Strangführungselement und Strangführungssegment mit integriertem Strangführungselement
Die Erfindung betrifft ein Strangführungselement in einer Brammen- oder Dünnbrammen- stranggießanlage, bestehend aus mindestens zwei Strangfuhrungsrollen, die ein zusammen-wirkendes Rollenpaar bilden und die in einander gegenüberliegenden Rollenträgem gelagert sind, wobei mindestens ein Rollenträger relativ zum gegenüberliegenden Rollenträger in einem gemeinsamen Fuhrungselementrahmen verlagerbar angeordnet ist und der verlagerbare Rollenträger über eine VerStelleinrichtung mit dem Fuhrungselementrahmen verbunden und mindestens eine Rolle des Rollenpaares mit einem Drehantrieb gekoppelt ist, sowie ein Strangführungssegment mit einem integrierten Strangführungselement.
In einer Stranggießanlage sind im Bereich der Strangführung zwischen Kokille und dem horizontal angeordneten Auslaufrollgang für die Brammen in Abständen voneinander an den Gießstrang und bei Gießbeginn an den Anfahrstrang anstellbare und antreibbare Strang-führungsrollen angeordnet. Durch die von diesen Strangfuhrungsrollen aufgebrachten Anpresskräfte wird der kontrollierte Transport des Gießstranges bzw des Anfahrstranges durch die Stranggießanlage mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit sichergestellt.
Bei Knüppelstranggießanlagen zum Gießen von Strängen mit nur geringer Querschnittsfläche bis etwa 200mm x 200mm ist es bekannt, einige Treibwalzengerüste in der Strangführung im Abstand voneinander anzuordnen, bei denen die anstellbare und antreibbare Strangführungsrolle des zusammenwirkenden Rollenpaares an einem Schwenkarm gelagert ist, der einerseits mit einer AnStelleinrichtung zum Anpressen der Strangführungsrolle an den Strang gekoppelt und andererseits im Treibwalzengerüstrahmen schwenkbar abgestützt ist (DE-A 3029 990, DE-A 2923 108).
Ein Treibrollengerüst, welches für Brammen- und Dünnbrammenstranggießanlagen geeignet ist, ist aus der AT-B 332986 bereits bekannt. Die Strangfuhrungsrollen sind mit ihren Rollenzapfen in Lagereinbaustücken abgestützt, welche vertikale Führungen aufweisen, die mit entstprechenden Gegenführungen am Treibrollengerüstrahmen zusammenwirken und an denen Druckmittelzylinder als VerStelleinrichtungen angreifen.
Da die beiden Lagereinbau-stücke unabhängig voneinander durch die Druckmitteizylinder belastet werden, besteht die Gefahr ungleicher Belastung des Stranges und des Verkantens der Strangführungsrolle in den Führungen.
Für die Anwendung in Brammenstranggießanlagen sind aus der AT-B 335650 und der DE-A 19745 056 bereits aus einzelnen Strangführungssegmenten gebildete Strangführungen bekannt, bei denen mehrere hintereinander angeordnete Rollensätze zu einer Baueinheit (Segment) zusammmengefasst sind, die von einem Außenbogensegmentrahmen und einem Innenbogensegmentrahmen gebildet ist. Der Innenbogensegmentrahmen ist mit allen seinen Strangfuhrungsrollen in seinem Abstand relativ zum Außenbogensegmentrahmen verschiebbar ausgebildet. Zusätzlich ist mindestens eine Strangführungsrolle - nach der AT-B 335 650 eine randseitige Rolle, nach der DE-A 19745 056 eine innen liegende Rolle - als angetriebene und unabhängig von den anderen Rollen anstellbare Treiberrolle ausgestaltet. Die Anstellung der Treiberrollen erfolgt bei der Ausführungsform nach der AT-B 335 650 durch zwei schräg zueinander angestellte Druckmitteizylinder, die an Randbereichen eines die Treiberrollen tragenden Querträgers angreifen, der über ein Parallellenkersystem mit den Rollenträgern der übrigen Strangfuhrungsrollen am Innenbogensegmentrahmen gekoppelt ist. Diese Lösung ist mechanisch aufwendig und kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es daher diese Nachteile zu vermeiden und ein Strangführungselement und ein Strangführungssegment mit integriertem Strangführungselement vorzuschlagen, welches mit konstruktiv geringem Aufwand die symmetrische Aufbringung eines Anpressdruckes auf den Gießstrang ermöglicht und das Fluchten zusammenwirkender Strangfuhrungsrollen sicher gewährleistet. Weiters wird eine Reduktion der Investitionsund Betriebskosten angestrebt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ausschließlich eine zentrisch am verlagerbaren Rollenträger und am Fuhrungselementrahmen angreifende Versteileinrichtung angeordnet ist und Führungen am verlagerbaren Rollenträger mit Gegenführungen am Fuhrungselementrahmen in Eingriff sind.
