen in Eingriff bringbar sind. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist, dass jeder Rollträger in jedem der beiden Umlenkbögen der Führungsbahnen durch ein Mitnehmerrad einzeln angetrieben wird, so dass auf den geraden Abschnitten der Führungsbahnen, wo die Mitnehmerräder nicht mit den Rollträgern im Eingriff sind, der nacheilende Kühlblock den vorauseilenden Kühlblock an ihrer gemeinsamen Berührungsfläche vorwärtsschiebt.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst jede Führungsbahn in einer zum lokalen Schwerkraftvektor parallelen Vertikalrichtung betrachtet einen oberen und einen unteren Führungsbahnabschnitt, wobei mindestens der obere Führungsbahnabschnitt nur eine oder mehrere erste Rollenlaufflächen aufweist. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass die Kühlelemente bei horizontal angeordneten Giessraupen auf dem oberen geraden Führungsbahnabschnitt, respektive bei vertikal angeordneten Giessraupen auf dem oberen Umlenkbogen einzeln oder in Verbänden von den Führungsbahnen abgehoben oder auf diese aufgebracht werden können. In diesem Bereich der Umlaufbahn wo die Rollträger naturgemäss infolge der Schwerkraft nicht von den Schienen kippen oder fallen bedürfen die Führungsbahnen keiner entgegenhaltenden Rollenlauffläche.
- In wiederum einer anderen Ausführungsform umfasst jede Führungsbahn einen Umlenkbogen, welcher in einer zur Schwerkraft parallelen Vertikalrichtung im oberen Bereich eine erste Öffnung in der gegen die Mittelebene gerichteten zweiten Rollenlauffläche und eine zweite Öffnung in der von der Mittelebene weggerichteten zweiten Rollenlauffläche aufweist, wobei der Abstand zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung in Richtung der Zirkulationsbewegung der Rollelemente gemessen dem in Richtung der Zirkulationsbewegung gemessenen Abstand der geometrischen Achsen der an einem Rollelement angeordneten Rollen entspricht. Die Rollen des sich in diesem Bereich des Umlenkbogens befindenden Kühlelements können somit durch die Öffnungen durchgeführt werden, so dass das Kühlelement von der Führungsbahn entfernt oder in diese eingeführt werden kann. Damit wird ein einfaches Entfernen oder Anbringen der Kühlelemente ermöglicht.
- In einer weiteren Ausführungsform hat die Transportvorrichtung eine Längsachse und die Führungsbahnen sind in Richtung dieser Längsachse teleskopierbar, so dass zwischen benachbarten Rollelementen ein Zwischenraum herstellbar ist, welcher die Entfernung eines Rollelements von den Führungsbahnen ermöglicht.
Vorzugsweise weisen die Rollenlaufflächen jeder Führungsbahn relativ zueinander verschiebbare erste und zweite Abschnitte auf, die sich in Richtung der Zirkulationsbewegung überlappen. - In einer anderen Ausführungsform umfassen die Führungsbahnen je einen drehbar gelagerten Umlenkbogen, wobei die drehbar gelagerten Umlenkbogen zur Mittelebene symmetrisch angeordnet sind und um eine zur Mittelebene orthogonale Drehachse drehbar sind.
- Vorzugsweise verbindet die Drehachse die Kanten der zweiten Rollenlaufflächen an der Verbindungsstelle zwischen den drehbar gelagerten Umlenkbögen und den daran angrenzenden unteren geraden Führungsbahnabschnitten.
- In einer weiteren Ausführungsform ist im Bereich der Umlenkbogen der Führungsbahnen je ein Mitnehmerrad auf jeder Seite der Mittelebene rotativ starr auf einer Antriebsachse befestigt, wobei je eine Antriebsachse koaxial zu einer geometrischen Achse der Umlenkbögen angeordnet ist. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die Kühlelemente im Bereich der Umlenkbögen individuell durch die Mitnehmerräder angetrieben und daher nicht in Richtung der Zirkulationsbewegung zusammengepresst werden.
- In einer anderen Ausführungsform sind die Rollelemente in Richtung der Zirkulationsbewegung nicht aneinandergekoppelt.
- Bevorzugt wird die erfindungsgemässe Transportvorrichtung als Giessraupe verwendet. Insbesondere kann eine erfindungsgemässe Transportvorrichtung als Grundmodul einer modular aufgebauten Giessraupe einer Giessmaschine verwendet werden. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass die Breite der Giessfläche durch Aneinanderreihen von konstruktiv identischen Modulen lateral aufgebaut werden kann.
- Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
- Es zeigen:
-
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung, wobei je eine Transportvorrichtung ein Grundmodul einer Giessraupe einer Giessmaschine bildet; -
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht mehrerer Rollelemente gemäss der inFig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines als Kühlelement ausgebildeten Rollelements gemäss einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Führungsbahnen gemäss einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 5 eine vergrösserte Darstellung des Details A inFig. 4 ; -
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Moduls einer Giessraupe gemäss der inFig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer drei Module umfassenden Giessraupe gemäss der inFig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Moduls einer Giessraupe gemäss der inFig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung mit teilweise entfernten Kühlblöcken und zwei gekippten Rollträgern; -
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Moduls einer Giessraupe gemäss wiederum einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung; -
Fig. 10 eine vergrösserte Darstellung des Details C inFig. 9 ; -
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Führungsbahnen einer Giessraupe gemäss nochmals einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung mit geschlossenen Führungsbahnen; -
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der Führungsbahnen der Giessraupe gemäss der inFig. 11 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung mit geöffneten Führungsbahnen; und -
Fig. 13 eine Seitenansicht eines Rollelements gemäss einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Transportvorrichtung. - Die erfindungsgemässe Transportvorrichtung 1 wird hier beispielhaft in ihrer Verwendung in einer Raupengiessmaschine beschrieben. In der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Transportvorrichtung 1 mit Rollelementen 4 ausgestattet, deren Rollelementkörper 34 beispielhaft einen Kühlblock 5 umfasst, so dass die Rollelemente 4 die Kühlelemente 40 einer Giessraupe 2, 3 bilden. Die als Kühlelemente 40 ausgebildeten Rollelemente 4 bilden auf den geraden Abschnitten der Giessraupen 2, 3 die Wand einer Giessform. Ferner umfasst die Transportvorrichtung 1 eine Antriebsvorrichtung 33, welche Mitnehmerräder 23 zum Bewegen der Rollelemente 4 aufweist. - Die in der
Fig. 1 dargestellte Ausführungsform umfasst zwei Giessraupen 2, 3, welche horizontal und übereinander angeordnet sind. Alternativ sind auch Giessmaschinen herstellbar, deren Giessraupen 2, 3 vertikal oder geneigt angeordnet sind. Jede der beiden Giessraupen 2, 3 umfasst beispielhaft sechs nebeneinander angeordnete Transportvorrichtungen 1, wobei jede Transportvorrichtung 1 ein Grundmodul 32 einer modular aufgebauten Giessmaschine bildet. Jede Transportvorrichtung 1 umfasst zwei Führungsbahnen 20, die sich über eine ovale Umlaufbahn U erstrecken und die symmetrisch zu einer Mittelebene 9 angeordnet sind. Auf den Führungsbahnen 20 zirkulieren mehrere Rollelemente 4 raupenartig. Jedes Rollelement 4 umfasst einen Rollelementkörper 34, welcher in Richtung der Zirkulationsbewegung ein erstes Ende 35 und ein zweites Ende 36 aufweist. Ferner sind an jedem Rollelement 4 beispielhaft vier Rollen 10 angebracht. Die Rollelemente 4 sind in Richtung der Zirkulationsbewegung lose zueinander angeordnet, d.h. nicht aneinandergekoppelt. Die Zirkulationsbewegung der Rollelemente 4 auf der Umlaufbahn U kann im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn erfolgen, wobei die Rollelemente 4 auf der ersten und zweiten Giessraupe 2, 3 mit gegenläufigem Richtungssinn zirkulieren. - In der