DE10227786C1 - Verfahren zum Stranggießen von Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen von Rohren, wobei ein Rohrstrang mittels einer Gießkokille gegossen wird. In einer oberen Ebene angeordnete obere Spannbacken werden durch radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang gemeinsam zur Anlage gebracht und in einer unteren Ebene angeordnete Spannbacken werden durch eine radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang gemeinsam zur Anlage gebracht. Anschließend wird der von den Spannbacken aufgenommene Rohrstrang durchtrennt. Daraufhin wird der von den unteren Spannbacken aufgenommene abgetrennte Rohrabschnitt mit den unteren Spannbacken in eine Abstellposition bewegt. Anschließend werden die unteren Spannbacken durch radialzentrische Bewegung von dem abgestellten Rohrabschnitt gelöst. Ein Gleichlauf der radialzentrischen Bewegungen wird durch ein der oberen und/oder der unteren Ebene jeweils zugeordnetes ringgeschlossenes, den Rohrstrang umgebendes Führungswellenaggregat aus einer Mehrzahl von jeweils an eine Spannbacke angeschlossenen Führungswellen verwirklicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Rohren, wobei ein Rohrstrang mittels einer Gießkokille ge­ gossen wird. Die Erfindung betrifft fernerhin eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens. - Mit dem erfindungs­ gemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung können vor allem gusseiserne Rohre, beispielsweise Zy­ linderlaufbüchsen, mit größeren Durchmessern bis 1.000 mm und mehr hergestellt werden.

In der Praxis werden gusseiserne Rohre, insbesondere Zylin­ derlaufbüchsen normalerweise in Sandformen gegossen. Diese Methode hält man für zweckmäßig, weil der erkaltete Gieß­ werkstoff schwindet und das Innenteil der Form deshalb nachgeben muss. Um nicht für jeden Guss eine neue Sandform erstellen zu müssen, wurden die Rohre mit größeren Außen­ durchmessern auch bereits durch diskontinuierliches Strang­ gießen hergestellt. Die Schwindung des Gussteils wird dabei durch eine entsprechende Konizität der Innenkokille, dem sogenannten Dorn, ermöglicht. Das Stranggießen der Rohre hat gegenüber anderen Gießverfahren den beachtlichen Vor­ teil, dass der Innenfläche des Rohrstranges, also bei­ spielsweise der Lauffläche einer Zylinderlaufbüchse, eine höhere Verschleißfestigkeit verliehen werden kann und zwar durch optimale Abkühlung an der Stranggießkokillenwand. Trotz der Vorteile des Stranggießens ist man nichtsdesto­ weniger wieder dazu übergegangen, gusseiserne Rohre mit größerem Durchmesser in Sandformen zu gießen. Die bislang bekannten Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Herstellung der Rohre arbeiten relativ aufwendig. Dies gilt auch für das bereits durchgeführte diskontinuierliche Stranggießen eines jeweiligen Rohres. Hier muss vor jedem neuen Guss eine um­ fangreiche Vorarbeit geleistet werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zu­ grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem das Gießen von gusseisernen Rohren größeren Durch­ messers auf einfache, funktionssichere und vor allem zügige Weise möglich ist. Der Erfindung liegt weiterhin das tech­ nische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.

Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen von Rohren, wo­ bei ein Rohrstrang mittels einer Gießkokille gegossen wird,
wobei in einer oberen Ebene angeordnete und über den Umfang des Rohrstranges verteilte obere Spannbacken durch eine ra­ dialzentrische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang ge­ meinsam zur Anlage gebracht werden und wobei in einer unte­ ren Ebene angeordnete und über den Umfang des Rohrstranges verteilte untere Spannbacken durch eine radialzentrische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang gemeinsam zur An­ lage gebracht werden,
wobei anschließend der von den Spannbacken aufgenommene Rohrstrang zwischen der oberen Ebene und der unteren Ebene durchtrennt wird,
wobei daraufhin der von den unteren Spannbacken aufgenom­ mene abgetrennte Rohrabschnitt mit den unteren Spannbacken in eine Abstellposition bewegt wird,
wobei anschließend die unteren Spannbacken durch radialzen­ trische Bewegung von dem abgestellten Rohrabschnitt gelöst werden,
wobei ein Gleichlauf der radialzentrischen Bewegungen durch ein der oberen und/oder der unteren Ebene jeweils zugeord­ netes, ringgeschlossenes, den Rohrstrang umgebendes Füh­ rungswellenaggregat aus einer Mehrzahl von Führungswellen verwirklicht wird, wobei jede Führungswelle an eine Spann­ backe angeschlossen ist.