Um die symmetrische Verteilung des Anpressdruckes entlang der Berührungslinie von Gießstrang und Strangfühungsrolle zu gewährleisten, ist die Versteileinrichtung mit Schwenkgelenken am Rollenträger und am Fuhrungselementrahmen befestigt. Dieser
Effekt wird weiter verbessert, wenn die Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke der VerStelleinrichtung, die der Wirkungslinie der Kraftaufbringung entspricht, normal auf der Mittenachse der verlagerbaren Strangfuhrungsrollen steht. Gleichermaßen wird dieser Effekt erreicht, wenn die Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke die Mittelachsen der ein Rollenpaar bildenden Strangfuhrungsrollen schneidet. Die VerStelleinrichtung wird vorzugsweise von einem regelbaren Hydraulikzylinder gebildet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Führungen am Rollenträger und die Gegenführungen am Fuhrungselementrahmen Berührungsflächen bilden, die parallel zur Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke der Versteileinrichtung orientiert sind. Damit wird erreicht, dass die Wirkungslinie der Kraftaufbringung gesichert mit der Bewegungsrichtung des Rollenträgers übereinstimmt. Durch eine entsprechende Länge der Führungen und Gegenführungen wird ein Verkanten des Rollenträgers im Fuhrungselementrahmen vermieden.
Wie eingangs bereits beschrieben, ergeben sich bei Strangführungssegmenten dieselben Problemstellungen, wie bei einem alleinstehenden Strangführungselement der beschriebenen Gattung, wenn eine angetriebene und anstellbare Treiberrolle an beliebiger Stelle in dieses Segment integriert werden soll. Bei einem Strangführungssegment gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7 wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass ausschließlich eine zentrisch am verlagerbaren Rollenträger und am Innenbogensegment-rahmen angreifende VerStelleinrichtung angeordnet ist und Führungen am verlagerbaren Rollenträger mit Gegenführungen am Innenbogensegmentrahmen in Eingriff sind.
Um die symmetrische Verteilung des Anpressdruckes entlang der Berührungslinie von Gießstrang und angestellter Strangfühungsrolle zu gewährleisten, ist die VerStelleinrichtung mit Schwenkgelenken am Rollenträger und am Innenbogensegmentrahmen befestigt. Dieser Effekt wird weiter verstärkt, wenn die Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke der Versteileinrichtung, die der Wirkungslinie der Kraftaufbringung entspricht, normal auf der Mittenachse der verlagerbaren Strangfuhrungsrollen steht. Gleichermaßen wird dieser Effekt erreicht, wenn die Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke die Mittelachsen der ein Rollenpaar bildenden Strangfuhrungsrollen schneidet. Die VerStelleinrichtung wird vorzugsweise von einem regelbaren Hydraulikzylinder gebildet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Führungen am Rollen-träger und die Gegenführungen am Innenbogensegmentrahmen Berührungsflächen bilden, die parallel zur Verbindungslinie der beiden Schwenkgelenke der VerStelleinrichtung orientiert sind. Damit wird erreicht, dass die Wirkungslinie der Kraftaufbringung gesichert mit der Bewegungsrichtung des Rollenträgers übereinstimmt. Durch eine entsprechende Länge der Führungen und Gegenführungen wird ein Verkanten des Rollenträgers im Führungs-elementrahmen vermieden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei Fig. 1 eine axionometrische Darstellung eines Strangführungssegmentes mit einem integrierten Treibrollenpaar zeigt und Fig. 2 in einem Teilschnitt der Fig. 1 den im Innenbogensegmentrahmen angeordneten verlagerbaren Rollenträger.
In einer Stranggießanlage zur Herstellung von Strängen im Brammenformat wird in einer oszillierenden gekühlten Stranggießkokille kontinuierlich ein Gießstrang mit noch flüssigem Kern und einer dünnen Strangschale gebildet. In einer der Stranggießkokille in Gießrichtung nachgeordneten Strangführung mit mehreren Metern Krümmungsradius wird der Gießstrang unter ständiger Kühlung von im wesentlichen vertikalen Richtung in die Horizontale umgelenkt und dort geradegerichtet. Eine Vielzahl von Strangfuhrungsrollen, die in zwei Reihen angeordnet sind, bilden einen Transportkanal für den Gießstrang, in dem er gestützt und geführt wird. Einige der Strangfuhrungsrollen sind als Treiberrollen ausgebildet und mit einem motorischen Antrieb versehen, um eine kontrollierte Fördergeschwindigkeit für den Gießstrang und bei Gießbeginn für den Anfahrstrang zu gewährleisten. Eine derartige Stranggießanlage ist beispielsweise aus der DE-A 197 45 056 bekannt.
