[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage mit einer
Brennschneidmaschine zum Abtrennen von Stranggußstücken.
[0002] Der Betrieb einer Stranggießanlage ist von einer Vielzahl von Betriebsdaten abhängig.
Um Werkstücke mit einem bestimmten Gewicht zu erhalten, werden oft große und damit
unwirtschaftliche Toleranzen vorgesehen, da bei der Ermittlung von Betriebsdaten von
theoretischen Werten ausgegangen wird, die in der Praxis aber durch verschiedene
Umstände, wie Kokillenabnutzung und Kokilleneinstelltoleranzen, Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit,
Verschleiß und Einstellung von Unterstützungs- oder Antriebsrollen, Abkühlbedingungen
und anderes mehr, nicht unerhebliche Abweichungen aufweisen, so daß - um mit Sicherheit
ein Werkstück von einem bestimmten Materialgewicht zu erhalten - sich oft große Sicherheitstoleranzen
ergeben, die somit zu einem nicht vermeidbaren Materialverlust führen.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine optimierende
Strangbrennschneidanlage verfügbar zu machen, die insbesondere mit einer Brennschneidmaschine
das Abschneiden eines Werkstücks von einer gesuchten Länge erlaubt, die einem bestimmten
Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht.
[0004] Die Erfindung hat erkannt, daß es zur Erreichung dieses Ziels erforderlich ist, von
den tatsächlichen Betriebswerten der Stranggießanlagen auszugehen, und daß diese
tatsächlichen Betriebswerte genau in dem Moment erst gewonnen werden können, in dem
keine weitere Beeinflussung der zu ermittelnden Werte mehr stattfindet, d.h. im Bereich
der Brennschneidmaschine, die den Schnitt am Gießstrang zur Erzielung des Werkstücks
durchführt.
[0005] Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß an der Brennschneidmaschine Meßdaten, wie
Strangbreite, Strangdicke und Strangquerschnittsform, sowie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit,
Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler und spezifisches
Materialgewicht erfaßt werden, in einer Rechen- und Steuereinrichtung ausgewertet
werden und die Werte zur optimierenden Steuerung der Stranggießanlage einerseits zum
unmittelbaren Betrieb und andererseits zur Langzeitoptimierung zur Verfügung gestellt
werden.
[0006] In ihrer speziellen Ausbildung schlägt die Erfindung vor, daß die gewonnenen Werte
in die Brennschneidmaschine selbst eingegeben werden zum Abschneiden eines Werkstücks
von einer gesuchten Länge, die einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu
entspricht.
[0007] In ihrer weiteren Ausbildung schlägt die Erfindung vor, daß für ein verlustfreies
Zerteilen von der Brennschneidmaschine als Kalibrierwerkstück ein erstes, mit herkömmlichen
Sicherheitszuschlägen bestimmtes Strangstück gemessen und abgetrennt wird und daß
die dadurch bekannte Temperatur-, Homogenitäts- und Formabweichungen von einem den
Idealfall berücksichtigenden Gewicht/Länge-Verhältnis als Kalibrierwert in eine neue
Stücklängenvorgabe zum Abtrennen eines zweiten Strangstücks in die Brennschniedmaschine
eingegeben werden.
[0008] Gemäß ihrer Weiterbildung schlägt die Erfindung vor, daß ein aufgrund des Kalibrierwertes
hergestelltes zweites Strangstück wiedergewogen und sein Gewicht/Längen-Verhältnis
als Korrekturwert zur Stücklängenbestimmung des dritten Stückes eingesetzt wird, weiter
die Korrekturwerte von dem dritten für das vierte Strangstück usw.
[0009] Dabei werden mit Vorteil im Bereich der Brennschneidmaschine angebrachte Meßeinrichtungen
für Strangdicke, Strangbreite, Querschnittsform, Temperatur oder sonstige gewichtsbestimmende
Eigenschaften zur Verbesserung oder Bestätigung des Meßergebnisses eingesetzt.
[0010] Die Erfindung macht gleichermaßen eine Strangbrennschneidmaschine für Stranggießanlagen
zur Durchführung des Verfahrens verfügbar. Die Strangbrennschneidmaschine ist versehen
mit einer parallel zum Strang angeordneten Laufbahn, auf der die Maschine mittels
eines Maschinenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum hydraulischen, pneumatischen
oder motorischen An- oder Aufklemmen verfahrbar ist, und zeichnet sich dadurch aus,
daß an der Brennschneidmaschine oder in deren Bereich eine Mehrfachmeßvorrichtung
vorgesehen ist, zur Erfassung einer Vielzahl von Meßdaten, wie Strangbreite, Strangdicke
und Strangquerschnittsform, sowie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit, Homogenität
über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler und spezifisches Materialgewicht.
[0011] Dabei besteht eine vorteilhafte Ausführungsform darin, daß die Rechen- und Steuereinrichtung
zur Langzeitoptimierung für die gesamte Stranggießanlage dient, indem die gemessenen
Werte Verwendung finden zur Einstellung der Größe der Gießkokille, Verformen der
Strangunterstützungsrollen im Rollgerüst, der Gießgeschwindigkeit, der Kühlungsbedingungen
zur Verringerung der konvexen und konkaven Strangverformungen und von Warnsignalen,
um beispielsweise den Austausch der Kokille oder der Rollen während einer folgenden
Reparatur zu initiieren und für Korrekturfaktoren der Brennschneidmaschine.