Zu trennender Rohrstrang meint im Rahmen der Erfindung, dass von dem gegossenen Rohrstrang Rohrabschnitte in der gewünschten Länge abgetrennt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass in zwei übereinander angeordneten Ebenen Spannbacken vorgesehen sind. Somit ist gleichsam ein oberer den Rohrstrang umgebender Ring aus einer Mehrzahl von obe­ ren Spannbacken vorgesehen und ein unterer den Rohrstrang umgebender Ring aus einer Mehrzahl von unteren Spannbacken vorgesehen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die obe­ re und die untere Ebene von Spannbacken unterhalb der Gieß­ kokille angeordnet sind. Der obere Ring aus oberen Spann­ backen und der untere Ring aus unteren Spannbacken ist zweckmäßigerweise im Bereich unterhalb der Gießkokille ver­ tikal bewegbar bzw. verfahrbar. Es liegt im Rahmen der Er­ findung, dass die oberen Spannbacken und die unteren Spann­ backen ein Spannbackenaggregat bilden, das stets als Ganzes bewegbar bzw. verfahrbar ist. Zweckmäßigerweise bildet die­ ses vertikal verfahrbare Spannbackenaggregat zugleich die Trennstation. Radialzentrische Bewegung der Spannbacken meint im Rahmen der Erfindung, dass die Spannbacken in Richtung auf die Mittellängsachse des Rohrstranges bewegt werden oder in entgegengesetzter Richtung bewegt werden. - Ein erfindungsgemäßes Führungswellenaggregat ist zweckmäßi­ gerweise sowohl für den oberen Ring der oberen Spannbacken als auch für den unteren Ring der unteren Spannbacken vor­ gesehen. Nachfolgend werden die Begriffe obere Ebene und oberer Ring der Spannbacken bzw. untere Ebene und unterer Ring der Spannbacken gleichbedeutend nebeneinander ver­ wendet. - Ringgeschlossenes Führungswellenaggregat meint im Rahmen der Erfindung, dass die Führungswellen an ihren Wel­ lenenden miteinander verbunden sind und dabei einen in der Draufsicht geschlossenen Ring bilden, der in der Regel mehreckförmig bzw. vieleckförmig ausgebildet ist. Die Wel­ len sind gleichsam polygonartig miteinander verbunden. Auf­ grund dieser gegenseitigen Verbindung der Führungswellen wird erfindungsgemäß eine synchrone bzw. gleichlaufende ra­ dialzentrische Bewegung für alle zugeordneten Spannbacken erreicht. Die gegenseitige Verbindung der Führungswellen zum Führungswellenaggregat wird weiter unten noch erläu­ tert.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass vor dem Gießen des Rohrstranges ein Gießanfahrstück in eine Gießposition an der Gießkokille bewegt wird, wobei das Gießanfahrstück in einer Ausgangsposition von den Spannbacken aufgenommen wird und mittels der Spannbacken in Richtung Gießkokille ange­ hoben wird. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass alle Spannbacken der oberen und unteren Ebene das Gießanfahrstück aufnehmen bzw. durch radialzentrische Bewe­ gung am Gießanfahrstück zur Anlage gebracht werden. Zweck­ mäßigerweise werden an dem mittels der Spannbacken angeho­ benen Gießanfahrstück über den Umfang des Gießanfahrstückes verteilte Treibmittel an dem Gießanfahrstück zur Anlage ge­ bracht und wird das Gießanfahrstück dann mittels der Treib­ mittel in die Gießposition bewegt. In einer angehobenen Po­ sition wird das Gießanfahrstück also zweckmäßigerweise von Treibmitteln übernommen und hier werden dann die Spann­ backen von dem Gießanfahrstück gelöst. Bei den Treibmitteln handelt es sich entweder um Treibrollen oder um Treibrau­ pen. Diese Treibmittel, die zweckmäßigerweise zwischen der Gießkokille und der oberen Ebene der Spannbacken bzw. dem Spannbackenaggregat angeordnet sind, werden weiter unten noch näher erläutert. Zweckmäßigerweise werden an dem ge­ gossenen Rohrstrang über den Umfang des Rohrstranges ver­ teilte Treibmittel zur Anlage gebracht, wobei der Rohr­ strang durch die angedrückten Treibmittel gehalten und der Gießgeschwindigkeit entsprechend aus der Gießkokille herausgezogen wird. Der gegossene und aus der Gießkokille austretende Rohrstrang tritt somit zunächst mit den Treib­ mitteln in Kontakt. Wenn ein Rohrabschnitt von diesem Rohr­ strang abgetrennt werden soll, werden dann die Spannbacken an dem abwärtsbewegten Rohrstrang zur Anlage gebracht und an dem von den Spannbacken umfassten Rohrstrang wird dann der Trennvorgang durchgeführt. Normalerweise wird eine Mehrzahl von Rohrabschnitten nacheinander von dem gegossenen Rohrstrang abgetrennt.

Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung fernerhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens, wobei eine Gießkokille zum Gießen des Rohrstranges vorgesehen ist, wobei eine Mehrzahl von Treib­ mitteln zum Ziehen des Rohrstranges aus der Gießkokille vorgesehen ist, welche Treibmittel über den Umfang des Rohrstranges verteilt angeordnet sind, wobei eine Mehrzahl von Spannbacken, die durch radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang gemeinsam zur Anlage bringbar sind in einer obe­ ren Ebene sowie in einer unteren Ebene und in jeder Ebene über den Umfang des Rohrstranges verteilt angeordnet sind, wobei jede Spannbacke an eine Führungswelle angeschlossen ist und wobei die Führungswellen der oberen Ebene und/oder die Führungswellen der unteren Ebene zwecks Verwirklichung des Gleichlaufes der radialzentrischen Bewegungen der Spannbacken zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang um­ gebenden Führungswellenaggregat verbunden sind und wobei eine Trennvorrichtung zum Abtrennen eines Rohrabschnittes von dem Rohrstrang vorgesehen ist, mit welcher Trennvor­ richtung der von den Spannbacken aufgenommene Rohrstrang zwischen der oberen und der unteren Ebene durchtrennbar ist.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist je­ dem Treibmittel eine Antriebswelle für den Rotationsantrieb des Treibmittels zugeordnet und sind die Antriebswellen zwecks Verwirklichung eines drehzahlmäßigen Gleichlaufs der Treibmittel zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang um­ gebenden Antriebswellenaggregat verbunden. Ringgeschlosse­ nes Antriebswellenaggregat meint im Rahmen der Erfindung, dass die Antriebswellen an ihren Wellenenden miteinander verbunden sind und dabei einen in der Draufsicht geschlos­ senen Ring bilden, der in der Regel mehreckförmig bzw. vieleckförmig ausgebildet ist. Auch die Antriebswellen sind gleichsam polygonartig miteinander verbunden. Aufgrund der gegenseitigen Verbindung der Antriebswellen wird ein syn­ chroner Antrieb bzw. eine gleiche Drehzahl für alle Treib­ mittel erreicht. Das Antriebswellenaggregat wird von zumindest einem Antriebsmotor angetrieben.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass jedes Treibmittel durch eine radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang zur Anlage bringbar ist, wobei jedem Treibmittel eine Führungs­ welle zugeordnet ist und wobei die Führungswellen zwecks Verwirklichung des Gleichlaufs der radialzentrischen Bewe­ gungen der Treibmittel zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang umgebenden Führungswellenaggregat verbunden sind. Für das letztgenannte Führungswellenaggregat gilt ebenfalls die weiter oben für das Führungswellenaggregat der Spannbacken angeführte Definition.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Treibmit­ tel Treibrollen, wobei jede Treibrolle von einer Antriebs­ welle antreibbar ist und wobei jede Treibrolle in einer Treibrollenaufnahme angeordnet ist, welche Treibrollenauf­ nahme an eine Führungswelle angeschlossen ist und zur Ver­ wirklichung der radialzentrischen Bewegung der Treibrolle verschwenkbar ist. Treibrollen werden vor allem als Treib­ mittel für leichtere Rohrstränge eingesetzt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein Linearantrieb an die Treib­ rollenaufnahme angeschlossen ist, wobei durch Betätigung des Linearantriebs die Treibrollenaufnahme verschwenkbar ist und auf diese Weise die zugeordnete Treibrolle durch eine radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang zur Anlage bringbar ist. Bei dem Linearantrieb handelt es sich vor­ zugsweise um einen Hydraulikzylinder.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung sind die Treibmittel Treibraupen, wobei jede Treib­ raupe von einer Antriebswelle antreibbar ist, wobei eine Treibraupe mittels zumindest eines Linearantriebes radial­ zentrisch bewegbar ist und wobei der Linearantrieb mit einer Führungswelle gekoppelt ist. Treibraupen werden ins­ besondere als Treibmittel für schwerere Rohrstränge einge­ setzt. Treibraupen weisen über Kettenräder endlos umlau­ fende Raupenketten auf. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist eine Treibraupe mittels zwei als Hydrau­ likzylinder ausgebildeten Linearantrieben radialzentrisch bewegbar und dabei sind beide Hydraulikzylinder an den sel­ ben Hydraulikmediumspeicher angeschlossen.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform sind die Führungswel­ len der unteren Ebene und/oder die Führungswellen der oberen Ebene und/oder die Führungswellen der Treibmittel und/oder die Antriebswellen der Treibmittel jeweils untereinander durch Kardangelenke, vorzugsweise gleichlaufende Kardangelenke oder durch Kegelradtriebe zum Führungswellenaggregat bzw. zum Antriebswellenaggregat verbunden. Jeweils zwei Führungswellen bzw. jeweils zwei Antriebswellen sind dann also an ihren Enden über Kardangelenke, vorzugsweise gleichlaufende Kardangelenke oder Kegelradtriebe miteinander verbunden. Dabei kann vorzugsweise zwischen einer Führungswelle bzw. Antriebswelle und einem Kardangelenk bzw. Kegelradtrieb jeweils ein Kupplungselement angeordnet sein. Dann ist an jeder Seite eines Kardangelenkes bzw. eines Kegelradtriebes jeweils ein Kupplungselement vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist jeweils ein Kupplungselement der beiden vorgenannten Kupplungselemente axial verschiebbar auf der zugeordneten Führungswelle bzw. Antriebswelle angeordnet.

