DE2536038C3 - Führungsgerüst für Stütz- oder Treibrollen in einer Stranggießanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rollenführungsgerüst in einer Stranggießanlage, wobei in mindestens einer Führungsbahn je zwei in Stranglaufrichtung sich folgende Stütz- und/oder Treibrollen in einem gemeinsamen schwenkbaren, mit Anschlagflächen versehenen Joch gelagert sind, diese Anschlagflächen mit am feststehenden Rahmen angebrachten Stützflächen zusammenwirken und das Joch mittels Kolben-Zylinder-Einheiten entlang quer zur Führungsbahn an einem feststehenden Rahmen angeordneten Führungen bewegbar ist.

Zum Stützen und Führen sowie zum Antreiben und Geraderichten von gebogenen Strängen, insbesondere von Stahlsträngen mit flüssigem Kern, werden vielfach hydraulisch anstellbare Rollen angewendet Solche Rollen können einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt anstellbar sein.

Es ist bekannt, zwei in Stranglaufrichtung aufeinanderfolgende Rollen mit einem gemeinsamen Joch zu verbinden und dieses Joch schwenkbar mit einem zwischen den beiden Rollen angeordneten sowie quer zur geführten Strangoberfläche wirkenden Stelltrieb zu verbinden. Wirken auf solche in einem Joch angeordne te Rollen quer zur geführten Strangoberfläche gerichte te ungleiche Kraftkomponenten, so werden über die Schwenkachse des Joches diese Kraftkomponenten auf beide Rollen gleichmäßig aufgeteilt Zusätzlich zu den quer zur geführten Strangoberfläche wirkenden Kraft-

■ 5 komponenten werden durch Biege- und Antriebskräfte sowie durch Strangunebenheiten aber auch parallel zur geführten Strangoberfläche gerichtete Kraftkomponenten in die Rolle eingeleitet Diese letzteren Kraftkomponenten erzeugen im Joch ein Kippmoment und stören somit die gleichmäßige Kraftverteilung der Anstellkraft auf beide in einem Joch angeordnete Rollen. Durch unkontrollierbare und ungleichmäßige Anstellkräfte einerseits und durch eine mögliche Schwenkbewegung der einen Rolle über eine vorbestimmte Führungsbahn-

2s linie in Richtung zum Strang hin andererseits, können Strangfehler und/oder unerwünschte Abwälzungen verursacht werden. Auch ist ein Schutz der mit dem Joch verbundenen Rollen gegenüber einer Überlastung trotz der Verschwenkbarkeit der Joche nicht immer sicherge stellt Im weiteren ist ein Kontrollieren der Führungs bahnen der Strangführung, beispielsweise mit Lehren oder mit einem in die Strangführung einbringbaren Meßwagen, bei solchen Führungsgerüsten nicht möglich.

Es ist weiter in einer Stranggießanlage ein Rollenführungsgerüst bekannt, das auf beiden geführten Strangseiten Führungsbahnen mit in Stranglaufrichtung sich folgende Treib- oder Richtrollen aufweist Je zwei sich folgende Rollen sind jeweils in einem gemeinsamen, schwenkbaren, mit Anschlagflächen versehenen Joch gelagert Die Anschlagflächen der Joche der unteren Strangführungsbahn wirken mit am feststehenden Rahmen angebrachten Stützflächen zusammen. Im weiteren ist das Joch der oberen Strangführungsbahn mittels Kolben-Zylinder-Einheiten entlang quer zur Führungsbahn an einem feststehenden Rahmen angeordneten Führungen bewegbar. Die mit den Anschlagflächen zusammenwirkenden Stützflächen haben dabei die Aufgabe, die Verschwenkbewegung des Joches bzw. der Rollen vom Strang weg zu begrenzen. Wenn im gemeinsamen Joch sich die eine Rolle vom Strang weg bewegt, so verschwenkt sich die andere Rolle in Richtung zum Strang hin über die der Strangdicke angepaßte Soll-Lage und verwalzt den

ss Strang. Auch ist mit der vorgeschlagenen Lösung keine vorbestimmbare maximale Rollenbelastung für Überlastfälle einstellbar. Im weiteren verursachen parallel zur geführten Strangoberfläche wirkende Kraftkomponenten Verschwenkungen des Joches, so daß das waagebalkenartige Gleichgewicht des Joches gestört ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Führungsgerüst für Stütz- oder Treibrollen auf dem Prinzip eines Zweirollenjoches zu schaffen, in welchem jede einzelne Rolle parallel zur geführten Strangoberfläche wirkende Kraftkomponenten ohne unerwünschte Beeinflussung des Stranges aufnehmen kann, jede Rolle gegen Überlast geschützt und die Führungsbahn dieses