in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Kühlblöcke 5 auf individuellen, d.h. nicht zusammengekoppelten Transportträgern fixiert, die mit Rollen 10 versehen sind und im Weiteren als Rollträger 6 bezeichnet werden. Die Rollen 10 laufen auf und in Führungen, welche als Führungsbahnen 20 ausgebildet sind, sodass sich die Rollträger 6 und die darauf fixierten Kühlblöcke 5 geführt und reibungsarm auf der Umlaufbahn U bewegen. Die Kühlblöcke 5 können beispielsweise mittels Schraubverbindungen auf den Rollträgern 6 lösbar befestigt sein. Alternativ können die Kühlblöcke 5 selbst mit Rollen 10 versehen sein (Fig. 3 ), so dass keine separaten Rollträger 6 benötigt werden. - Um einen gleichmässigen ungestörten Lauf der Kühlblöcke 5 zu gewährleisten, werden die an jedem Rollträger 6 angebrachten Rollen 10 in Fahrrichtung gesehen derart angeordnet, dass ihre geometrischen Achsen auf zwei parallelen Geraden 11a, 11b liegen. Dabei sind die erste Gerade 11a im Bereich des ersten Endes 35 eines Rollelementkörpers 34 und die zweite Gerade 11b im Bereich des zweiten Endes 36 angeordnet. Vorzugsweise liegen je eine Gerade 11a, 11b in einer Ebene, welche durch die ersten und zweiten Enden 35, 36 jedes Kühlblocks 5 definiert werden. Die Kühlblöcke 5 weisen eine den Rollen 10 zugewandte Unterseite und gegenüberliegend eine ebene Kühlfläche 37 auf (
Fig. 2 ). Bei quaderförmigen Kühlblöcken 37 liegen daher die erste Gerade 11a in der durch die vordere Kühlblockflanke 7 definierten Ebene und die zweite Gerade 11b in der durch die hintere Kühlblockflanke 8 definierten Ebene. Bei sich gegen die Rollen 10 verjüngenden Kühlblöcken 5 werden die beiden Ebenen durch die die Kühlfläche 37 eines Kühlblocks 5 in der Zirkulationsrichtung begrenzenden Kanten und die jeweiligen Lote zur Kühlfläche 37 definiert. - Der Achsabstand der Rollen 10 entspricht also just der in der Richtung der Zirkulationsbewegung gemessenen Kühlblocklänge. Im Weiteren werden die am zweiten Ende 36 angeordneten Rollen 10 der Rollträger 6 in axialer (laterale Richtung) zur Giessmaschine 1 so versetzt gegenüber den am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 der Rollträger 6 angebracht, dass die Rollträger 6 in Fahrtrichtung zusammengeschoben werden können bis die Flanken der Kühlblöcke 5 sich berühren und damit die zweite Gerade 11b, auf welcher die geometrischen Achsen der am zweiten Ende 36 angeordneten Rollen 10 eines Rollträgers 6 liegen, sich mit derjenigen ersten Geraden 11a deckt, auf welcher die geometrischen Achsen der am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 des benachbarten Rollträgers 6 liegen. Jede Rolle 10 eines Rollträgers 6 bewegt sich auf einer eigenen Führungsbahn. Diese Anordnung zusammen mit der Führungsbahngeometrie ergibt einen kinematisch optimalen Lauf der Kühlblöcke 5 über die Umlaufbahn U. Jeder Rollträger 6 weist auf einer Geraden 11a, 11b die geometrische Achse mindestens einer Rolle 10 auf.
- In einer weiteren Ausführungsform (
Fig. 13 ) sind die Rollelemente 4 derart ausgebildet, dass im Bereich des ersten Endes 35 und im Bereich des zweiten Endes 36 der Rollelementkörper 34 Gelenkauflager 41 angeordnet sind und je mindestens zwei Rollen 10 an den Gelenkauflagern 41 befestigt sind. Die Gelenkauflager 41 sind mittels Gelenkachsen 42 am Rollelementkörper 34 drehbar befestigt, wobei die Gelenkachsen 42 senkrecht zu einer durch die Umlaufbahn U definierten Mittelebene 9 (Fig. 1 ) der Transportvorrichtung angeordnet sind. Die geometrischen Achsen der Gelenkachsen 42 der im Bereich der ersten Enden 35 angeordneten Gelenkauflager 41 liegen je in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen ersten Ebene, welche durch das erste Ende 35 des jeweiligen Rollelementkörpers 34 definiert