DE2935029B1 - Verfahren zum Bewegen des oder der Brennschneidaggregate beim Brennschneiden und Vorrichtung hierfuer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewegen des oder der Brennschneidaggregate beim Brennschneiden von Strängen im Bereich von Scheiben eines Rollganges einer Stranggießanlage und eine Vorrichtung hierfür. :

Zur Weiterverarbeitung des kontinuierlich hergestellen Stranges ist es notwendig, diesen in entsprechende Stücke zu unterteilen. Die an den Strang angekoppelte Maschine (z. B. durch eine Klemmeinrichtung) wird mit Gießgeschwindigkeit (= Stranggeschwindigkeit) mitbewegt und durchtrennt dabei mittels ihres oder ihrer sich in Querrichtung bewegenden Brennschneidaggregate den auf dem ortsfesten Rollgang verschobenen Strang.

Bedingt durch diese Querbewegung des Brennschneidaggregates bei gleichzeitiger Längsbewegung der Maschine ergibt sich eine Resultierende, nämlich der Schneidweg des Brennschneidaggregates, welche schräg über den Rollgang verläuft. Beim Abfahren dieses schräg verlaufenden Schneidweges besteht aber immer die Gefahr, daß der Rollgang, speziell die in direkten Kontakt mit dem Strang sich befindenden Rollen, vom Schneidsauerstoffstrahl der Brennschneidaggregate beschädigt werden.

Um dies zu verhindern, ist es aus der DE-AS 12 36 304 bereits bekannt, die Rollen auf einem Teil ihrer Länge mit einem gegenüber ihrer Umfangsfläche kleineren Durchmesser auszubilden, und den Weg des Trennwerkzeuges über die Breite des Rollenganges nur innerhalb der Durchmesserverkleinerung der Rollen verlaufen zu lassen. Es wird also eine Art »Schneidgasse« innerhalb des Rollganges gebildet, über welche das Trennwerkzeug verfährt und dadurch eine Beschädigung der Rollen vermeidet.

ίο Eine entsprechende Lösung offenbart auch die DE-OS 26 35 950, gemäß der der Schneidtisch eine Lücke aufweist, deren Abmessungen so gewählt sind, daß bei gegebenen Maximal- und Minimalgeschwindigkeiten der Schneideinrichtung sowie des zu durchtrennenden Werkstückes, die Schneideinrichtung innerhalb dieser Lücke verfährt.

Bei diesem Stand der Technik (DE-AS 12 36 304, DE-OS 26 35 950) ist es also erforderlich, den Rollgang so zu präparieren (Bildung einer Schneidgasse/Lücke), daß stets die Schneideinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches verfährt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches vorzuschlagen, durch das es möglich ist, ohne bauliche Veränderung des Rollganges, d. h. ohne Bildung einer speziellen Schneidgasse/Lücke, den Strang zu durchtrennen, ohne daß dabei eine Beschädigung der den Strang tragenden Scheiben durch den Schneidsauerstoffsträhl des oder der Brennschneidaggregate erfolgt.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Bewegung des oder der Brennschneidaggregate derart gesteuert wird, daß der Schneidweg stets zwischen den Scheiben des Rollganges liegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Steuereinheit zur Steuerung der Querbewegung des oder der Brennschneidagggregate.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind an der Brennschneidmaschine Impulsgeber zur Erfassung der Maschinenlängsbewegung bzw. der Querbewegung des oder der Brennschneidaggregate angeordnet, die mit einem Steuerrechner verbunden sind, wobei in vorteilhafter Weise weiterhin der Steuerrechner mit dem Querantrieb des oder der Brennschneidaggregate verbunden ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung hierfür, ist es somit in vorteilhafter Weise

so möglich, ohne bauliche Veränderung des Rollganges und trotz möglicher unterschiedlicher Strangdimensionen, Schneidgeschwindigkeiten etc. einen Brennschnitt zu erhalten, ohne daß die Scheiben des Rollganges beschädigt werden.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren-Erläuterung. In der Zeichnung ist dargestellt, in

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur Durchtrennung eines Gießstranges und

F i g. 2 eine Draufsicht des Rollganges einschließlich der erfindungsgemäßen Schneidstrecken.

In Fig. 1 ist eine Brennschneidmaschine 10 dargestellt, die mittels ihrer Laufräder 12 auf Führungsschienen 14 (von denen nur eine dargestellt ist) verfährt. Zwischen den Führungschienen 14 ist ein Rollgang 16 (vgl. hierzu auch F i g; 2) vorgesehen, auf dem in Pfeilrichtung W sich ein Strang 18 mit Gießgeschwin-

-ORIGiNAL INSPECTED"

digkeit bewegt. Die Geschwindigkeit und damit die Stranggeschwindigkeit liegt in der Regel in einer Größenordnung von 0,6—2,5 m/min.