[0012] Weitere Ausbildungen der Strangbrennschneidmaschine sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet; insbesondere die Weiterbildung der Erfindung, daß der Brennschneidmaschine
bzw. der Mehrfachmeßeinrichtung eine Wiegeeinrichtung zugeordnet ist und daß die Wiegeeinrichtung
die Wiegemeßdaten zur Steuerung der Brennschneidmaschine weitergibt.
[0013] Eine dazu besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
die Wiegeeinrichtung aus zwei bis drei oder je nach Strangstücklänge mehr Wiegerollen
besteht, die heb- und senkbar auf Druckmeßeinrichtungen im Auslaufrollgang hinter
der Brennschneidmaschine angeordnet sind und daß die Wiegeeinrichtung das jeweils
gerade abgeschnittene Strangstück im Stillstand oder Durchlauf zum Wiegen anhebt,
aufgrund einer Positionsangabe, z. B. von einer Lichtschranke.
[0014] Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Stranggießanlage mit Brennschneidmaschine
und zugeordneter Mehrfachmeßvorrichtung, Wiegeeinrichtung und Rechen- und Steuereinrichtung,
Fig. 2 das der Erfindung zugrunde liegende Wiege-, Meß- und Schneidsystem in schematischer
Darstellung,
Fig. 3 in schematischer Darstellung die Arbeitsweise der Rechen- und Steuereinrichtung,
Fig. 4 eine Wiegeeinrichtung,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Wiegeeinrichtung mit zusammenwirkenden Meßarmen,
Fig. 6 die Seitenansicht einer Brennschneidmaschine
Fig. 7 die Seitenansicht einer Brennschneidmaschine entsprechend der nach Fig.3,
jedoch in einer abgewandelten Ausführungsform,
Fig. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennschneidmaschine,
Fig. 9 eine Vorderansicht der Brennschneidmaschine nach Fig. 8,
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Brennschneidmaschine nach den Fig. 8 und 9,
Fig. 11 eine Meßrolle in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt.
[0015] In Fig. 1 ist eine Brennschneidmaschine 2 dargestellt, wobei unter dem Begriff "Brennschneidmaschine"
die gesamte Brennschneidmaschinenanlage zu verstehen ist, mit den herkömmlichen Unterstützungskonstruktionen,
Schienen und anderen Teilen für Verfahrbewegungen, Versorgungseinrichtungen sowie
eine Mehrfachmeßeinrichtung, der eine Rechen- und Steuereinrichtung 16 sowie eine
Wiegeeinrichtung 8 zugeordnet ist.
[0016] Die Mehrfachmeßeinrichtung 21 geht über die bisherigen Vorrichtungen zur Stücklängenmessung
weit hinaus. Sie dient vielmehr zur Erfassung einer Vielzahl von Meßdaten, wie Strangbreite,
Strangdicke und Strangquerschnittsform, sowie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit,
Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler und spezifisches
Materialgewicht. Mit Hilfe der Rechen- und Steuereinrichtung 16, der über die Leitung
18 ein Großrechner 19 zugeordnet sein kann, dient die Brennschneidmaschine 2 mit ihrer
Mehrfachmeßeinrichtung 21 zur Langzeitoptimierung für die gesamte Stranggießanlage
10, 11, 12 , indem über die Verbindungsleitung 20 die gemessenen Werte Verwendung
finden können zur Einstellung der Größe der Kokille 12, Verformen der Strangunterstützungsrollen
im Rollgerüst, der Gießgeschwindigkeit, der Kühlungsbedingungen zur Verringerung
der konvexen und konkaven Strangverformungen und von Warnsignalen, um beispielsweise
den Austausch der Kokille 12 oder der Rollen während einer folgenden Reparatur zu
initiieren und für Korrekturen an der Brennschneidmaschine 2.
[0017] Die Mehrfachmeßvorrichtung 21 besitzt eine Breiten- und Strangdickenmeßeinrichtung
21e, so daß es grundsätzlich mit Hilfe des spezifischen Gewichtes möglich ist, das
Gewicht des abzuschneidenden Werkstücks zu bestimmen. Dabei ist de Mehrfachmeßeinrichtung
21, 21e so ausgelegt, daß in Bezug auf die Breite und Dicke des Werkstücks an mehreren
Stellen Abtastvorgänge statt finden, wie auch von beiden Seiten, d. h. rechts und
links vom Gießstrang 1 sowie oben und unten, um die genaue Form des Werkstücks, insbesondere
eine etwaige konkave bzw. konvexe Ausbildung zu erfassen.