Nach einer sehr bevorzugten Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist für die radialzentrische Bewegung jeder Spannbacke der unteren Ebene und/oder der oberen Ebene ein Linearantrieb vorgesehen. Es liegt dabei im Rah­ men der Erfindung, dass jeder Spannbacke der unteren Ebene und der oberen Ebene ein solcher Linearantrieb zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der einer Spannbacke zugeordnete Li­ nearantrieb über eine Zahnkupplung mit der der betreffenden Spannbacke zugeordneten Führungswelle gekoppelt. Zahnkupp­ lung meint hier eine Kupplung mit Hilfe von Zahnrädern bzw. Zahnstangen. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Er­ findung sind die Linearantriebe als Hydraulikzylinder aus­ gebildet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass an einen Linearantrieb bzw. an einen Hydraulikzylinder eine Zahn­ stange angeschlossen ist und dass an die zugeordnete Füh­ rungswelle ein Zahnrad angeschlossen ist. Das Zahnrad kämmt dann mit der Zahnstange des Linearantriebes. Vorzugsweise sind alle Hydraulikzylinder der unteren Ebene an den selben Hydraulikmediumspeicher angeschlossen und sind alle Hydrau­ likzylinder der oberen Ebene an den selben Hydraulikmedium­ speicher angeschlossen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gusseiserne Rohre größeren Durchmessers, bei­ spielsweise Zylinderlaufbüchsen, problemlos kontinuierlich, d. h. ohne ständige Gießunterbrechung, hergestellt werden können. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass eine Mehrzahl von den Rohrstrang umgebenden Spannbacken gleich stark an den Rohrstrang angedrückt werden kann und dabei alle Spann­ backen ohne weiteres zentrisch gehalten werden können indem sie vorzugsweise rückfahrgesperrt sind, beispielsweise durch ein entsperrbares Rückschlagventil. Die zu einem Ring angeordneten und den Rohrstrang umgebenden Spannbacken können alle radialzentrisch gleichmäßig bewegt werden. Im Ergebnis können gusseiserne Rohre mit Durchmessern bis zu 1.000 mm und mehr, beispielsweise Zylinderlaufbüchsen für große Schiffsdieselmotoren, einfach und funktionssicher mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zuge eines kontinuierlichen Stranggießvorganges hergestellt werden. Aufgrund der funktionssicheren kontinuierlichen Arbeitsweise können störende Unterbrechungen des Gießpro­ zesses vermieden werden. Von daher zeichnet sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Effektivität und eine zügige Herstellungsweise aus. Deshalb wird im Vergleich zu den aus der Praxis bekannten Gießverfahren auch eine beachtliche Kosteneinsparung er­ reicht, nebenbei auch dadurch, dass nur sehr wenig Fertigungsabfall an den Rohrenden auftritt. Dies zeichnet das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber dem Sandguss und auch gegenüber dem diskontinuierlichen Strangguss aus (Handbuch des Stranggießens Dr. E. Hermann, Aluminiumverlag Düsseldorf und DE-PS 10 04 345).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem ersten Funktionszustand,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem zweiten Funktionszustand,

Fig. 3 den Gegenstand gemäß Fig. 1 in einem dritten Funktionszustand,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem vierten Funktionszustand,

Fig. 5 den Gegenstand gemäß Fig. 1 in einem fünften Funktionszustand,

Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem sechsten Funktionszustand,

Fig. 7 den Gegenstand gemäß Fig. 1 in einem siebten Funktionszustand,

Fig. 8 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem achten Funktionszustand,

Fig. 9 den Gegenstand gemäß Fig. 1 in einem neunten Funktionszustand,

Fig. 10 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem zehnten Funktionszustand,

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt,

Fig. 12 eine Ansicht des Gegenstandes nach Fig. 11 aus Richtung des Pfeiles A,

Fig. 13 ein vergrößerter Ausschnitt B aus Fig. 1 im Detail und

Fig. 14 den Gegenstand nach Fig. 13 in einer anderen Ausführungsform.

Die Figuren zeigen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum kontinuierlichen Strang­ gießen von Rohren, wobei ein Rohrstrang 1 mittels einer Gießkokille 2 gegossen wird. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Treibmitteln auf, die im Ausführungsbeispiel als Treibraupen 3 ausgebildet sind. Diese Treibmittel bzw. Treibraupen 3 sind zum Ziehen des Rohrstranges 1 aus der Gießkokille 2 vorgesehen. Die Treibmittel bzw. Treibraupen 3 sind dabei über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilt angeordnet. In den Fig. 1 bis 10 sind lediglich zwei Treib­ raupen 3 dargestellt. Es sind jedoch zweckmäßigerweise meh­ rere Treibraupen 3, beispielsweise acht Treibraupen 3 über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilt angeordnet. Dabei weisen die Treibraupen 3 vorzugsweise gleiche Abstände von­ einander auf. Zum Ziehen des Rohrstranges 1 werden die Treibmittel bzw. Treibraupen 3 durch radialzentrische Bewe­ gung zur Anlage an dem Rohrstrang 1 gebracht.

Fernerhin sind in einem oberen Ring bzw. in einer oberen Ebene 4 angeordnete und über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilte obere Spannbacken 5 vorgesehen, die durch eine radialzentrische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang 1 gemeinsam zur Anlage gebracht werden können. Dieser Zustand ist in der Fig. 11 dargestellt. Außerdem sind in einem unteren Ring bzw. in einer unteren Ebene 6 angeordnete und über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilte untere Spann­ backen 7 vorgesehen, die ebenfalls durch eine radialzen­ trische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang 1 gemein­ sam zur Anlage gebracht werden können (Fig. 11).