wird. Die geometrischen Achsen der Gelenkachsen 42 der im Bereich der zweiten Enden 36 angeordneten Gelenkauflager 41 liegen je in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen zweiten Ebene, welche zu der ersten durch das erste Ende 35 des jeweiligen Rollelementkörpers 34 definierten Ebene einen Abstand aufweist, welcher hier beispielsweise gleich der maximalen Länge "L" des Rollelementkörpers 34 ist. Auch hier entspricht der Achsabstand der Gelenkachsen 42 im Wesentlichen der in der Zirkulationsrichtung gemessenen Kühlblocklänge L, wodurch ein kinematisch optimaler Lauf der Rollelemente 4 auf der gesamten Umlaufbahn ermöglicht wird. - Wie in den
Fig. 4 und5 ersichtlich sind die als Führungsbahnen 20 ausgebildeten Rollenführungen in den Bereichen der Umlenkbögen 21, wo die Rollträger 6 als Folge der Schwerkraft von ihnen wegkippen und abfallen würden so ausgestaltet, dass sie einander gegenüberliegende erste und zweite Rollenlaufflächen 12a, 12b aufweisen deren Abstand so toleriert ist, dass die Rollen 10 je nach Belastungsrichtung auf der ersten oder zweiten Rollenlauffläche 12a, 12b zur Berührung kommen und auf ihr abrollen. - Führungsbahnen 20, die diese Bedingungen erfüllen sind vorzugsweise als profilierte Schienen gestaltet. Die Paare von Rollen 10, deren geometrische Achsen auf der gleichen Geraden 11a, 11b sitzen werden einander gegenüber versetzt angebracht und laufen auf zueinander parallel angeordneten ersten oder zweiten Rollenlaufflächen 12a, 12b. Die Führungsbahnen 20 können auf einer oder mehreren Profilschienen ausgebildet sein. In der in
Fig. 4 dargestellten Ausführungsform umfasst jede der zwei parallelen Führungsbahnen 20 eine separate Profilschiene und je eine gegen die Mittelebene 9 gerichtete erste und/oder zweite Rollenlauffläche 12a, 12b und eine von der Mittelebene 9 weggerichtete erste und/oder zweite Rollenlauffläche 12a, 12b umfassen. Geeignet profilierte Schienen sind: U Profil für jede Rollbahn, U-Profil mit zwei nebeneinander liegenden Laufbahnen, Doppel-T Profil mit jeweils einer Rollenlauffläche 12a, 12b links und einer rechts des Mittelsteges. Jede Führungsbahn 20 umfasst somit je mindestens eine Rollenlauffläche 12a, 12b für die am ersten Ende 35 eines Rollelementkörpers 34 angeordneten Rollen 10 und für die bezüglich der Mittelebene 9 versetzt am zweiten Ende 36 desselben Rollelementkörpers 34 angeordneten Rollen 10. Alternativ kann eine Profilschiene beide der zwei parallelen Führungsbahnen 20 umfassen. Dazu eignen sich beispielsweise Profilschienen, welche als Doppel-L Profil, Doppel-U Profil oder auch Doppel-T Profil ausgebildet sind. - Dabei weisen die zwei am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 einen Abstand A (
Fig. 3 ) zueinander auf und die zwei am zweiten Ende 36 angeordneten Rollen 10 weisen einen Abstand B > A zueinander auf, wobei die Abstände A und B so bemessen sind, dass die zwei am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 zwischen die zwei am zweiten Ende 36 angeordneten Rollen 10 des benachbarten Kühlelements 40 passen. - Im Bereich der Umlenkbögen 21 der Führungsbahnen 20 sind Mitnehmerräder 23 angebracht deren Drehachse mit der geometrischen Achse der Umlenkbögen 21 zusammenfällt. Je zwei Mitnehmerräder 23 sind symmetrisch zur Mittelebene 9 rotativ starr auf einer Antriebsachse 25 befestigt, wobei je eine Antriebsachse 25 koaxial zur geometrischen Achse der Umlenkbögen 21 angeordnet ist. Die Rollenträger 6 weisen seitliche Fortsätze 14 an einer oder mehrerer ihrer Rollen 10 oder Rollenachsen auf, die als Mitnehmer, beispielsweise in Form von auf der entsprechenden Achse gelagerten Rollen in die Vertiefungen 24 der Mitnehmerräder 23 greifen, welche die Rollenträger 6 so mit ihren Kühlblöcken 5 antreiben.