[0018] Im einzelnen kann die Messung der Strangbreite erfolgen durch Impulsgeber, die auf
Brennerquerfahrantrieben fest mit dem Ritzel und Zahnstangenantrieb verbunden sind,
und einem Impulszähler, um die Abstände von vorbestimmten und wiederholbaren Nullpunkten
bis zu den beiden Strangkanten zu bestimmen, angebaut sind. Zwischen Steuerung der
Brennerverfahrwege und der Schneidzyklen sind Kantentaster eingebaut, damit die tatsächliche
Breite des Stranges 1 zur weiteren Bearbeitung und Erstellung von Korrekturfaktoren
oder Signalen gemessen werden kann.
[0019] Es ist auch möglich, Impulsgeber auf den Anklemmarmsystem für eine zangenartige
Anklemmung an die Strangseiten anzubauen und einen Impulszähler vorzusehen, wobei
die Abstände von den vorbestimmten und wiederholbaren, voll offenen Nullpositionen
zu den angeklemmten Strangseiten durch Berührung gemessen werden, so daß die tatsächliche
Strangbreite für die Weiterverarbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren oder
Signalen weitergegeben werden kann.
[0020] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Impulsgeneratoren mit Impulszählern an zwei
dafür speziell installierte Taststangensysteme einzubauen, die zu passenden Gelegenheiten
von bestimmten und wiederholbaren Nullausgangsstellungen aus bis zum Kontakt an die
Strangseiten gefahren werden und somit die tatsächliche Strangbreite zur weiteren
Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren und Signalen geben.
[0021] Die Strangdickenmeßeinrichtung 21e, mit der die Mehrfachmeßvorrichtung 21 der Brennschneidmaschine
2 versehen ist, besteht entweder aus einem Impulszähler und einem Impulsgeber, der
mit einem Ritzel in einer Zahnstange kämmt, der entweder von einer vorbestimmten und
wiederholbaren Nullposition mit den Maschinenteilen zum Aufsetzen auf den Strang 1
zur Synchronisation zum Strang 1 und zur Brennschneidmaschine 2 bis zum Kontakt beim
Aufsetzen auf den Strang 1 mit nach unten läuft und somit die tatsächliche Dicke des
Strangs, der auf einem Rollgang oder ähnlichem unterstützt ist, der ein bestimmtes
Niveau hat, wie auch die Brennschneidmaschine 2, die auf Schienen mit einem bestimmten
Niveau verfährt, für eine weitere Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren
oder Signalen verfährt, wobei für die weitere Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren
Signale gegeben werden, oder es ist ein Impulszähler und Impulsgeinerator eingebaut,
der durch einen nach unten schwingenden, durch einen mit Preßluft angetriebenen Aufklemmarm
bewegt wird für eine Reibungssynchronisation der Brennschneidmaschine 2 mit der oberen
Strangfläche, womit die tatsächliche Strangdicke zur weiteren Bearbeitung und zur
Erstellung von Korrekturfaktoren und/oder Signalen abgegeben werden.
[0022] Es ist auch möglich, einen Impulszähler und einen Impulsgeber an einer besonderen
Höhentasterstange anzuordnen, die zur passenden Gelegenheit von einer vorbestimmten
und wiederholbaren Nullposition verfährt, bis die Strangoberfläche berührt ist. Damit
wird die tatsächliche Strangdicke zum Verarbeiten und Erstellen von Korrekturfaktoren
und/oder Signalen gegeben.
[0023] Auch kann ein Impulszähler mit Impulsgeber an den Brennerhöheneinstelltastern vorgesehen
sein, mit vorbestimmten, wiederholbaren Nullpositionen zum Abwärtsfahren der Brenner
für die geeigneten Düsenabstände nach dem Abtasten der genauen Strangoberfläche. Dadurch
wird die tatsächliche Strangdicke für die weitere Verarbeitung zur Erstellung von
Korrekturfaktoren und Signalen ermittelt. Ein Impulszähler und ein Impulsgeinerator
können auch auf einem Hebel oder Schlitten in einer Schlittenführung an oder im Bereich
der Brennschneidmaschine vorgesehen sein. Von einer bestimmten und wiederholbaren
Nullstellung nach unten fährt eine Meßrolle 7 zur Längenmessung oder ein anderer Taster
wird auf die Strangoberfläche abgesenkt und somit die tatsächliche Strangdicke für
die weitere Bearbeitung und zur Erstellung von Korrekturfaktoren und/oder Signalen
ermittelt.
[0024] Insbesondere zur Dickenmessung können zwei oder mehr Dickemeßeinrichtungen vorgesehen
sein, die von unten nach oben gegen die untere Strangfläche arbeiten. Dabei werden
bereits vorhandene Einrichtungen oder eigene besondere Antriebe und Tastmechanismen
mit Impulsgeineratoren verwendet, um noch genauer die Dickenmeßergebnisse erstellen
zu können, indem die Differenz gegen die oberflächenmessende Impulsmessung und Zähleinrichtung
gebildet wird.
[0025] So sit es grundsätzlich von Vorteil, zwei oder mehr unabhängige Tast- und Impulsgebereinrichtungen,
wie bereits oben beschrieben, vorzusehen, um die Dicke der Mitte der oberen bzw. unteren
Fläche als auch in einem bestimmten, geeigneten Abstand von dieser entfernt weitere
Dicken zu messen, um konvexe und konkave Strangformen festzustellen und zu messen.