Jede Spannbacke 4, 5 ist an eine Führungswelle 8 ange­ schlossen und sowohl die Führungswellen 8 der oberen Ebene 4 als auch die Führungswellen 8 der unteren Ebene 6 sind zwecks Verwirklichung des Gleichlaufs der radialzentrischen Bewegungen der Spannbacken 4, 5 zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang 1 umgebenden Führungswellenaggregat 9 ver­ bunden (Fig. 11). Die Führungswellen 8 sind dabei vorzugs­ weise und im Ausführungsbeispiel über gleichlaufende Kar­ dangelenke 10 zu dem Führungswellenaggregat 9 verbunden. - Es ist fernerhin eine lediglich durch einen Pfeil symboli­ sierte Trennvorrichtung 11 zum Abtrennen eines Rohrab­ schnittes 12 vorgesehen, mit welcher Trennvorrichtung 11 der von den Spannbacken 4, 5 aufgenommene Rohrstrang 1 zwischen der oberen Ebene 4 und der unteren Ebene 6 durch­ trennbar ist. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel bil­ det der obere Ring bzw. die obere Ebene 4 mit den oberen Spannbacken 5 sowie der untere Ring bzw. die untere Ebene 6 mit den unteren Spannbacken 7 zusammen mit der Trennvor­ richtung 11 ein Spannbackenaggregat 13, das zweckmäßiger­ weise als Ganzes unterhalb der Gießkokille 2 bzw. unter den Treibraupen 3 vertikal bewegbar bzw. verfahrbar ist.

In den Fig. 1 bis 10 sind die wichtigsten Funktionszustände der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In diesen Figuren ist oben die Gießkokille 2 mit ihrem Dorn 14 als Innenteil erkennbar. Darunter sind die Treibraupen 3 als Treibmittel vorgesehen und unter diesen Treibraupen 3 ist das Spannbackenaggregat 13 mit Trennvorrichtung 11 angeordnet. Im Funktionszustand der Fig. 1 ist ein Gießanfahrstück 15 in einer Ausgangs­ position auf einem Wagen 16 angeordnet. In Fig. 1 ist wei­ terhin erkennbar, dass die oberen Spannbacken 5 und die unteren Spannbacken 7 des Spannbackenaggregates 13 durch radialzentrische Bewegung an dem Gießanfahrstück 15 gemein­ sam zur Anlage gebracht worden sind. Das von dem Spann­ backenaggregat 13 aufgenommene Gießanfahrstück 15 wird dann durch Vertikalbewegung des Spannbackenaggregates 13 zu den Treibraupen 3 bewegt (Fig. 2). Die Treibraupen 3 werden ebenfalls durch radialzentrische Bewegung gemeinsam an dem Gießanfahrstück 15 zur Anlage gebracht und das Gießanfahr­ stück 15 wird dann mit Hilfe der angetriebenen Treibraupen 3 in die Gießposition bzw. Gießanfangsstellung bewegt (Fig. 3).

Fig. 4 zeigt, dass der Gießvorgang begonnen hat und sich das Gießanfahrstück 15 inzwischen bereits unterhalb der Trennebene bzw. der Trennvorrichtung 11 befindet. Dann er­ folgt die Trennung und das Gießanfahrstück 15 wird, nur noch gehalten von den unteren Spannbacken 7, aufgenommen und wieder auf dem Wagen 16 abgestellt (Fig. 5). In den Fig. 4 und 5 ist auch erkennbar, dass an dem gegossenen Rohrstrang 1 die über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilten Treibraupen 3 zur Anlage gebracht sind und der Rohrstrang 1 wird durch die angedrückten Treibraupen 3 gehalten und der Gießgeschwindigkeit entsprechend aus der Gießkokille 2 herausgezogen.

Die Fig. 6 zeigt den Funktionszustand, in dem der Gieß­ vorgang bereits soweit fortgeschritten ist, dass sich ein Rohrabschnitt 12 von gewünschter Länge unterhalb der Trenn­ ebene befindet. Obere Spannbacken 5 und untere Spannbacken 7 sind an dem Rohrstrang 1 durch radialzentrische Bewegung gemeinsam zur Anlage gebracht worden. Dann erfolgt die Ab­ trennung des Rohrabschnittes 12 mittels der Trennvorrich­ tung 11. Anschließend werden die oberen Spannbacken 5 durch radialzentrische Bewegung außer Kontakt mit dem Rohrstrang 1 gebracht, während die unteren Spannbacken 7 weiterhin den Rohrabschnitt 12 halten. Durch Vertikalbewegung des ge­ samten Spannbackenaggregates 13 wird dann der von den unte­ ren Spannbacken 7 aufgenommene abgetrennte Rohrabschnitt 12 in eine Abstellposition bewegt und im Ausführungsbeispiel auf dem Wagen 16 abgesetzt (Fig. 7). Anschließend werden die unteren Spannbacken 7 durch radialzentrische Bewegung von dem abgestellten Rohrabschnitt 12 gelöst und das Spannbackenaggregat 13 fährt dann vertikal in eine obere Position unterhalb der Treibraupen 3 zurück (Fig. 8). In dieser oberen Position erfolgt die Abtrennung von Rohrabschnitten 12 von dem gegossenen Rohrstrang 1. Fig. 8 zeigt den Rohrstrang 1 kurz nach einem ungewollten Gießabbruch. Der Gießspiegel ist in der Gießkokille 2 schon unter seiner normalen Höhenlage. In dem Funktionszustand nach Fig. 9 ist erkennbar, dass die oberen Spannbacken 5 und die unteren Spannbacken 7 an dem Rohrstrang 1 zur Anlage gebracht wurden und dass der Endstrang dieses Rohrstranges 1 mittels des Spannbackenaggregates 13 auf dem Wagen 16 abgestellt wurde. Das Spannbackenaggregat 13 mit der Trennvorrichtung 11 ist hier so angeordnet worden, dass der untere Teil des Endstranges die gewünschte Länge eines Rohrabschnittes 12 hat. Nach erfolgter Trennung wird das obere Rohrendstück 17, nachdem die unteren Spannbacken 7 gelöst wurden, auf dem Rohrabschnitt 12 abgestellt, wobei hier die Abstellhöhe der Schnittspalthöhe entspricht. Anschließend wird zweckmäßigerweise das obere Rohrendstück 17 durch die Spannbacken 5, 7 etwa mittig gefasst und angehoben. Dann kann der Wagen 16 mit dem Rohrabschnitt 12 abfahren. Anschließend kann dann das obere Rohrendstück 17 mit Hilfe des Spannbackenaggregates 13 auf dem Wagen 16 abgestellt werden. Dieser Zustand ist in Fig. 10 gezeigt.