- Wie in den
Fig. 4 und5 dargestellt, umfasst jede Führungsbahn 20 in einer zur Schwerkraft parallelen Vertikalrichtung betrachtet, einen oberen und einen unteren geraden Führungsbahnabschnitt 27a, 27b, wobei der obere gerade Führungsbahnabschnitt 27a in der Vertikalrichtung auf gleicher Höhe bezüglich der Mittelebene 9 nebeneinander angeordnet eine gegen die Mittelebene 9 gerichtete erste Rollenlauffläche 12a und eine von der Mittelebene 9 weggerichtete erste Rollenlauffläche 12a aufweisen kann. Dabei weisen die nebeneinander angeordneten ersten Rollenlaufflächen 12a nur an einer Führungsbahn 20 einen mit einer Seitenführung 44 (Fig. 5 ) versehenen Führungsbahnabschnitt 27a auf, so dass sich die Kühlelemente 40 im Bereich der Giessform quer zur Mittelebene 9 ausdehnen können. - Das Aufbringen und Entfernen der Kühlblöcke 5 zusammen mit den Rollträgern 6 kann einzeln oder in Verbänden erfolgen. Dies geschieht im Bereich der Umlaufbahn wo die Rollträger 6 naturgemäss infolge der Schwerkraft nicht von den Führungsbahnen 20 kippen oder fallen und keiner entgegenhaltenden zweiten Rollenlauffläche 12b bedürfen.
- Eine Erschwernis allerdings ergibt sich aus der kinematischen Forderung, dass der Abstand der die geometrischen Achsen der Rollen 10 enthaltenden Geraden 11a, 11b einer Kühlblocklänge gleich gesetzt sind. Das erste Kühlelement 40, das herausgehoben werden soll, bleibt an den Stellen zwischen den verbleibenden und dem zu entfernenden Kühlblock 5 hängen, weil die Rollen 10 des zu entfernenden Kühlelements 40 einen halben Durchmesser unter die Kühlblöcke 5 der verbleibenden Kühlelemente 40 ragen. Die Entfernung eines ersten Kühlelements 40 kann gemäss einem der folgenden Verfahren durchgeführt werden:
- 1) Im Falle dass die Kühlblöcke 5 auf Rollträgern 6 (
Fig. 2 ) fixiert sind, genügt es auf zwei bis drei aufeinander folgenden Kühlelementen 40 die Kühlblöcke 5 zu entfernen, worauf die Rollträger 6 gekippt, zusammengeschoben und herausgenommen werden können (Fig. 8 ). - 2) Im oberen Bereich des Umlenkbogens 21 (
Fig. 4 und5 ), wo die Kühlblöcke 5 auseinandergespreizt vorliegen, wird im Bereich der sich höher befindenden Rolle 10 eine erste Öffnung 28 in der zweiten Rollenlauffläche 12b und im Bereich der sich weiter unten befindenden Rolle 10 eine zweite Öffnung 29 in der zweiten Rollenlauffläche 12b von je mindestens der Länge eines Rollendurchmessers geschaffen. Die Rollen 10 des entsprechenden Kühlelements 40 passen durch die ersten und zweiten Öffnungen 28, 29 der beiden Führungsbahnen 20 und ermöglichen die Entfernung des gesamten Kühlelements 40. In der inFig. 4 und5 dargestellten Ausführungsform sind die ersten Öffnungen 28 für die am zweiten Ende 36 angeordneten Rollen 10 mit dem kleineren Abstand A an den gegen die Mittelebene 9 gerichteten zweiten Rollenlaufflächen 12b und die zweiten Öffnungen 29 für die am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 mit dem grösseren Abstand B an den von der Mittelebene 9 weggerichteten zweiten Rollenlaufflächen 12b angeordnet. Falls die Rollelemente 4 umgekehrt angeordnet sind und die am ersten Ende 35 angeordneten Rollen 10 den kleineren Abstand A aufweisen, sind die ersten und zweiten Öffnungen 28, 29 in vertauschter Reihenfolge angeordnet. - 3) Durch Öffnen und Auseinanderschieben von teleskopierbaren Führungsbahnen 20 in Richtung der Längsachse 30 der Transportvorrichtung 1 entsteht eine Lücke im Reihenverband der Kühlelemente 40. Entspricht das Ausmass der Lücke mindestens dem Durchmesser einer Rolle 10, so können die Rollen 10 genügend weit unter ihren Nachbar-Kühlelementen 40 hervorgeschoben werden, sodass beim Herausheben ein Verhaken der Rollen 10 mit den Nachbar-Kühlelementen 40 vermieden wird.