Auf diese Weise kann der Strangquerschnitt sehr genau ermittelt werden zur Erzeugung
entsprechender Korrekturfaktoren und Signale, z. B. für die Längenmeßeinrichtung
bzw. Stranggeschwindigkeitsmeßeinrichtung 21f. In diesem Zusammenhang können auch
Temperatur- und Abkühlungsmaßnahmen eine Rolle spielen, zu deren Steuerung die Signale
verwendet werden. Um im einzelnen die Temperaturen ermitteln zu können bzw. entsprechende
Signale mitzuverwerten, umfaßt die Mehrfachmeßvorrichtung 21 auch eine Temperaturmeßeinrichtung
21d. Sie besteht beispielsweise aus einem Thermometer, innerhalb oder an Teilen installiert,
die den Strang zur Herstellung des Synchronlaufs berühren. Hier sind Verschleißplatten
der Anklemmarme oder Aufsitzkufen zu nennen, von denen aus Temperaturmessungen zu
bestimmten Zeiten vorgenommen werden können, d. h. insbesondere für eine Korrektur
kurz vor der Ermittlung der Länge des nächsten Werkstücks. Zu diesem Zweck werden
entsprechende Signale in die Längenmeßeinrichtung 21f eingegeben.
[0026] Zu der genannten Mehrfachmeßvorrichtung gehören auch Einrichtungen 21f zum Messen
der Stranggeschwindigkeit. Diese sind mit einem Impulsgeschwindigkeitszähler ausgerüstet,
um die Anzahl der Impulse festzustellen, die von der üblichen Längenmeßeinrichtung
21f ausgehen, die mit einem Meßrad vom Strang durch Reibung angetrieben wird und einen
Impulsgeber dreht. Innerhalb einer vorbestimmten Zeit, z. B. 1 Minute, werden die
Impulse gezählt und die tatsächliche Stranggeschwindigkeit in der Nähe der Strangbrennschneidmaschine
2 gemessen, um diese Geschwindigkeit im Vergleich mit empirisch festgestellten Korrekturfaktoren
bzw. Geschwindigkeitsverhältnissen zu verarbeiten und verbesserte Korrekturfaktoren
in die Längenmeßeinrichtung 21f oder an anderen Stellen der Stranggießanlage weiterzuleiten.
[0027] Wie erläutert, besteht die Mehrfachmeßvorrichtung 21 aus einer Vielzahl von Meßeinrichtungen
21a bis g, von denen die wichtigsten erläutert worden sind, d. h. wenn das Erfordernis
zum Erfassen spezieller Daten auftritt, kann die Mehrfachmeßvorrichtung 21 entsprechend
erweitert werden. Der Mehrfachmeßvorrichtung ist eine Rechen- und Steuereinrichtung
16 zugeordnet, die die gewonnenen Meßwerte verarbeitet und entsprechende Signale nicht
nur für den Betrieb der Strangbrennschneidmaschine 2, sondern auch für die gesamte
Stranggießanlage 10, 11, 12 weitergibt. Zu diesem Zweck sind entsprechende Verbindungen
17, 18, 20 und Schaltungen vorgesehen, so daß beispielsweise anhand der gewonnenen
und abgegebenen Signale die Größe der Gießkokille 12 eingestellt werden kann oder
die verformende Lage der Strangunterstützungs- oder Transportrollen im Rollgerüst
der Gießanlage eingestellt werden kann. Auch die Gießgeschwindigkeit und - wie schon
erwähnt - die Kühlungsbedingungen zur Verringerung von konvexen oder konkaven Strangverformungen
können aufgrund der gewonnenen Signale eingestellt werden. Auch können von der Rechen-
und Steuereinrichtung 16 der Brennschneidmaschine 2 Warnsignale abgegeben werden,
um gegebenenfalls das Erfordernis eines Austauschs der Kokille 12 und der Rollen bei
einer zukünftigen Reparatur anzuzeigen.
[0028] An der Brennschneidmaschine ist weiter eine Markierungseinrichtung 21a vorgesehen
zum Stempeln oder zum Beschriften oder anderweitig aufzubringender Signale in Form
von Buchstaben und/oder Zahlen auf die Oberseiten oder Frontflächen des Stranges 1.
Diese Markierung erfolgt mit der Bewegung der Brennschneidmaschine 2 beim Schneiden
während des Synchronlaufs oder mit einer an der Brennschneidmaschine 2 stationär
angebrachten Einrichtung 21a, die auch unmittelbar in ihrer Nähe angeordnet sein kann.
Auf diese Weise werden die zukünftigen Strangstücke markiert, während der Strang mit
Gießgeschwindigkeit vorbeiläuft oder mit Hilfe einer an der Brennschneidmaschine
2 angebrachten Einrichtung 21a, wobei das zukünftige Strangstück mit einer Geschwindigkeit
vorbeiläuft, die sich aus Gießgeschwindigkeit und Brennschneidgeschwindigkeit ergibt,
während die Brennschneidmaschine steht oder zurück in die Ausgangs- oder Startposition
läuft. Der Stranggeschwindigkeitsimpulsgeinerator bzw. -zähler dient zum Berechnen
der notwendigen, relativen Geschwindigkeit, die der Markierungsgeschwindigkeit entspricht.
