DE68903964T2 - Stranggiessmaschine vom typ raupenkette. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stranggießmaschinen und betrifft solche Maschinen nach dem Gattungsbegriff des Patentansprauchs 1, die vom endlosen Laufkettentyp sind und eine Mehrzahl von Formblöcken umfassen, welche verbunden sind, um zwei endlose Trums zu bilden, die zur Abgrenzung eines Formhohlraumes Zusammenwirken und im Betrieb in derselben Richtung angetrieben werden, wobei jeder endlose Strang um Führungseinrichtungen, z .B. Zahnräder, an den stromauf- und stromabwärtigen Enden des Formhohlraumes läuft (JP-A-60/240 356).
• Die Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht einer bebekannten Gießmaschine dieses Typs. Die Maschine umfaßt eine Mehrzahl von Formblöcken 1, die untereinander verbunden sind, um zwei endlose Laufketten zu bilden, welche Formbausätze 2 darstellen. Die beiden Formbausätze 2 sind in vertikal gegenüberstehender Lagebeziehung mit jeweils einander gegenüberliegenden horizontalen Trums, die einen Formhohlraum 3 abgrenzen, angeordnet. Vom Boden einer Gießwanne 4 aus erstereckt sich eine Gießschnauze 5 in die stromaufwärtige Öffnung des Formhohlraumes 3. Die Formbausätze 2 sind jeweils zur Umlaufbewegung an einer zugeordneten Antriebswalze 6 sowie Mitlaufwalze 7 angebracht.
• Im Betrieb werden die beiden Formbausätze im entgegengesetzten Sinn gedreht, so daß die gegenüberliegenden horizontalen Trums sich in derselben Richtung bewegen. Geschmolzenes Metall wird aus der Gießwanne 4 durch die Gießschnauze 5 in das stromaufwärtige Ende des sich bewegenden Formhohlraumes 3 eingegossen sowie fortschreitend durch die Formblöcke 1 gekühlt, und ein zumindest teilweise erstarrtes Gußteil 8 wird an deren stromabwärtigem Ende ausgetragen.
• Bei dieser Gießmaschine wird die Kühlzone eines jeden Formbausatzes 2 durch die Rücklaufbahn des Formbausatzes zwischen den stromab- sowie stromaufwärtigen Enden des Formhohlraumes 3 gebildet, und sie ist insofern relativ kurz, so daß die Formblöcke 1 in der Zeit, während welcher sie zum stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 zurücklaufen nicht ausreichend gekühlt werden. Das resultiert in der Gefahr einer Störung im Stranggießbetrieb.
• Um dieses Problem zu überwinden, haben die Erfinder vor kurzem eine Stranggießmaschine der in den Figuren 2 bis 5 gezeigten Bauart, in der die Kühlzonen von vergrößerter Länge sind, vorgeschlagen, Die Figur 2 ist eine schematische Seitenansicht der Gießmaschine. Die Figuren 3 und 4 sind Schnittdarstellungen nach den Linien III-III bzw. IV-IV in der Figur 2, und die Figur 5 ist eine Darstellung eines einzelnen Formblocks und seines Trägers.
• Im einzelnen umfaßt die Maschine ein Paar von oberen und unteren Formbausätzen 2, von denen jeder eine Mehrzahl von zur Ausbildung einer endlosen Laufkette verbundenen Formblöcken 1 enthält und die in vertikal einander gegenüberstehender Lagebeziehung angeordnet sind, um den Formhohlraum 3 zu begrenzen. Die Formbausätze enthalten jeweilige gerade Trums, die vom stromabwärtigen Ende des Formhohlraumes, sich an 90º nähernd, divergieren, wobei jeder Formbausatz 2 relativ lange geneigte und horizontale Kühlzonen 9 und D zwischen den stromab- sowie stromaufwärtigen Enden des Formhohlraumes enthält, wie in Figur 2 gezeigt ist. Jeder Formbausatz 2 wird durch Zahnräder 12 und 12' angetrieben, die an ein Antriebssystem angeschlossen sind, das einen Elektromotor 22, ein Untersetzungsgetriebe 25 sowie Universal-Antriebsspindeln 41 (siehe Figur 3) umfaßt und am stromabwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 durch ein Zahnrad 13 gebremst wird. Dieses Bremsen der Formbausätze 2 trägt dazu bei zu verhindern, daß Schmelze durch die Lükken zwischen den Formblöcken durchsickert, wenn sie sich in den den Formhohlraum 3 begrenzenden Trums befinden. Am vierten Scheitel eines jeden Formbausatzes ist ein getriebenes Zahnrad 11 vorhanden
• Wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt ist, ist jeder Formblock 1 fest mit einem Träger 14 verbunden, der auf jeder Seite eine Zahnstange 15, die mit den Zahnrädern 12 sowie 13 kämmt, und zwei Räder 16 auf jeder Seite hat, wie in Figur 5 dargestellt ist.