Gerüstes mit kleinen Maßtoleranzen einstell- und kontrollierbar ist. Im weiteren soll ein solches Führungsgerüst in seinem Aufbau möglichst einfach und preisgünstig sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die am fes' -teilenden Rahmen angebrachten Stützflächen den Anstell- und Verschwenkweg der Stütz- und/oder Treibrollen auf die der Strangdicke angepaßte Soll-Lage zum Strang hin begrenzen, die Mittelachse der jeder Rolle zugeordneten Anschlagflä- ι ο ehe und die quer zur Führungsbahn verlaufende Mittelachse der Rolle in einer Ebene liegen und daß das Joch um jeweils eine dieser Anschlagflächen verschwenkbar ist

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Führungsgerüstes kann jede einzelne Rolle im Falle einer Belastung, die größer als ihre vorbestimmte Anstellkraft ist, unabhängig von der Anstellkraft und vom Anstellweg der anderen Rolle ausweichen. Die Rollen und deren Lager werden somit durch diese Maßnahme wirksam geschützt, so daß einerseits die Genauigkeit des Gerüstes während längerer Betriebszeit erhalten und andererseits die Lebensdauer solcher Rollen wesentlich erhöht werden kann. Als weiterer Vorteil wird durch diese Konstruktion erreicht, daß die Strangqualität in bezug auf Oberflächen- und Innenfehler sowie die Strangdickengenauigkeit verbessert werden. Auch erlauben solche Führungsgerüste eine sichere Kontrolle der Führungsbahn mit Lehren etc.

In bestimmten Fällen kann es erwünscht sein, daß die Rollen beider gegenüberliegenden Führungsbahnen einer Strangführung gegen Überlastung geschützt werden. Ein Beispiel dafür stellt eine Stranggießanlage mit gerader Kokille und kurzer gerader und anschließend bogenförmiger Strangführung dar. Bei solchen Anlagen mit unterschiedlicher Kurvencharakteristik der Strangbahn stellt sich die zusätzliche Aufgabe, kältere gerade Strangenden durch eine bogenförmige Strangführung zu fördern, ohne dabei die Rollen zu beschädigen. Aber auch bei Kreisbogenanlagen ist es mindestens im Bereich der Richtmaschine erwünscht, die Rollen beider Führungsbahnen der Strangführung gegen Überlast zu sichern. Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung kann dies erreicht werden, wenn zwei in gegenüberliegenden Führungsbahnen angeordnete benachbarte Joche beidseits der seitlich angeordneten Rollenlager mit den Kolbenzylindereinheiten gelenkig verbunden sind. Ein solches Stützführungsgerüst stellt eine einfache und preisgünstige Konstruktion dar, weil sie ermöglicht, mit je einem Hydraulikzylinder auf jeder Seite vier Rollen anzustellen, so daß jede Rolle einzeln gegen Überlast geschützt ist

Werden in einer Stranggießanlage kurze Verstellzeiten für unterschiedliche Strangdicken gefordert, so können gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung, auswechselbare Zwischenstücke zwischen den Stützflächen und den Anschlagflächen am Joch verwendet werden, die den Abstand der gegenüberliegenden Führungsbahnen bestimmen.

Zur Aufnahme der in Stranglaufrichtung auf die Rollen wirkenden Kraftkomponenten ist es gemäß einem weiteren Merkmal von Vorteil, wenn zwischen den mit dem Joch verbundenen Rollen ein an den Rollenlagern angelenkter Gleitstein im Rahmen quer <>5 zur Stranglaufrichtung geführt ist. Dadurch wird erreicht, daß die parallel zur geführten Strangoberfläche wirkenden Kraftkomponenten auf dem kürzest möglichen Weg in den Rahmen übertragen werden.

Je nach der Lage der Gleitsteinführung und der Dimensionierung der Joche kann bei vertikalen, bogenförmigen oder schräg verlaufenden Strangführungen beim öffnen des Führungsgerüstes eine durch die Schwerpunktlage des Joches bedingte Kippbewegung vorhanden sein. Um diese Kippbewegung zu begrenzen, ist es von Vorteil, wenn am Rahmen und an den Jochen zusammenwirkende Führungsmittel vorhanden sind, die diese Kippbewegung der Joche beim öffnen des Gerüstes begrenzen.