[0029] Es ist auch möglich, mit einer kombinierten Markierungseinrichtung 21a zu arbeiten,
die die zuvor genannten Systeme verwendet, um das zukünftige oder in Kürze abgeschnittene
Strangwerkstück zu jeder Zeit innerhalb der Gieß-Brennschneidzyklen zu markieren.
[0030] Alle diese mit der Verwendung einer ein-, zwei- oder mehrzeiligen Markierung auf
den Strang aufgebrachten Daten dienen zur Steuerung des Betriebs der Stranggießanlage
10, 11, 12 bzw. Brennschneidmaschine 2, indem Daten bzw. entsprechende Signale verwendet
werden, die sich auf Materialzusammensetzung, zugrunde gelegte Schneidtemperatur des
Materials, zugrunde gelegter Querschnitt und Werkstückform, ursprünglich geforderte
Stücklänge und anderes mehr beziehen. So ist es möglich, unter Einschluß von mehr
Informationen, z. B. Strangstückgewichtsmessung, die endgültige, kalte Länge zu bestimmen
bzw. ein statistisches System für das Endergebnis einer Langzeitoptimierung einzuregeln.
[0031] Für ein ordnungsgemäßes Arbeiten einer Brennschneidmaschine mit den vorbeschriebenen
Einrichtungen dient schließlich auch eine Zunderentfernungseinrichtung 21b . Sie dient
einer einwandfreien Markierung, einer besseren Fehlererkennung und außerdem einer
besseren Messung. Vorzugsweise besteht sie aus einem Hochleistungsheizbrenner zum
Schmelzen und Wegblasen des Zunders vor und im Bereich der Markierung, vorzugsweise
auf den Seitenflächen. Durch die Entfernung des Zunders ist ein sauberes und zuverlässiges
Markierungsergebnis gewährleistet, das zumindest bis zum Einlauf des Strangstücks
in die Wiederaufheizöfen die erforderliche Information vermittelt. Aber auch im Bereich
von Meßsonden bzw. Meßfühlern ist es wichtig, daß Zunder entfernt wird, um eine genaue
Temperatur-, Dicken-, Breiten- oder Formmessung sicherzustellen.
[0032] In der weiteren Ausgestaltung kann die Zunderentfernungseinrichtung 21b mit einem
Flämmbrenner versehen sein, um Teile der äußeren Seiten- oder Oberflächen zur Fehlerfindung
zu reinigen und Auswahlfehlerbeseitigung durch Flämmen durchzuführen. Dabei ist gleichzeitig
das Gewicht des entfernten Materials durch Messen und Berechnen der Länge, Breite
und Tiefe von Flämmbahnen in die Rechen- und Steuereinrichtung 16 einzugeben, um einen
Stücklängenkorrekturfaktor für eine Optimierung zu ermitteln. Die Rücklaufgeschwindigkeit
der Brennschneidmaschine 2 wird vorbestimmt, um zusammen mit der Stranggießgeschwindigkeit
eine relative Geschwindigkeit zu ermitteln, die der Flämmgeschwindigkeit entspricht.
[0033] Eine außerdem an der Brennschneidmaschine angeordnete Fehlerauffindeinrichtung 21c
dient zu einer "In-Linie"-Prüfung von heißen, warmen und kalten Strangflächen mittels
optischen, Induktionswärme- oder Wirbelstromgeräten. Die Einrichtung arbeitet bei
Gießgeschwindigkeit, Brennmaschinenverfahrgeschwindigkeit oder entsprechenden Relativgeschwindigkeiten.
[0034] Durch die Fehlerauffindeinrichtung 21c werden Korrekturfaktoren gewonnen, die - bezogen
auf die Fehlergröße - die Stücklängenmessung beeinflussen.
[0035] Auf die vorbeschriebene Weise wird eine optimierende Strangbrennschneidmaschine
2 verfügbar gemacht, die es mit ihren Einrichtungen ermöglicht, eine Stranggießanlage
10, 11, 12 unter optimalen Betriebsbedingungen zu fahren. Vor allem werden die nötigen
Toleranzen beim Abtrennen von Werkstücken wesentlich verringert, woraus folgt, daß
die Produktion bzw. Ausbringung der Stranggießanlage optimiert wird. Es wird ermöglicht,
das Abschneiden eines Werkstücks in einer gesuchten Länge so vorzunehmen, daß diese
einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht. Eine unverwechselbare
Strangstückidentifikation ermöglicht eine Qualitätskontrolle und Qualitätsverbesserung
besonders für den empfehlenswerten einergiesparenden Einsatz von heißen Strangstücken
in Stoßöfen.