Die Fig. 12 zeigt eine obere Spannbacke 5 und eine Vorrich­ tung, mit der diese obere Spannbacke 5 durch radialzen­ trische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang 1 bzw. an dem Gießanfahrstück 15 zur Anlage bringbar ist. Dabei ist die obere Spannbacke 5 mit einem als Hydraulikzylinder 18 ausgebildeten Linearantrieb radial zum Rohrstrang 1 beweg­ bar. Der Hydraulikzylinder 18 bewegt dabei den über Rollen geführten Schlitten 19, an dessen Ende die obere Spannbacke 5 angeordnet ist. Dieser Schlitten 19 ist an einen Zahnstangentrieb 20 gekoppelt, der mit einem Zahnrad 21 wechselwirkt, das auf der Führungswelle 8 fixiert ist. Da­ durch, dass alle Führungswellen 8 über ihre Wellenenden zum Führungswellenaggregat 9 kombiniert sind, wird eine syn­ chrone gleichlaufende radialzentrische Bewegung aller obe­ ren Spannbacken 5 erreicht. Auch die unteren Spannbacken 7 werden zweckmäßigerweise auf die vorstehend beschriebene Weise radialzentrisch bewegt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Zahnrä­ der 21 fest mit der jeweiligen Führungswelle 8 für die obe­ ren Spannbacken 5 bzw. für die unteren Spannbacken 7 ver­ bunden sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Zahnräder 21 aber auch über eine nicht dargestellte Schlupf-Kupplungsverbindung an die jeweilige Führungswelle 8 angeschlossen sein. Sehr bevorzugt ist da­ bei eine Schlupfkupplung, verbunden mit einer Elektro-Mag­ netkupplung. Letztere ist dann nur während der Aufnahme eines neuen Gießanfahrstückes 15 festkuppelnd eingeschaltet und zwar nachdem zuvor eine selbsttätige Zentrierung der Spannbacken 5, 7 zur Gießkokille 2 hin stattgefunden hat. Diese Zentrierung erfolgt dadurch, dass die Spannbacken 5, 7 eine entsprechend eingestellte rückwärtige Anschlagstel­ lung anfahren. Eine bevorzugte Ausführungsform der Magnet­ kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung in ihrem nicht eingeschalteten Zustand so eingestellt ist, dass sie schlupfbremsend wirkt und zwar so stark, dass der radialzentrische Gleichlauf der Spannbacken 5, 7 bei ihrer Hinführung zum Rohrstrang 1 gewährleistet ist. Durch diese vorstehend beschriebenen Maßnahmen werden beim Einspannen eines abzutrennenden Rohrabschnittes 12 eventuell auftre­ tende Spannungen vermieden, die auf Dauer die Funktion der Spannbacken 5, 7 beeinträchtigen könnten.