Die Überlastung einer Rolle wird durch das Ausweichen dieser Rolle von der vorbestimmten Strangbahnlinie weg ausgeschaltet Dabei verschwenkt sich das Joch. Um die zweite im Joch angeordnete Rolle während der Verschwenkung mit möglichst kleinen Tojeranzen in ihrer Soll-Lage halten zu können, liegen die quer zur Führungsbahn verlaufenden Mittelachsen der Rollen und die in gleicher Richtung verlaufenden Mittelachsen der Anschlagflächen in einer Ebene. Eine weitere Optimierung dieser Toleranz kann erreicht werden, wenn die Stütz- oder die Anschlagflächen bogenförmig sind.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes werden anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Vertikalschnitt eines Führungsgerüstes für Stütz- oder Treibrollen nach der Linie 1-1 der F i g. 2,

F i g. 2 eine Seitenansicht eines teilweise dargestellten Strangführungsgerüstes,

Fig.3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, wobei dieses Gerüst im Bogenteil einer Strangführung dargestellt ist und

Fig.4 eine Schemaskizze der Funktion der Verschwenkgeometrie solcher Führungsgerüste.

In den Fig. 1 bis 3 ist in einem Führungsgerüst ein gegossener Strang 1 mit einem noch flüssigen Kern 2 zwischen unteren Rollen 3 und oberen Rollen 4 geführt. Die Ebenen der geführten Strangoberflächen bilden die Führungsbahnen 6 und 7, wobei mit 6 die obere und mit 7 die untere bezeichnet ist. In diesem Beispiel sind Lager 9 von je zwei in Stranglaufrichtung 8 sich folgenden Rollen der oberen und der unteren Führungsbahnen 6,7 mit gemeinsamen schwenkbaren Jochen 10 verbunden. Es wäre beispielsweise aber auch möglich, daß nur die oberen Rollen 4 in einem solchen Joch 10 und die unteren Rollen 3 in bekannter Weise einzeln anstellbar angeordnet sind. Eine solche Lösung wird mit Vorteil angewendet wenn solche Führungsgerüste Teile von Treibmaschinen sind. Sie können dabei mit oder ohne angetriebene Rollen ausgerüstet sein. Die Joche 10 sind durch Kolbenzylindereinheiten 12 quer zu den Führungsbahnen 6, 7 beweglich angeordnet. Für jede Rolle 3, 4 sind an einem feststehenden Rahmen 13 Stützflächen 15 und an den Jochen 10 Anschlagflächen 16 angebracht Die gegenseitig zusammenwirkenden Anschlagflächen 16 und Stützflächen 15 begrenzen den Anstellweg der Rollen 3,4 zum Strang 1 hin. Die seitlich der Rollenlager 9 angeordneten Kolbenzylindereinheiten 12 verbinden gelenkig in diesem Beispiel zwei in gegenüberliegenden Führungsbahnen 6, 7 angeordnete benachbarte Joche 10. Durch auswechselbare Zwischenstücke 18, die zwischen den Stützflächen 15 und den Anschlagflächen 16 einlegbar sind, wird der Abstand der gegenüberliegenden Führungsbahnen 6, 7 für Formatänderungen des Stranges 1 verändert.

An den mit dem Joch 10 befestigten Lagern 9 ist auf jeder Strangseite ein Gleitstein 20 schwenkbar verbun-

den und im feststehenden Rahmen 13 quer zur Führungsbahn 6,7 geführt. Der feststehende Rahmen 13 ist zusätzlich noch mit Führungsmitteln in Form von Rollen 22, die mit den Jochen 10 zusammenwirken, versehen. Diese Rollen 22 führen die Joche 10 nur beim öffnen des Gerüstes, wodurch die Kippbewegung der Joche 10 begrenzt wird. Im zugefahrenen oder Betriebszustand ist zwischen diesen Rollen 22 und den Jochen 10 ein genügend großer freier Zwischenraum 21 vorgesehen, damit während des Gießbetriebes das Joch verschwenken kann.

Wird z. B. für einen Wechsel der Strangdicke das Führungsgerüst durch die Kolbenzylindereinheit 12 geöffnet, so hebt zuerst das untere Joch 10 von den Stützflächen 15 ab und stellt sich auf eine Fläche 23 im feststehenden Rahmen ab. Anschließend hebt sich das obere Joch 10 von den Stützflächen 15 ab und die Zwischenstücke 18 können ausgewechselt werden. In umgekehrter Reihenfolge wird das Gerüst wieder zugefahren.

In F i g. 3 ist ein mit einem Joch 10 pro Führungsbahn 6, 7 enthaltendes Segment dargestellt. Je nach der Konstruktion der Strangführung kann es von Vorteil sein, pro Segment und Führungsbahn mehrere Joche 10 anzuordnen.

In Fig.4 ist mit ausgezogener Linie ein mit den Rollen 4, 4' versehenes Joch 10 in einer Soll-Stellung und mit strichpunktierter Linie in einer verschwenkten Stellung dargestellt. Durch Schraffierung ist der feststehende Rahmen 13 im Schnitt angedeutet. Die auswechselbaren Zwischenstücke 18 sind zwischen den Stützflächen 15 und den Anschlagflächen 16 eingeschoben. Wie in den Fig. 1—3 ist der Gleitstein 20 mit den Rollenlagern 9 verbunden.