[0036] Die Strangbrennschneidmaschine 2 zusammen mit üblichen Stückmeßeinrichtungen zur
Angabe des Schneidbeginns ist die erste Einrichtung, die nicht zur Erzeugung eines
kontinuierlichen Stranges, sondern der Erzeugung von Strangstücken dient. Mit einer
Anzahl von Bewegungen, teilweise unabhängig von der Strangbewegung und insbesondere
mit den Einrichtungen 21e zur Messung der Strangdicke und Strangbreite, sowie weitere
Einrichtungen der Mehrfachmeßvorrichtung 21, die zur Brennschneidmaschine 2 gehört,
ermöglichen insbesondere eine optimierte Stücklängenvorwahl bei genauer Markierung
von Daten zur Stückidentifizierung und weiteren Verarbeitung.
[0037] In Fig. 2 ist ein Gießstrang 1 dargestellt, von dem das Schopf- bzw. Verbundstück
1 abgetrennt sind sowie ein erstes Strangstück oder Kalibrierstück 1.1, das mit herkömmlichen
Sicherheitszuschlägen versehen ist. Weiter sind ein abzutrennendes zweites Strangstück
1.2, ein drittes Strangstück 1.3 und ein viertes Strangstück 1.4 dargestellt. Diese
Strangstücke werden von einer Strangbrennschneidmaschine 2 abgetrennt, die mit einem
Schneid brenner 3 versehen ist. Die Strangbrennschneidmaschine 2 mit dem Schneidbrenner
3 ist auf einer Brennschneidmaschinenlaufbahn 4 längs des Stranges 1 verfahrbar.
Mit der Brennschneidmaschine 2 läuft ein Meßrad 5 an einer entsprechend angeordneten
Zahnstange 6 ab. Außerdem ist unter dem Strang 1 eine ortsfeste Meßrolle 7 angeordnet.
Unter dem Auslaufrollgang befindet sich eine schematisch dargestellte Wiegeeinrichtung
8, die noch näher zu erläutern ist.
[0038] Die abzutrennenden Strangstücke 1.1 bis 1.4 müssen eine bestimmte Materialmenge aufweisen,
damit bei anschliessenden Arbeitsvorgängen z.B. Walzstücke mit einer bestimmten
Dimensionierung gewährleistet sind. Zu geringe Materialmengen führen zu Ausschußstücken
, so daß in der Praxis beträchtliche Sicherheitszuschläge vorgenommen werden.
[0039] Dabei kann in der Praxis nicht davon ausgegangen werden, daß der Gießstrang 1 keinen
Veränderungen unterliegt. So nutzen sich beispielsweise die Kokillen ab, und die
Geometrie der Anlagen unterliegt mechanischen Änderungen durch Temperatureinflüsse.
Auch Beschädigungen der Rollen, der Strangführungseinstellung und der Schmalseiteneinstellung
an der Kokille führen zu Querschnittsänderungen. Neben diesen Maschineneinflüssen
mannigfaltiger Art sind vor allem auch gießtechnische Einflüsse von großer Bedeutung.
So entstehen Änderungen am Strang durch einen Pfannenwechsel, einen Tundishwechsel,
Gießpulveraufbringung, um nur einige zu nennen. Vor allem spielen aber auch die Gießgeschwindigkeit
und die Gießtemperatur bzw. die Art der Abkühlung eine große Rolle. Gerade die letztere
ist verantwortlich für die Ausbildung des Gießstranges, d.h. seine räumliche Verformung.
Außerdem können konvexe oder konkave Seitenflächen auftreten und neben einer sich
ändernden Homogenität muß eine nachträgliche Schrumpfung Berücksichtigung finden.
Diese Vielzahl möglicher Einflüsse auf die Länge eines abzuschneidenden Strangstücks
führt in der Praxis zu der Notwendigkeit erheblicher Sicherheitszuschläge, da damit
gerechnet werden muß, daß sich alle Parameter im Extremfall addieren bzw. subtrahieren.
Das führt in der Praxis zu Verlusten, die bis zu 10 % betragen können. Der Nutzen
, der andererseits in einer Vermeidung dieser unnötigen Sicherheitszuschläge in Verbindung
mit einer Restlängenoptimierung erreicht werden kann, liegt auf der Hand. Trotzdem
ist bisher dieses Problem in zufriedenstellender Weise nicht gelöst worden, da bei
allen Maßnahmen das Risiko zu groß war, ein Stück mit unzureichender Materialmenge
abzuschneiden, das dann als nicht verwendbar zu einem zu großen Verlust führt.
[0040] In Fig. 3 ist schematisch die Rechen- und Steuereinrichtung dargestellt, die im
Zusammenhang mit der Wiegeeinrichtung 8 es ermöglicht, Strangstücke 1.2 bis 1.4 abzuschneiden,
die genau oder nahezu genau den gewünschten Erfordernissen entsprechen.
[0041] Die Erfindung geht davon aus, daß unabhängig von der Gestalt des Strangs und seiner
Homogenität die gewünschte Materialmenge für die Weiterverarbeitung durch einen Wiegevorgang
bestimmt werden kann.