Zweckmäßigerweise werden auch die Treibraupen 3 in analoger Weise radialzentrisch bewegt wie die Spannbacken 5, 7. Die Fig. 13 zeigt die bevorzugte Ausführungsform, bei der die Treibmittel als Treibraupen 3 ausgebildet sind. Eine Treib­ raupe 3 weist eine endlos umlaufende Raupenkette 22 auf, die sich zweckmäßigerweise über nicht näher dargestellte Rollen an einer Schiene 23 abstützen. Eine Antriebswelle 24 wird von einem Antriebsmotor 25 angetrieben, welche An­ triebswelle 24 wiederum eine Treibraupe 3 antreibt. Im Aus­ führungsbeispiel ist die Antriebswelle 24 hierzu mit einem über ein Scherengelenk 26 geführten Kettentrieb 27 an ein Kettenrad 28 der Treibraupe 3 angeschlossen. Dadurch, dass die von dem Antriebsmotor 25 angetriebene Antriebswelle 24 über ihre Wellenenden mit den weiteren Antriebswellen 24 eines ringgeschlossenen Antriebswellenaggregates gekuppelt ist, wird erfindungsgemäß ein synchroner Rotationsantrieb aller Antriebswellen 24 und somit aller Treibraupen 3 erzielt. Vorzugsweise sind die Antriebswellen 24 dabei an ihren Wellenenden über Kardangelenke 10 gekuppelt. - Eine Treibraupe 3 wird mit einem als Hydraulikzylinder 18 aus­ gebildeten Linearantrieb radial zum Rohrstrang 1 bewegt. Wie bei der radialzentrischen Bewegung der Spannbacken 5, 7 bewegt der Hydraulikzylinder 18 dabei einen über Rollen geführten Schlitten 19, an dessen Ende die Treibraupe 3 an­ geordnet ist. Dieser Schlitten 19 ist an einen Zahnstangentrieb 20 gekoppelt, der mit einem Zahnrad 21 wechselwirkt, das auf der Führungswelle 8 fixiert ist. Da­ durch, dass alle Führungswellen 8 über ihre Wellenenden zu einem ringgeschlossenen Führungswellenaggregat 9 kombiniert sind, wird auch für die Treibraupen 3 eine synchrone gleichlaufende radialzentrische Bewegung zum Rohrstrang 1 hin erreicht. In der Fig. 13 ist weiterhin erkennbar, dass nach bevorzugter Ausführungsform ein zweiter Hydraulik­ zylinder 29 auf eine Treibraupe 3 einwirkt bzw. zur radial­ zentrischen Bewegung der zugeordneten Treibraupe 3 bei­ trägt. Fig. 13 zeigt fernerhin einen Endschalter 30, mit dem die radialzentrische Rückwärtsbewegung aller Treibraupen 3 gestoppt werden kann. Die beiden Hydraulikzylinder 18, 29, die die radialzentrische Bewegung einer Treibraupe 3 bewirken, sind zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel hydraulisch parallel geschaltet.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Treibmittel als Treibrollen 31 ausgebildet sind, welche Treibrollen 31 über den Umfang des Rohrstranges 1 verteilt angeordnet sind. Jeder Treibrolle 31 ist eine Antriebswelle 24 für den Rotationsantrieb der Treibrolle 31 zugeordnet. Die Antriebswellen 24 sind zur Verwirklichung eines dreh­ zahlmäßigen Gleichlaufs aller Treibrollen 31 zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang 1 umgebenden Antriebswel­ lenaggregat verbunden. In Fig. 14 ist ein Triebstock 32 erkennbar, in dem sowohl eine Antriebswelle 24 als auch eine Führungswelle 8 gelagert ist. Die Antriebswelle 24 wird durch den Antriebsmotor 25 angetrieben. Die Antriebs­ welle 24 ist über einen Kettentrieb 27, der über das Dop­ pelkettenrad 33 geführt ist, mit der Treibrolle 31 verbun­ den. Das Doppelkettenrad 33 sitzt im Ausführungsbeispiel lose auf der Führungswelle 8. Auf die vorstehend beschrie­ bene Weise wird mit Hilfe des Antriebsmotors 25 der Rota­ tionsantrieb der Treibrolle 31 erreicht. Die von der An­ triebswelle 24 antreibbare Treibrolle 31 ist vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel in einer als Winkelhebel 34 ausgeführten Treibrollenaufnahme aufgenommen. Der Winkelhe­ bel 34 ist im Ausführungsbeispiel fest an die Führungswelle 8 angeschlossen bzw. auf der Führungswelle 8 festgeklemmt. An das andere Ende des Winkelhebels 34 ist im Ausführungs­ beispiel ein als Hydraulikzylinder 18 ausgebildeter Linear­ antrieb angeschlossen. Durch Betätigung des Hydraulikzy­ linders 18 ist der Winkelhebel 34 mit der Treibrolle 31 verschwenkbar und auf diese Weise ist die Treibrolle 31 durch eine radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang 1 zur Anlage bringbar. Das ist in der Fig. 14 durch die strichpunktierte Darstellung angedeutet worden. - Dadurch, dass alle Führungswellen 8 zu einem Führungswellenaggregat 9 gekuppelt sind, wird eine synchrone bzw. gleichlaufende radialzentrische Bewegung aller Treibrollen 31 erzielt. Aufgrund der Kupplung aller Antriebswellen 24 zu einem An­ triebswellenaggregat wird ein synchroner bzw. gleichlau­ fender Rotationsantrieb aller Treibrollen 31 erreicht. In der Fig. 14 ist ein Endschalter 30 erkennbar, mit dem die radialzentrische Rückwärtsbewegung aller Treibrollen 31 gestoppt werden kann.

Beim kontinuierlichen Stranggießen großer Rohre ist es besonders vorteilhaft, die Schmelze, permanent beheizt, durch einen umfänglich über den ganzen Rohrkokillenspalt angebrachten Ringtrichter übergangslos in den Rohrstrang einfließen zu lassen. Die Beheizung der im Ringtrichter befindlichen Schmelze erfolgt vorzugsweise induktiv, indem beispielsweise der Schmelzenring zur Sekundärspule wird.