- Die Bedürfnisse in Bezug auf die Breite der zu giessenden Erzeugnisse sind variabel und reichen von unter 200 mm bis über 2 m. Der modulartige Aufbau der Giessmaschinen, die den verschiedenen jeweiligen Erfordernissen in Bezug auf die Giessproduktebreite entsprechen, vereinfacht sowohl die Konstruktion, Montage und Lagerhaltung von Ersatzteilen und schafft gleiche Funktionalität der Mechanik und Betriebsbedingungen über die ganze Breite der Giessebene. Um Giessmaschinen verschiedener Breiten aufzustellen, wird ein Grundmodul 32 (
Fig. 6 und 7 ) so konzipiert, dass durch laterales Aneinanderreihen Giessmaschinen mit verschiedenen Giessbreiten geschaffen werden. - Ein Grundmodul 32 (
Fig. 6 ) zeichnet sich dadurch aus, dass es in der Breite ein mit Rollen 10 versehenes Kühlelement 40, beispielsweise einen mit einem oder mehreren Kühlblocken 5 versehenen Rollträger 6, Umlenkbögen 21 und gerade Führungsbahnabschnitte 27a, 27b mit der Anzahl Rollenlaufflächen 12a, 12b umfasst, die der Anzahl Rollen 10 des Kühlelements 40 entspricht. Rechts und links der äussersten Umlenkbogen-Führungen sind je ein Mitnehmerrad 23 konzentrisch mit den Umlenkbogen-Führungen angeordnet. Die Mitnehmervertiefungen 24 sind dabei parallel zu den Achsen der Umlenkbogen-Führungen ausgerichtet. Umlenkbogen-Führungen und Mitnehmerräder 23 weisen im Bereich ihrer Achsen eine Öffnung auf, durch die eine Antriebswelle 25 geschoben werden kann, deren Länge so bemessen ist, dass sie die Giessbreite bestimmende Anzahl Grundmodule 32 aufnehmen kann. Eine konzentrische und schlüssige Verbindung der Antriebswelle 25 mit den Mitnehmerrädern 23 sorgt für deren Antrieb. Die Mitnehmerräder 23 treiben ihrerseits die Rollträger 6 und Kühlblöcke 5 auf ihrer Umlaufbahn an.
Alternativ kann die Übergangsstelle zwischen geraden Führungsbahnabschnitten 27a, 27b und Umlenkbogen 21 durch Wegrücken eines Umlenkbogens 21 entsprechend weit geöffnet werden um die gewünschte Lücke zu schaffen. Dabei können die Umlenkbogen 21 translativ von den geraden Führungsbahnabschnitten 27a, 27b weggerückt werden,
oder
die Umlenkbögen 21 können an einer Drehachse 31 drehbar gelagert sein (
Claims (17)
- Transportvorrichtung, insbesondere für den Transport von Kühlblöcken (5) in einer Raupengiessmaschine, wobei die Transportvorrichtung umfasst:eine Vielzahl von Rollelementen (4), welche endlos auf einer Umlaufbahn U raupenartig zirkulieren und durch eine Antriebsvorrichtung (33) antreibbar sind;mindestens zwei parallele Führungsbahnen (20), welche je eine oder mehrere Rollenlaufflächen (12a, 12b) umfassen und sich je über die gesamte Umlaufbahn U erstrecken; wobeijedes Rollelement (4) einen Rollelementkörper (34) umfasst, weicher in Zirkulationsrichtung ein erstes Ende (35) und ein zweites Ende (36) aufweist; undjedes Rollelement (4) im Bereich des ersten Endes (35) und im Bereich des zweiten Endes (36) je mindestens eine Rolle (10) umfasst,dadurch gekennzeichnet, dassdie im Bereich des ersten Endes (35) der Rollelementkörper (34) angeordneten Rollen (10) auf gegenüber den im Bereich des zweiten Endes (36) der Rollelementkörper (34) angeordneten Rollen (10) unterschiedlichen Rollenlaufflächen (12a, 12b) abrollen.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollelemente (4) in Richtung der Zirkulationsbewegung nicht aneinandergekoppelt und somit relativ zueinander lose sind.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten Endes (35) und/oder im Bereich des zweiten Endes (36) der Rollelementkörper (34) Gelenkauflager (41) angeordnet sind und je mindestens zwei Rollen (10) an einem Gelenkauflager (41) befestigt sind.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkauflager (41) mittels Gelenkachsen (42) am Rollelementkörper (34) drehbar befestigt sind, wobei die Gelenkachsen (42) senkrecht zu einer durch die Umlaufbahn U definierten Mittelebene (9) der Transportvorrichtung angeordnet sind.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (10) je eine Rollenachse (43) umfassen, wobei die Rollenachsen (43) fest am Rollelementkörper (34) befestigt sind.