Zwischen Kugelgelenken 41 und 4Γ sind die nicht dargestellten Kolbenzylindereinheiten an mindestens einem Joch 10 angelenkt.

Wird die auf der linken Seite angeordnete Rolle 4 durch quer 44 und parallel 45 zur geführten Strangoberfläche wirkende Kraftkomponenten beaufschlagt, so

s verschwenkt das Joch 10 um eine Verschwenkachse im Bereich der Anschlagfläche 16. Die Kraft der Komponente 44 ist bei diesem Beispiel größer als die vorbestimmte Anstellkraft der Rolle 4. Der Gleitstein 20 verschiebt sich in die strichpunktierte Lage nach oben

ίο und nimmt die Kräfte der parallel zur geführten Strangoberfläche wirkenden Komponente 45 auf. Die auf der rechten Seite dargestellte Rolle 4' verschiebt sich in diesem Beispiel etwas nach rechts ohne aber von der vorbestimmten Anstellkraft oder der vorbestimm-

is ten Führungsbahn 47 praktisch meßbar abzuweichen. Die quer zur Führungsbahn 47 verlaufende Mittelachse

48 der Rollen 4, 4' und die in gleicher Richtung verlaufende Mittelachse 50 der Anschlagflächen 16 liegen in einer Ebene, wenn beide Anschlagflächen 16 auf den Stützflächen 15 aufliegen. Für die Geometrie der Schwenkbewegung ist aber nicht nur die gegenseitige Lage der Mittelachsen 48 und 50 der Rollen 4,4' und der Anschlagflächen 16 maßgebend. Auch ein Abstand

49 zwischen der Stützfläche 15 und der parallel zur Führungsbahn liegenden Rollenachse wird mit Vorteil minimal gewählt Im weiteren sind die Anschlagflächen 16 der Joche 10 in diesem Beispiel bogenförmig ausgeführt.
In den F i g. 1 —4 sind die Kolbenzyiindereinheiten 12 am Joch 10 angelenkt. Als Variantlösung kann es vorteilhaft sein, die Zapfen der Gleitsteine so zu verlängern, daß sie den Rahmen 13 durchstoßen und direkt mit den Kolbenzyiindereinheiten 12 verbunden werden. Die Lage der Kolbenzyiindereinheiten 12 verbleibt bei einer solchen Lösung immer quer zur Führungsbahn.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rollenführungsgerüst in einer Stranggießanlage, wobei in mindestens einer Führungsbahn je zwei in Stranglaufrichtung sich folgende Stütz- und/oder Treibrollen in einem gemeinsamen schwenkbaren, mit Anschlagflächen versehenen Joch gelagert sind, diese Anschlagflächen mit am feststehenden Rahmen angebrachten Stützflächen zusammenwirken und das Joch mittels Kolben-Zylinder-Einheiten entlang quer zur Führungsbahn an einem feststehenden Rahmen angeordneten Führungen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am feststehenden Rahmen (13) angebrachten Stützflächen (15) den Anstell- und Verschwenkweg der Stütz- und/oder Treibrollen (3, 4) auf die der Strangdicke angepaßte Soll-Lage zum String hin be<?renzen, die Mittelachse (50) der jeder Rolle zugeordneten Anschlagfläche. (16) und die quer zur Führungsbahn verlaufende Mittelachse (48) der Rolle (3,4) in einer Ebene liegen und daß das Joch (10) um jeweils eine dieser Anschlagflächen (16) verschwenkbar ist

2. Führungsgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in gegenüberliegenden Führungsbahnen (6, 7) angeordnete benachbarte Joche (10) beidseits von seitlich angeordneten Rollenlagern (9) mit den Kolben-Zylinder-Einheiten (12) gelenkig verbunden sind.

3. Führungsgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auswechselbare Zwischenstücke (18) zwischen den Stützflächen (15) und den am Joch (10) angebrachten Anschlagflächen (16) die der Strangdicke angepaßte Soll-Lage der Führungsbahnen (6,7) bestimmen.

4. Führungsgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden an dem Joch (10) befestigten Rollenlagern (9) ein an diesen schwenkbar verbundener Gleitstein (20) im Rahmen (13) quer zur Führungsbahn (S, 7) geführt ist.

5. Führungsgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß am Rahmen (13) mit den Jochen (10) zusammenwirkende Führungsmittel (22) vorhanden sind, die eine Kippbewegung der Joche (10) beim öffnen des Gerüstes begrenzen.

6. Führungsgerüst nach einem der Ansprüche I bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- (15) oder die Anschlagflächen (16) bogenförmig sind.