Claims (12)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen von Rohren, wobei ein Rohrstrang (1) mittels einer Gießkokille (2) ge­ gossen wird,
wobei in einer oberen Ebene (4) angeordnete und über den Umfang des Rohrstranges (1) verteilte obere Spannbacken (5) durch eine radialzentrische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang (1) gemeinsam zur Anlage gebracht werden und wo­ bei in einer unteren Ebene (6) angeordnete und über den Um­ fang des Rohrstranges (1)verteilte untere Spannbacken (7) durch eine radialzentrische Bewegung an dem zu trennenden Rohrstrang (1) gemeinsam zur Anlage gebracht werden,
wobei anschließend der von den Spannbacken (5, 7) aufge­ nommene Rohrstrang (1) zwischen der oberen Ebene (4) und der unteren Ebene (6) durchtrennt wird,
wobei daraufhin der von den unteren Spannbacken (7) aufge­ nommene abgetrennte Rohrabschnitt (12) mit den unteren Spannbacken (7) in eine Abstellposition bewegt wird,
wobei anschließend die unteren Spannbacken (7) durch ra­ dialzentrische Bewegung von dem abgestellten Rohrabschnitt (12) gelöst werden,
wobei ein Gleichlauf der radialzentrischen Bewegungen durch ein der oberen und/oder der unteren Ebene (4, 6) jeweils zugeordnetes ringgeschlossenes, den Rohrstrang (1) umgeben­ des Führungswellenaggregat (9) aus einer Mehrzahl von je­ weils an eine Spannbacke (5, 7) angeschlossenen Führungs­ wellen (8) verwirklicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Gießen des Rohrstranges 1 ein Gießanfahrstück (15) in eine Gießpo­ sition an der Gießkokille (2) bewegt wird, wobei das Gieß­ anfahrstück (15) in einer Ausgangsposition von den Spann­ backen (5, 7) aufgenommen wird und mittels der Spannbacken (5, 7) in Richtung Gießkokille (2) angehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei an dem mittels der Spannbacken (5, 7) angehobenen Gießanfahrstück (15) über den Umfang des Gießanfahrstückes (15) verteilte Treibmittel an dem Gießanfahrstück (15) zur Anlage gebracht werden und wobei das Gießanfahrstück (15) mittels der Treibmittel in die Gießposition bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an dem gegossenen Rohrstrang (1) über den Umfang des Rohr- stranges (1) verteilte Treibmittel zur Anlage gebracht wer­ den, wobei der Rohrstrang (1) durch die angedrückten Treib­ mittel gehalten und der Gießgeschwindigkeit entsprechend aus der Gießkokille (2) herausgezogen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Gießkokille (2) zum Gie­ ßen des Rohrstranges (1) vorgesehen ist,
wobei eine Mehrzahl von Treibmitteln zum Ziehen des Rohr­ stranges (1) aus der Gießkokille (2) vorgesehen ist, welche Treibmittel über den Umfang des Rohrstranges (1) verteilt angeordnet sind,
wobei eine Mehrzahl von Spannbacken (5, 7), die durch ra­ dialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang (1) gemeinsam zur Anlage bringbar sind in einer oberen Ebene (4) sowie in einer unteren Ebene (6) und in jeder Ebene über den Umfang des Rohrstranges (1) verteilt angeordnet sind,
wobei jede Spannbacke (5, 7) an eine Führungswelle (8) an­ geschlossen ist und wobei die Führungswellen (8) der oberen Ebene (4) und/oder der unteren Ebene (6) zwecks Verwirk­ lichung des Gleichlaufs der radialzentrischen Bewegungen der Spannbacken (5, 7) zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang (1) umgebenden Führungswellenaggregat (9) ver­ bunden sind
und wobei eine Trennvorrichtung (11) zum Abtrennen eines Rohrabschnittes (12) von dem Rohrstrang (1) vorgesehen ist, mit welcher Trennvorrichtung (11) der von den Spannbacken (5, 7) aufgenommene Rohrstrang (1) zwischen der oberen Ebene (4) und der unteren Ebene (6) durchtrennbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei jedem Treibmittel eine Antriebswelle 24 für den Rotationsantrieb des Treibmittels zugeordnet ist und wobei die Antriebswellen (24) zwecks Verwirklichung eines drehzahlmäßigen Gleich­ laufs der Treibmittel zu einem ringgeschlossenen, den Rohr­ strang (1) umgebenden Antriebswellenaggregat verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei jedes Treibmittel durch eine radialzentrische Bewegung an dem Rohrstrang (1) zur Anlage bringbar ist, wobei jedem Treibmittel eine Führungswelle (8) zugeordnet ist und wobei die Führungswellen (8) zwecks Verwirklichung des Gleich­ laufs der radialzentrischen Bewegungen der Treibmittel zu einem ringgeschlossenen, den Rohrstrang (1) umgebenden Füh­ rungswellenaggregat (9) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Führungswellen (8) der unteren Ebene (6) und/oder der obe­ ren Ebene (4) und/oder die Führungswellen (8) der Treib­ mittel und/oder die Antriebswellen (24) der Treibmittel jeweils untereinander durch Kardangelenke (10) oder durch Kegelradtriebe zum Führungswellenaggregat (9) bzw. zum An­ triebswellenaggregat verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei für die radialzentrische Bewegung jeder Spannbacke (5, 7) der unteren Ebene (6) und/oder der oberen Ebene (4) ein Linear­ antrieb vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Linearantrieb über eine Zahnkupplung mit der Führungswelle (8) für die Spannbacke (5, 7) gekoppelt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei ein Linearantrieb als Hydraulikzylinder (18) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Hydraulik­ zylinder (18) an den selben Hydraulikmediumspeicher ange­ schlossen sind.