Die Strangführung ist aus einzelnen Strangführungssegmenten zusammengesetzt, wie eines in Fig. 1 in axionometrischer Darstellung schematisch dargestellt ist. Es ist von je einem Außenbogensegmentrahmen 1 und einem Innenbogensegmentrahmen 2 gebildet, welche durch vier in den Eckbereichen der Segmentrahmen angeordnete, hydraulisch betätigbare Verspanneinrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d miteinander verbunden sind, die eine vorgegebene Positionierung von Innenbogensegmentrahmen 2 zum Außenbogensegmentrahmen 1 zulassen. Damit können die in hintereinander angeordneten Rollenträger 4 gelagerten Strangfuhrungsrollen 5 auf das Maß der
Strangdicke oder bei Gießbeginn auf die Dicke des Anfahrstranges eingestellt werden. Jede Strangführungsrolle 5 ist als durchgehende, mehrfach gelagerte Rolle oder von mehreren fluchtenden Rollen gebildet. Einander gegenüberliegende Strangfuhrungsrollen 5 bilden ein zusammenwirkendes Rollenpaar. Die Rollenträger 4 sind fest am Innenbogen- 1 bzw Außenbogensegmentrahmen 2 befestigt. Die Rollenträger 4 können jedoch auch nur von den Lagergehäusen 6 gebildet sein, die direkt am jeweiligen Segmentrahmen befestigt sind.
Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt der Fig. 1 einen im Innenbogensegmentrahmen 2 angeordneten Rollenträger 7, der Lagerstellen 8 trägt, die eine mehrfach gelagerte, mit einem Antrieb 9a verbundene Strangführungsrolle 5a drehbeweglich aufnehmen. Eine gleichartige angetriebene Strangführungsrolle 5b ist im Außenbogensegmentrahmen 1 gegenüberliegend angeordnet und in Fig. 1 durch den Antrieb 9b, der dem Antrieb 9a gegenüberliegt, ange-deutet. Die angetriebene Strangführungsrolle 5b ist gleichermaßen wie die benachbarten im Außenbogensegmentrahmen 1 befestigten Strangfuhrungsrollen 5 in stationären Rollenträgern 4 abgestützt. Der für die gegenüberliegende angetriebene Strangführungsrolle 5a vorgesehene verlagerbare Rollenträger 7 ist einerseits über ein Schwenkgelenk 11 mit einem ansteuerbaren Druckmitteizylinder 10 verbunden und andererseits über ein Schwenk-gelenk 12 am Innenbogensegmentrahmen 2 abgestützt. Die beiden Schwenkgelenke 11, 12 bestimmen eine Verbindungslinie 13, die der Wirkungslinie der Kraftaufbringung auf dem Gießstrang entspricht und in Fig. 2 mit der Mittelachse des Druckmittelzylinders 10 zusammenfällt. Damit schneidet diese Verbindungslinie 13 die Mittelachse 14 der angetriebenen Strangführungsrolle 5a in der Mitte ihrer Längserstreckung. Damit ist eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Gießstrang entlang der Berührungslinie von Strangführungsrolle und Gießstrang gewährleistet.
Parallel zu den Verbindungslinien 13 sind Führungen 15a, 16 beidseitig am verlagerbaren Rollenträger 7 befestigt, die mit entsprechenden Gegenführungen 15b, 16b am Innenbogensegmentrahmen 2 zusammenwirken. Die Führungen 15a sind an den Breitseiten des Rollenträgers 7, etwa im Abstand einer halben Strangführungsrolle 5a von seinen Seitenrändern angeordnet. Die Führungen 16 liegen an den Stirnseiten des Rollenträgers an. Die Führungen 15a und Gegenführungen 15b stabilisieren den Rollenträger 7 in Gießrichtung G, die Führungen 16 und Gegenführungen 16b in Querrichtung dazu.
Das anhand der Fig. 1 und 2 dargestellte, in ein Strangführungssegment integrierte, von einem verlagerbaren Rollenträger 7, einem stationären Rollenträger 4, den angetriebenen Strangfuhrungsrollen 5a, 5b, dem Druckmitteizylinder 10 und den zugeordneten Führungen 15a, 16 gebildete Strangführungselement kann auch ohne die benachbarten stationären Strangfuhrungsrollen 5 als schmal gebautes eigenständiges Strangführungselement in der Strangführung einer Stranggießanlage angeordnet sein. Der Außenbogensegmentrahmen 1 und der Innenbogensegmentrahmen 2 reduzieren sich dadurch auf einen Führungselement-rahmen für den verlagerbaren Rollenträger 7 mit Druckmitteizylinder 10 und den zugeordneten Führungen 15a, 15b, 16, 16b.