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollelementkörper (34) in Zirkulationsrichtung gemessen je eine maximale Länge "L" aufweisen und unmittelbar benachbarte Rollelemente (4) auf der ersten und zweiten Führungsbahn (20) so positionierbar sind, dass die geometrischen Achsen der Rollenachsen (43) oder der Gelenkachsen (42) der im Bereich der ersten Enden (35) angeordneten Rollen (10) oder Gelenkauflager (41) zweier benachbarter Rollelemente (4) im Wesentlichen auf einen Abstand bringbar sind, welcher der maximalen Länge "L" entspricht.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Achsen der Rollenachsen (43) oder der Gelenkachsen (42) der im Bereich der ersten Enden (35) angeordneten Rollen (10) oder Gelenkauflager (41) in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen Ebene liegen, welche durch das erste Ende (35) des jeweiligen Rollelementkörpers (34) definiert wird.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Achsen der Rollenachsen (43) oder der Gelenkachsen (42) der im Bereich der zweiten Enden (36) angeordneten Rollen (10) oder Gelenkauflager (41) in einer zur Richtung der Zirkulationsbewegung orthogonalen Ebene liegen, welche zu der durch die ersten Enden (35) des jeweiligen Rollelementkörpers (34) definierten Ebene einen Abstand aufweist, welcher im Wesentlichen gleich oder grösser als die Länge "L" ist.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Achsen der Rollenachsen (43) oder der Gelenkachsen (42), welche an den einander zugewandten ersten und zweiten Enden (35, 36) zweier in Richtung der Zirkulationsbewegung benachbarter Rollelemente (4) angeordnet sind, im Wesentlichen koaxial sind.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rolielementkörper (34) mindestens einen Kühlblock (5) umfasst, so dass eine Giessraupe (2, 3) gebildet wird, welche als Wand einer Giessform geeignet ist.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlblöcke (5) eine den Rollen (10) zugewandte Unterseite und gegenüberliegend eine ebene Kühlfläche (37) aufweisen und die beiden parallelen die geometrischen Achsen der Rollenachsen (43) oder der Gelenkachsen (42) enthaltenden Ebenen senkrecht zur Kühlfläche (37) stehen.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rollelement (4) mindestens vier Rollen (10) umfasst, wobei je zwei Rollen (10) am ersten und zweiten Ende (35, 36) jedes Rollelementkörpers (34) angeordnet sind, und wobei die am ersten Ende (35) angeordneten Rollen (10) gegenüber den am zweiten Ende (36) angeordneten Rollen (10) orthogonal zur Mittelebene (9) versetzt sind.
- Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei am ersten Ende (35) angeordneten Rollen (10) einen Abstand A zueinander aufweisen und die zwei am zweiten Ende (36) angeordneten Rollen (10) einen Abstand B ≠ A zueinander aufweisen, wobei die Abstände A und B so bemessen sind, dass die zwei am ersten Ende (35) angeordneten Rollen (10) zwischen die zwei am zweiten Ende (36) angeordneten Rollen (10) des benachbarten Rollelements (4) passen.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (20) mindestens auf einem Teil der Umlaufbahn U, wo die Rollelemente (4) wegen der Schwerkraft von den Führungsbahnen (20) herunterfallen würden, erste und zweite Rollenlaufflächen (12a, 12b) aufweisen, welche einander gegenüberliegen.
- Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (33) mindestens ein Mitnehmerrad (23) umfasst, wobei die Rollen (10) eines Rollelements (4), deren geometrischen Achsen auf einer gemeinsamen Geraden (11a, 11b) liegen, oder die mechanischen Achsen dieser Rollen (10) senkrecht zu einer durch die Umlaufbahn U definierten Mittelebene (9) Fortsätze (14) aufweisen und das mindestens eine Mitnehmerrad (23) auf seiner Peripherie Vertiefungen (24) aufweist, welche mit den Fortsätzen (14) in Eingriff bringbar sind.
- Verwendung einer Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Giessraupe (2, 3).
- Verwendung einer Transportvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Grundmodul (32) einer modular aufgebauten Giessraupe (2, 3) einer Giessmaschine.
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