• Das eine der beiden Räder 16 wird unmittelbar vom Träger 14 mittels einer Welle 17 gelagert, während das andere Rad 16 indirekt mittels einer Welle 17 über einen Lagerkasten 19 gelagert wird, welcher verschiebbar in einen im Träger 14 abgegrenzten Ausschnitt 18 eingesetzt ist und auch ein weiteres Rad 16 trägt, das unmittelbar von einem benachbarten Träger 14 gelagert wird.
• Im einzelnen ist die unmittelbar vom Träger 14 getragene Welle 17 auch in einem Lagerkasten 19 montiert, der von gleicher Konstruktion wie der oben beschriebene Lagerkasten 19 und verschiebbar in einen Ausschnitt 18 eines benachbarten Trägers 14 eingesetzt ist. Darüber hinaus wird die unmittelbar von dem besagten benachbarten Träger 14 getragene Welle 17 auch verschiebbar mittels eines Lagerkastens 19 von dem benachbarten Träger 14 auf der anderen Seite getragen. Somit sind die Träger 14 in Aufeinanderfolge untereinander verbunden, so daß die Formblöcke 1 in Gestalt einer endlosen Laufkette, wie oben beschrieben wurde, miteinander gekoppelt sind. Die Gießmaschine enthält zwei Rahmen 20, die an entgegengesetzten Seiten eines jeden Formbausatzes 2 angeordnet und mit einer endlosen Kehle 21 ausgestattet sind, in welcher die Räder 16 des damit in Verbindung stehenden Formbausatzes drehbar aufgenommen sind. Die Kehlen 21 wirken insofern als Führungsschienen für die Formblöcke.
• In den Figuren 3 und 4 bezeichnen die Bezugszahlen 23 Bremsen, 24 seitliche, zwischen einander gegenüberliegende Formblöcke eingesetzte Sperrblöcke, die zu einer synchronen Bewegung mit den Formblöcken angeordnet sind und die Seitenflächen des Formhohlraumes begrenzen, 42 die Wellen der Zahnräder 12 sowie 12' und 43 Lager.
• Im Betrieb wird der Motor 22 erregt, um über die Zahnräder 12 sowie die Zahnstangen 15 die Formblöcke 1 anzutreiben, und die seitlichen Sperrblöcke 24 werden ebenfalls synchron mit ihren zugeordneten Formblöcken angetrieben. Die Bremsen 23 werden erregt, um über die Zahnräder 13 sowie die Zahnstangen 15 die Formbausätze 2 abzubremsen, so daß zwischen den benachbarten Formblöcken 1, die den Formhohlraum 3 bestimmen, keine Lücken hervorgerufen werden. Die Räder 16 rollen in den Kehlen 21, wodurch die Formbausätze 2 stetig geführt und angetrieben werden.
• In der Gießwanne 4 enthaltene Schmelze wird durch die Gießschnauze 5 in den Formhohlraum 3 gespeist und durch die Formblöcke gekühlt, um zum Gußteil 8 zu erstarren, das aus der Gießmaschine ausgetragen wird. Die Formbausätze 2 werden durch irgendwelche Mittel in den Kühlzonen 9 sowie 10 gekühlt, und die gekühlten Formblöcke kehren zum stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 zurück.
• Wie oben beschrieben wurde, besitzt die in den Figuren 2 bis 5 gezeigte Gießmaschine die Kühlzonen 9 und 10, die relativ lang sind, so daß die Formblöcke 1 in zufriedenstellender Weise in der Zeit gekühlt werden können, während sie zum stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 zurücklaufen, und folglich wird der Stranggießbetrieb nicht nachteilig beeinflußt.