[0042] Wie Fig. 3 zeigt, wird aus einer Gießpfanne 10 über eine Verteilerrille 11 durch
die Kokille 12 der Gießstrang 1 vergossen, der sich in Richtung des Pfeils 13 in
den Bereich der Brennschneidmaschine 2 mit der Meßrolle 7 bewegt. Dieser Strang, der
- wie erläutert - in seiner Form eine unterschiedliche und während des Gießvorgangs
sich verändernde Ausbildung aufweisen kann und außerdem neben einer sich verändernden
Homogenität einer Schrumpfung unterliegt, kann unter Berücksichtigung einer Schnittfugenbreite
f nur dann genau in Strangstücke abgeschnitten werden, die den Erfordernissen für
die sich anschließenden Verarbeitungsvorgänge entspricht, wenn die Materialmenge des
abgeschnittenen Strangstücks einen bestimmten Wert erreicht. Die Materialmenge eines
Gießstücks 1.1 bis 1.4, die einer bestimmten Länge x₁ bis x₄ entspricht, kann mit
Hilfe der Wiegeeinrichtung 8 durch das Gewicht des entsprechenden Strangstücks ermittelt
werden. Zu diesem Zweck wird nach dem Abschneiden eines Schopf- bzw. Verbundstücks
1.0 mit der Länge y ein Kalibrierstück 1.1 mit den herkömmlichen Sicherheitszuschlägen
abgetrennt und durch die Wiegeeinrichtung 8 gewogen. Der entsprechende Wert wird über
eine Übertragungsleitung 15 zu einem Prozeßrechner 16 zur Steuerung der Brennschneidmaschine
eingeführt. Der Prozeßrechner 16 empfängt über die Übertragungsleitung 17 weiter
die Meßwerte vom Meßrad 5 der Brennschneidmaschine 2 sowie von der ortsfesten Meßrolle
3 und steuert somit den Schnitt bzw. die Länge x₂ für das zweite Strangstück 1.2 aufgrund
des bereits abgeschnittenen Kalibrierstückes 1.1 . Nachdem das zweite Strangstück
1.2 mit der Länge x₂ abgeschnitten ist, wird es ebenfalls von der Wiegeeinrichtung
8 gewogen und der Meßwert über die Übertragungsleitung 15 wieder dem Prozeßrechner
16 zugeführt. Dieser ermittelt gegebenenfalls einen Korrekturwert für das folgende
dritte Strangstück 1.3, so daß auch bei diesem eine optimierte Länge x₃ von der Brennschneidmaschine
2 abgeschnitten wird. In gleicher Weise wird mit Hilfe des Gewichts des Strangstücks
1.3 auf das nachfolgende vierte Strangstück 1.4 optimiert und die entsprechende
Länge x₄ ermittelt, die beim Abschneiden dieses Strangstückes 1.4 von der Brennschneidmaschine
2 zu berücksichtigen ist. Der Prozeßrechner 6 ist über eine Übertragungsleitung
8 an einen Anlagengroßrechner angeschlossen. Damit ist über den Betrieb der Brennschneidmaschine
2 zum Abschneiden der Strangstücke 1.1 bis 1.4 hinaus eine optimierende Steuerung
der gesamten Stranggießanlage möglich, indem über die Übertragungsleitung 20 steuerungs-
bzw. Kontrolldaten an die Gießeinrichtung gegeben werden können, wie auch umgekehrt
von der Gießeinrichtung 10, 11, 12 Meßdaten über die Übertragungsleitung 20 an den
Prozeßrechner 16 bzw. die Großrechneranlage 19 gegeben werden können. Neben der Steuerung
zum unmittelbaren Betrieb kann somit auch eine Langzeitoptimierung der Stranggießanlage
ermöglicht werden.
[0043] Der gesamte Gießvorgang kann in optimaler Weise beherrscht werden, indem durch eine
nur schematisch angedeutete Mehrfachmeßeinrichtung 21 der Brennschneidmaschine 2
Daten der Strangdicke, Strangbreite, Querschnittsform, Temperatur und sonstiger querschnittsbestimmenden
Eigenschaften durch an sich bekannte Mittel, wie Abtasteinrichtungen, erfaßt und
an den Prozeßrechner 16 weitergegeben werden.
[0044] In Fig. 4 ist ein Werkstück 101 dargestellt, das von einem Strang mit Hilfe einer
nicht dargestellten Strangbrennschneidmaschine abgeschnitten worden ist. Das Werkstück
101 befindet sich über einer Wiegeeinrichtung 102, die unter dem Werkstück 101 angeordnet
ist. Neben den Rollgangsrollen 103 sind Wiegerollen 104 vorgesehen, die über Schwenkhebel
105 in einem Schwenklager 106 ruhen, das ortsfest angeordnet ist und vorzugsweise
an den Stützen 107 für die Rollgangsrollen 103 angeordnet ist. Die Wiegerollen 104
an ihren Schwenkhebeln 105 sind durch Kraft- bzw. Gewichtsmeßgeräte abgestützt, die
aus Meßdosen 108 bestehen, die auf Druckzylinder 109 wirken. Die Wiegerollen 104 sind
heb- und senkbar, so daß im angehobenen Zustand das Werkstück 101 nicht mehr von
den Rollgangsrollen 103 abgestützt wird, sondern allein auf den Wiegerollen 104 ruht,
so daß über die Druckmeßdosen 108 ein Wiegevorgang in Bezug auf das Werkstück 101
durchgeführt werden kann. Der Wiegevorgang wird eingeleitet, wenn das Werkstück 101
eine bestimmte Position erreicht hat, die beispielsweise durch eine Lichtschranke
ermittelt wird. Der Wiegevorgang kann im Stillstand oder Durchlauf durchgeführt werden,
wobei im letzteren Fall nicht dargestellte, zusätzliche Dämpfungseinrichtungen für
die Bewegung des Werkstücks 101 vorgesehen werden können. Die Druckmeßergebnisse
mit Werkstückgewicht, wie auch ohne Werkstückgewicht, d.h. das Eigengewicht der Wiegeeinrichtung
102, werden an eine Längenmeß- und Steuereinrichtung der Brennschneidmaschine weitergegeben.