Die Breite eines solchen Stranges schwankt zwischen 0,6—2,5 m bei einer Dicke von 0,1 — 0,35 m.

Zum Durchtrennen des Stranges 18 in einzelne Stücke dient die Brennschneidmaschine 10, die während des Brennschnittes an den Strang angeklemmt wird. Anstelle einer Anklemmung kann auch die Synchronisation der Bewegungen von Strang und Maschine mittels einer elektrischen Welle, durch Aufsetzen der Maschine auf den Strang etc. erfolgen. Maßgebend jedoch ist, daß sich Maschine und Strang zur Erzielung eines einwandfreien Schnittes stets mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen.

An der Brennschneidmaschine 10 ist — wie F i g. 1 zeigt — ein Querträger 20 angeordnet, an dem querverfahrbar, d. h. rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung des Stranges 18, im Ausführungsbeispiel, zwei Brennschneidaggregate 22 angeordnet sind. Anstelle zweier Brennschneidaggregate ist es auch möglich, nur ein Aggregat zu verwenden, welches bei Strängen kleinerer Querschnitte gegebenenfalls auch als Schwenkaggregat ausgebildet sein kann.

Zur Querbewegung des Brennschneidaggregates dient ein Antriebsmotor 24, der über eine (nicht dargestellte) Getriebe-Zahnstangen-Kombination (letztere im Querträger 20 befestigt) das Aggregat mit Schneidgeschwindigkeit verfährt. Diese Schneidgeschwindigkeit liegt im Bereich von 50—1000 mm/min. und ist u. a. abhängig von der Temperatur des zu durchtrennenden Stranges, dessen Dicke und auch der Materialart.

Wie F i g. 1 zeigt, ist im Bereich des Laufrades 12 ein Impulsgeber 26 angeordnet, mittels dem die Längsbe- Z5 wegung der Maschine 10 entlang der Führungsschienen 14 erfaßt wird. Jedem Brennschneidaggregat 22 ist ebenfalls ein Impulsgeber 28 zugeordnet, durch welchen entsprechend die Querbewegung der Aggregate erfaßt werden.

Die Impulsgeber 26, 28 sind über Leitungen 30 bzw. 32 mit einem sogenannten Steuerrechner 34 verbunden und bilden mit diesem zusammen erfindungsgemäß die Steuereinheit, mittels der in noch zu beschreibender Weise die Steuerung der Schneidgeschwindigkeit der Brennschneidaggregate 22 während des Brennschnittes so durchgeführt wird, daß keine Beschädigung des Rollganges 16 durch den Schneidsauerstoffstrahl eines Aggregates erfolgt.

Zum Zwecke dieser Beeinflussung der Schneidgeschwindigkeit ist der Steuerrechner 34 über eine weitere Leitung 36 mit dem Antriebsmotor 24 für die Querbewegung des Brennschneidaggregates 22 verbunden. Durch entsprechende Steuerung des Antriebsmotors wird durch diesen die Schneidgeschwindigkeit des Brennschneidaggregates während des Brennschnittes verändert.

In Fig.2 ist eine vereinfachte Draufsicht des Rollganges 16 dargestellt. Dieser Rollgang weist mehrere im gleichen Abstand zueinander angeordnete Wellen 15 auf, auf denen ebenfalls unter Bildung eines vorgegebenen Abstandes zahlreiche Scheiben 17 befestigt sind. Die Scheiben 17 dienen zur Abstützung und zum Weitertransport des zu durchtrennenden Stranges 18, der in F i g. 2 schematisch mit zwei Breiten, nämlich 2,20 m (Bezugszeichen 18a,) und 1,60 m (Bezugszeichen 18AJi veranschaulicht ist.
Zu Beginn des Durchtrennungsvorganges befinden sich die beiden Brennschneidaggregäte 22 (in F i g. 2 versinnbildlicht durch den Schneiddüsenquerschnitt) in ihrer Ausgangsstellung. Diese Ausgangsstellung ist bezogen auf den Rollgang 16 konstant und wird daher unter Zuhilfenahme eines x-y-Koordinatensystems (vgl. hierzu Fig.2) in den Steuerrechner 34 eingegeben. Da sich ja die Abstände der Wellen 15 und der Scheiben 17 bei einem gegebenen Rollgang 16 ebenfalls nicht mehr ändern, also Festwerte darstellen, werden diese Werte, d. h. die Lage der Rollen 15 und deren Größe ebenfalls durch das gleiche x-y-Koordinatensystem ermittelt. Diese Rollen-Koordinaten werden gleichfalls im Steuerrechner 34 gespeichert.