• Bei der bekannten, vorstehend beschriebenen Stranggießmaschine haben die in Figur 1 gezeigte Rücklaufbahn oder Kühlzone und die in Figur 2 gezeigte horizontale Kühlzone keine Einrichtungen, um Lücken zwischen den aneinandergrenzenden Formblöcken 1, die durch diese Kühlzonen laufen, zu beseitigen, so daß eine große Menge an Kühlflüssigkeit durch die Lücken zwischen den einander benachbarten Formblöcken in den Kühlzonen hindurchsickert, und diese durchgetretene Flüssigkeit kann nicht in zufriedenstellender Weise restlos wiedergewonnen werden. Zusätzlich neigt die durchgetretene Flüssigkeit dazu, in die Gießmaschine, verbunden mit verschiedenen nachteiligen Wirkungen, einzutreten.
• Wie oben erwähnt wurde, sind die Bremsen 23 dazu vorgesehen, Lücken zwischen den aneinandergrenzenden, den Formhohlraum 3 bestimmenden Formblöcken 1 zu beseitigen, um ein Austreten von Schmelze aus dem Formhohlraum zu verhindern. Der Motor 22 muß somit eine ausreichende Antriebskraft erzeugen, um die Bremskräfte der Bremsen 23 zu überwinden, und insofern wird eine große Energiemenge unnötigerweise verbraucht.
• Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gießmaschine der oben erläuterten Bauart zu schaffen, in welcher die Lücken zwischen den einander benachbarten, den Formhohlraum begrenzenden Formblöcken und auch in den Kühlzonen ohne die Anwendung von Bremsen beseitigt sind, so daß die Schmelze und vorzugsweise auch die Kühlflüssigkeit an einem Durchsickern durch die Grenzflächen zwischen den aneinandergrenzenden Formblöcken gehindert sind und der Verbrauch an Antriebsenergie auf ein Minimum herabgesetzt wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Stranggießmaschine der oben genannten Bauart gekennzeichnet durch ein endloses Bautei 1, das um die Wellen der Führungseinrichtungen eines jeden Formbausatzes herum verläuft, und durch eine Spannvorrichtung, die so angeordnet ist, daß sie eine Zugkraft in dem endlosen Bauteil erzeugt und somit die Formblöcke in dem jeweils zugeordneten Trum zueinander hin zwingt. Auf diese Weise gewährleisten die Spannvorrichtungen im Betrieb, daß die den Formhohlraum begrenzen-den Formblöcke miteinander zwangsweise in Berührung gebracht werden und somit keine Lücken vorhanden sind, durch die geschmolzenes Metall entweichen kann.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede endlose Laufkette eine Kühlzone zwischen dem stromabsowie stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes und Einrichtungen, um Kühlflüssigkeit auf die Formblöcke in der Kühlzone aufzubringen, auf und verläuft rund um Führungseinrichtungen am stromauf- sowie stromabwärtigen Ende der Kühlzone, und bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt, daß ein endloses Element vorhanden ist, das um die Führungseinrichtungen eines jeden Formbausatzes herum verläuft, und daß Spannvorrichtungen dazu eingerichtet sind, eine Zugkraft in dem endlosen Element zu erzeugen sowie auf diese Weise die Formblöcke in der Kühlzone einer jeden endlosen Laufkette zueinander hin zu zwingen. Bei dieser Ausführungsform werden die Formblöcke in der Kühlzone in Berührung miteinander gedrückt, und insofern sind keine Lücken zwischen den Formblöcken vorhanden, durch die die Kühlflüssigkeit entweichen kann.
• Das endlose Element kann mehrere Ausgestaltungen annehmen, jedoch umfaßt es in einer Ausführungsform eine endlose Kette, die über an den Wellen der Zahnräder angebrachte Kettenräder läuft und die Zahnräder antriebsseitig verbindet.
• Die Spannvorrichtung kann ebenfalls verschiedene Ausgestaltungen annehmen, jedoch umfaßt sie in einer Ausführungsform ein mit der endlosen Kette in Eingriff befindliches Kettenrad und einen Zylinder, der dazu eingerichtet ist, das Kettenrad vertikal zu verlagern. Es wird bevorzugt, daß das Kettenrad mit demjenigen Trum der endlosen Kette in Eingriff ist, die den Formblöcken der zugeordneten endlosen Laufkette am nächsten ist. Der Zylinder kann auf der Seite der endlosen Kette zunächst zu den Formblöcken der zugehörigen endlosen Laufkette oder entfernt von diesen angeordnet sein.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von einer bevorzugten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf Figur 6 der beigefügten Zeichnungen gegeben wird, welche eine schematische Seitenansicht einer Stranggießmaschine gemäß der Erfindung ist, augenscheinlich.
• Dieselben Bezugszahlen werden verwendet, um gleichartige Bauteile in allen Figuren zu bezeichnen.
• Die in Fig. 6 gezeigte Gießmaschine ist im allgemeinen derjenigen, die in den Figuren 2 bis 5 gezeigt ist, ähnlich, jedoch tragen die Wellen der Führungseinrichtungen 12, die in diesem Fall getriebene Zahnräder darstellen, am stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 jeweilige Kettenräder 26, während die Wellen der Antriebseinrichtungen 13, die in diesem Fall gebremste Zahnräder am stromabwärtigen Ende des Formhohlraumes 3 darstellen, jeweilige Kettenräger 28 tragen. Es sollte klar sein, daß die Führungseinrichtungen, d.h. die Zahnräder 12 und 13, in positivem Eingriff, d.h. in Kämmeingriff, mit den endlosen Laufketten sind. Jedes zugeordnete Paar von Kettenrädern 26, 28 ist antriebsseitig untereinander durch eine endlose Kette 29 verbunden. Es ist auch eine Spannvorrichtung 32 vorhanden, die ein Kettenrad 36, das mit demjenigen Trum der endlosen Kette 29 in Eingriff ist, welches dem Formhohlraum am nächsten liegt, und einen vertikal wirkenden Arbeitszylinder 37, der dazu eingerichtet ist, das Kettenrad 36 vertikal zu bewegen, umfaßt.
• In ähnlicher Weise sind die Zahnräder 11, 12' am stromabsowie stromaufwärtigen Ende der Kühlzonen 10 verbunden, um mit jeweiligen Kettenrädern 33, 34 zu drehen, die antriebsseitig untereinander durch eine endlose Kette 35 verbunden sind. Wiederum ist eine Spannvorrichtung 38 vorhanden, die ein mit demjenigen Trum der endlosen Kette 35, das dem Formbausatz 2 am nächsten ist, in Eingriff befindliches Kettenrad 36 sowie einen vertikalen Zylinder 37, welcher dazu eingerichtet ist, das Kettenrad 36 vertikal zu bewegen, umfaßt.
• Die Bezugszahl 39 bezeichnet Kühlnebelvorrichtungen 39, die dazu angeordnet sind, um die Formblöcke 1 zu kühlen, wenn sie sich in der schrägen Kühlzone 9 befinden. Die Bezugzahl 40 bezeichnet eine Kühlflüssigkeitskammer, die zur Kühlung der Formblöcke 1, wenn sie sich in der horizontalen Kühlzone 10 befinden, eingerichtet ist.
• Ein Stranggießen wird in einer Weise ausgeführt, die im wesentlichen derjenigen, welche oben unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 beschrieben wurde, ähnlich ist, und während das stattfindet, werden die Kolben der Arbeitszylinder 31 der Spannvorrichtungen 32 zurückgezogen, um eine Spannung in den endlosen Ketten 29 auf der dem zugeordneten Formbausatz 2 nächstliegenden Seite zu erzeugen. Diese Spannung wirkt an den Kettenrädern 26 und 28 in den durch die Pfeile a und b jeweils angegebenen Richtungen. Als Ergebnis dessen werden die Kräfte an den den Formhohlraum 3 begrenzenden Formblöcken 1 in den durch die Pfeile c sowie d angegebenen Richtungen ausgeübt, wodurch die einander benachbarten Formblöcke in Berührung miteinander gezwungen werden, so daß ein Durchsickern von Schmelze sowie ein Eindringen einer Kühlflüssigkeit an den Grenzflächen zwischen den benachbarten Formblöcken 1 vorbei aufgrund dessen, daß keine Lücken zwischen den Formblöcken vorhanden sind, wirksam verhindert wird.