Außer diesen vorstehend genannten Festwerten werden in den Steuerrechner 34 die variablen Werte wie die Schneidgeschwindigkeit = Geschwindigkeit, mit welcher das Brennschneidaggregat 22 quer zur Längsbewegungsrichtung des Stranges auf dem Querträger 20 verfährt, eingegeben. Diese erforderliche, optimale Schneidgeschwindigkeit wird vorher für den speziellen Schneidfall ermittelt, da diese ja — wie zuvor erwähnt — abhängig ist von der Materialart, der Strangtemperatur und der Strangdicke. So kann z. B. (aus Tabellenwerten zu ermitteln) die optimale Schneidgeschwindigkeit für einen 800⁰C warmen Strang, Material: Baustahl, mit einer Dicke von 250 mm mit 0,4 m/min, gewählt werden. Weiterhin wird die Breite (0,6—2,6 m) des zu schneidenden Stranges in den Steuerrechner 34 eingegeben. Dies ist wichtig für das Heranfahren der Brennschneidaggregate 22 aus ihrer Ausgangsstellung in die Anschnittposition am Strang.

Schließlich ist, als wesentliches Kriterium, die jeweilige Gießgeschwindigkeit (0,6—2,5m/min.), d.h. die Geschwindigkeit mit welcher sich der Strang 18 und damit die zusammen mit ihm verfahren Brennschneidmaschine 10 sich relativ gegenüber dem ortsfesten Rollgang 16 bewegen, noch in den Steuerrechner 34 einzugeben.

Ferner wird als eine weitere Variable der Brennschneidweg im Steuerrechner gespeichert, die Länge des Brennschneidweges, d.h. die Strecke welche die Maschine während des Brennschnittes entlang der Führungsschienen 14 verfährt (in Fig.2: y-Achse des Koordinatensystems), ist abhängig davon, ob mit zwei gegenläufig arbeitenden oder nur mit einem Brennschneidaggregat gearbeitet wird.

Nachdem nun im Steuerrechner all diese festen und variablen Werte gespeichert sind, ist die Maschine betriebsbereit. Beim Maschinenstart und nach erfolgter Anklemmung verfahren die beiden Brennschneidaggregate 22 aus ihrer Ausgangsstellung A im Eilgang, angetrieben durch den Antriebsmotor 24, in die Anschneidposition S am Strang 18a. Nach erfolgter Vorwärmung wird der eigentliche Brennschnitt eingeleitet.

Dabei verfahren nun die Brennschneidaggregate mit der vorgegebenen optimalen Schneidgeschwindigkeit (z. B. 400 mm/min.) auf einander zu (Bewegung in Richtung der χ Achse in Fig. 2), während gleichzeitig die Maschine mit Gießgeschwindigkeit in y-Achse in Richtung verfahren wird.

Ausgehend von diesen beiden Geschwindigkeiten ergeben sich zwei Resultierende R (kurzgestrichelt in F i g. 2 dargestellt), die sich später in Strangmitte treffen. Aufgrund der festeingegebenen Werte bzw. durch die von den Impulsgebern 26, 28 kontinuierlich in den Rechner eingegebenen Werte, nämlich die jeweilige Position der Maschine und der Brennschneidaggregate

bezüglich des Rollganges auf Basis des Koordinatensystems, ermittelt nun der Steuerrechner eine von der eingegebenen, optimalen Schneidgeschwindigkeit abweichende, tatsächliche Schneidgeschwindigkeit, durch die sichergestellt ist, daß durch die Brehnschneidaggre^; gate keine: Scheibe 17 angeschnitten: wird. Die Resultierenden R entsprechen dabei dem tatsächlichen Weg der Brennschneidaggregate während des Schneidvorganges.

So ist im Ausführungsbeispiel kurz nach erfolgtem Anschnitt in Punkt 1 eine geringfügige Korrektur der optimalen Schneidgeschwindigkeit des Antriebsmotors 24 erforderlich, d. h. in diesem Falle wird sie minimal erhöht. Diese Erhöhung bewirkt — wie Fig.2 zeigt — eine gegenüber der y-Achse geringfügig steilere Resultierende R beginnend ab dem Punkt 1 im Vergleich zum resultierenden Abschnitt E-\< Diese »Bahnkorrektur« durch die geringfügige Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit über ihren optimalen Wert hinaus, stellt somit erfindungsgemäß sicher, daß die beiden nächsten Scheiben 17a und 17b außerhalb der Resultierenden R und damit des Wirkbereiches des Brennschneidaggregates verbleiben und somit durch den Schneidsauerstoffstrahl nicht beschädigt werden.

Wie ersichtlich, ist kurz vor dem Ende des Schnittes eine erneute Korrektur der Schneidgeschwindigkeit erforderlich, und zwar im Punkt 2. Um zu verhindern, daß die Rolle 17c angeschnitten wird, erfolgt daher im Punkt 2 abermals eine geringfügige Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit, d. h. durch den Antriebsmotor 24 werden die Brennschneidaggregate nun etwas schneller in x-Achsenrichtung (Fig.2) bewegt. Diese Erhöhung ist in Fig.2 bildlich durch den gegenüber dem Resultierenden-Abschnitt 1—2 wiederum etwas steileren Abschnitt 2-E veranschaulicht.

Bei Erreichen des Punktes E wäre der Strang durchgetrennt und der Brennschnitt beendet. Aus konstruktiven Gründen ist es aber nicht möglich, beide Brennschneidaggregate auf den Abstand »Null« heranfahren zu lassen. Daher stoppt kurz vor Erreichung eines Mindestabstandes das in Fig.2 untere Brennschneidaggregat ab, z. B. kurz hinter dem Punkt 2, während das obere Brennschneidaggregät den Schnitt über die Strangmitte hinaus vollzieht und beendet:

Die über dem Punkt E hinausgehende punktierte Linie veranschaulicht, daß z. B. bei Ausfall des oberen

ίο Brennschneidaggregates der Schnitt auch mit dem unteren Brennschneidaggregat allein beendet werden kann. Dabei wäre es dann erforderlich, um eine Beschädigung der Scheibe 17c/ zu vermeiden, die Schneidgeschwindigkeit zu reduzieren (Punkt 3), so daß das Brennschneidaggregat, wie die Resultierende R zeigt, an der Scheibe VJdvorbeigeführt wird.

Beim Durchtrennen von kleineren Strängen, wie z. B. 186 oder noch kleiner, kann ein einziges Brennschneidaggregat 22 ausreichend sein. Der tatsächliche Weg dieses Aggregates ist durch die strichpunktierte Resultierende R' mit den Punkten A, S', Y, 2' und E' veranschaulicht. Die Steuerung der Querbewegung dieses einzigen Brennschneidaggregates erfolgt in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben.

Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Querbewegung der Brennschneidaggregate, d.h. Erhöhung und/oder Verminderung der optimalen Schneidgeschwindigkeit durch die mit den Antriebsmotoren 24 verbundene Steuereinheit, wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß ohne bauliche Veränderung des Rollganges, Stränge unterschiedliche Abmessungen mit unterschiedlichen Parametern, wie Gießgeschwindigkeit, Materialart, Strangtemperatur, 1- oder 2-Brennerbetrieb etc. auf dem stets gleichen Rollgang optimal geschnitten werden können und ohne daß während des Schneidvorganges durch das oder die Brennschneidaggregate irgendwelche Scheiben beschädigt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bewegen des oder der Brennschneidaggregate beim Brennschneiden von Strängen im Bereich von Scheiben eines Rollganges einer Stranggußanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des oder der Brennschneidaggregate derart gesteuert wird, daß der Schneidweg stets zwischen den Scheiben des Rollganges liegt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (26, 28, 34) zur Steuerung der Querbewegung (24) des oder der Brennschneidaggregate (22).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Brennschneidmaschine (10) Impulsgeber (26, 28) zur Erfassung der Maschinenlängsbewegung bzw. der Querbewegung des oder der Brennschneideaggregate (22) angeordnet sind, die mit einem Steuerrechner (34) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner (34) mit dem Querantrieb (24) des oder der Brennschneidaggregate (22) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 2—4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerrechner (34) Festwerte wie Ausgangsposition der Brennschneidaggregate (22), die Koordinaten der Scheiben (17) des Rollganges (16) sowie variable Werte wie Schneidgeschwindigkeit, Strangbreite und Stranggeschwindigkeit eingebbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den in den Steuerrechner (34) eingegebenen festen und variablen Werten die Geschwindigkeit des das Brennschneidaggregat (22) querverschiebenden Antriebsmotor (24) erhöh- bzw. reduzierbar ist.