• In gleichartiger Weise werden die Kolben der Arbeitszylinder 37 der Spannvorrichtungen 38 ausgefahren, um eine Spannung in denjenigen Trums der endlosen Ketten 35, die dem zugeordneten Formbausatz 2 am nächsten sind, zu erzeugen. Das resultiert darin, daß Kräfte an den Kettenrädern 34 und 33 in den durch die Pfeile e sowie f jeweils angegebenen Richtungen aufgebracht und damit auch Kräfte an den Formblöcken 1 in den horizontalen Kühlzonen 10 in den durch die Pfeile g bzw. h angegebenen Richtungen ausgeübt werden. Jegliche Lücken zwischen einander benachbarten Formblöcken 1 werden auf diese Weise beseitigt, und folglich wird ein Durchsickern von Kühlflüssigkeit an den Grenzflächen zwischen den aneinandergrenzenden Formblöcken verhindert.
• Die Zugkräfte werden insofern anstelle der Bremsen dazu ausgenutzt, die Lücken zwischen den benachbarten Formblökken zu beseitigen, so daß lediglich eine relativ geringe Antriebskraft erforderlich ist und somit der Energieverbrauch zum Antrieb der oberen sowie unteren Formbausätze 2 auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Claims (8)

1. Stranggießmaschine des endlosen Laufkettentyps, die eine Mehrzahl von zur Ausbildung von zwei endlosen Laufketten (2), welche zur Abgrenzung eines Formhohlraumes (3) zusammenarbeiten und welche im Betrieb in derselben Richtung bewegt werden, verbundenen Formblöcken (1) umfaßt, wobei jede endlose Laufkette (2) um Führungseinrichtungen (12, 13) am stromaufwärtigen und am stromabwärtigen Ende des Formhohlraumes (3) herum läuft, gekennzeichnet durch ein endloses Element (29, 35), das um die Wellen der Führungseinrichtungen (12, 13, 11, 12') eines jeden Formbausatzes (2) herum verläuft, und durch Spannvorrichtungen (32, 38), die dazu eingerichtet sind, eine Zugkraft in dem endlosen Element (29, 35) zu erzeugen und somit die Formblöcke (1) im zugeordneten besagten Trum zueinander hin zu zwingen.

2. Maschine nach Anspruch 1, in welcher jede endlose Laufkette (2) eine Kühlzone (10) zwischen dem stromabwärtigen sowie dem stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes (3) und Einrichtungen (40), um eine Kühlflüssigkeit auf die Formblöcke (1) in der Kühlzone (10) aufzubringen, umfaßt sowie um Führungseinrichtungen (11, 12') am stromaufwärtigen und am stromabwärtigen Ende der Kühlzone (10) herum läuft, gekennzeichnet durch ein endloses Element (29, 35), das um die Wellen der Führungseinrichtungen (11, 12', 12, 13) eines jeden Formbausatzes (2) herum verläuft, und durch Spannvorrichtungen (32, 38), die dazu eingerichtet sind, eine Zugkraft in dem endlosen Element (29, 35) zu erzeugen und somit die Formblöcke (1) in der Kühlzone (10) einer jeden endlosen Laufkette (2) zueinander hin zu zwingen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Element (29; 35) eine endlose Kette umfaßt, die über an den Wellen der Zahnräder (12, 13; 11, 12') montierte Kettenräder (26, 28; 33, 34) läuft und die genannten Zahnräder antriebsseitig verbindet.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (32; 38) ein mit der endlosen Kette (29; 35) in Eingriff befindliches Kettenrad (30; 36) und einen Arbeitszylinder (31; 37), der für ein vertikales Verlagern des Kettenrades (30; 36) eingerichtet ist, umfassen.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (30; 36) dasjenige Trum der endlosen Kette (29; 35), das den Formblöcken (1) der zugeordneten endlosen Laufkette (2) am nächsten ist, erfaßt.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (37) zwischen der endlosen Kette (35) und den Formblöcken (1) der zugeordneten endlosen Laufkette (2) angeordnet ist.

7. Maschine nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (31) auf der von den Formblöcken (1) der zugehörigen endlosen Laufkette (2) entfernten Seite der endlosen Kette (29) angeordnet ist.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei endlosen Laufketten (2) eine über der anderen angeordnet sind sowie der Formhohlraum (3) horizontal verläuft und daß jede endlose Laufkette (2) eine vom stromaufwärtigen Ende des Formhohlraumes weg sich erstreckende, jedoch unter einem spitzen Winkel zu diesem geneigte Zone (9) enthält und danach eine sich horizontal erstreckende Kühlzone (10) umfaßt.