Ausgehend von einem Nettogewicht des gemessenen Werkstücks 101 wird bei jedem nachfolgenden,
vom Strang abzuschneidenden Werkstück eine neue Stücklänge aufgrund der Werkstückgewichtsvorgabe
umgerechnet und diese als Stücklängenvorwahl zur Brennschneidmaschinensteuerung eingegeben.
Auf diese Weise ermöglicht die Brennschneidmaschine mit zugeordneter Wiegeeinrichtung
eine Restendenoptimierung des Gießstrangs bezüglich Inhalt von Gießpfannen und Verteilerrinne.
Außerdem wird der Verlust durch ungenaue Werkstücklängen minimiert, und bei Sequenzgüssen
wird eine Einstellung auf die verschiedensten sich verändernden Betriebsparameter
ermöglicht, indem die Brennschneidmaschine Werkstücke 101 abschneidet, die einem bestimmten
Werkstückgewicht genau oder nahezu entsprechen.
[0045] In Fig. 5 ist die abgewandelte Ausführungsform einer Meßeinrichtung dargestellt,
bei der wiederum das Werkstück 101 auf Wiegerollen 104 ruht, die zwischen den Rollgangsrollen
103 angeordnet sind. Die Wiegerollen 104 können auch als Stege ausgebildet sein. Die
Wiegerollen 104 sind an Waagehebeln 105 befestigt, die in Waagehebellagern 116 gelenkig
ruhen. Eine einseitig wirkende Kolbenzylinderanordnung 117 greift an dem Waagehebel
105 an und stützt sich auf den Meßarm 118 eines Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerätes 119.
Der Meßarm 118 ruht in einem Meßarmlager 120 und ist mit seinem gegenüberliegenden
Ende mit einer Zugstange 121 bei 122 verbunden. An der Zugstange 121 greift bei 123
ein weiterer Meßarm 124 an, der in einem Meßarmlager 125 ruht und auf den in gleicher
Weise eine einseitig wirkende Zylinderkolbenanordnung 117 abgestützt ist.
[0046] Die Zugstange 121 greift an einer Zentralwaage 126 an, die an einem Waagehängelager
127 aufgehängt ist. Für das Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät ist es wichtig, daß die Meßarmteile
in einem gleichen Verhältnis stehen, d. h. a:b = d:c. Für eine gute Meßgenauigkeit
ist es wichtig, daß die Meßeinrichtung möglichst leicht ist und daß die Meßelemente
eine genaue Bruttowägung (Werkstückgewicht + Wagengewicht) und eine genaue Tarawägung
(nur Wagengewicht) zur Erzielung eines genauen Nettogewichts durchführen.
[0047] Von der Wiegeeinrichtung, d. h. von der Zentralwaage 126, werden die Wiegemeßdaten
zur Steuerung der Brennschneidmaschine weitergegeben, was im einzelnen nicht dargestellt
ist.
[0048] Für kürzere Werkstücke oder genau mittig einfahrbare Werkstücke kann die Wiegeeinrichtung,
wie in Fig. 5 dargestellt, mit mindestens zwei zusammenwirkenden, aus Wiegerolle 104,
Waagehebel 105 und Abstützung 117 bestehenden Wiegeteileinrichtungen arbeiten. Für
sehr lange Werkstücke sind zwei oder mehr Wiegeteileinrichtungen 104 105, 117 vorgesehen,
wobei zweckmäßig nicht nebeneinander liegende zusammenwirken. Es sind dann mehr Wiegerollen
104 vorgesehen, als in Fig. 5 dargestellt ist. Die entsprechenden Meßarme müssen dann
ebenfalls an die Zugstange 121 der Zentralwaage 126 angeschlossen sein.
[0049] Das Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät kann auch aus einem an sich bekannten, angetriebenen
Kreisel in einer Kardanaufhängung bestehen, der eine senkrechte Kraft = Wiegehebelauflagerkraft
in eine Drehung umwandelt.
[0050] In Fig. 6 ist eine Brennschneidmaschine 130 dargestellt, die sich über dem Strang
bzw. dem Werkstück 101 befindet. Am Maschinenkörper 131 ist am hinteren Ende in einem
Lager 132 ein Synchronisierungshebel 133 gelagert, der durch einen pneumatischen Zylinder
134 am Maschinenkörper 131 gehoben oder gesenkt werden kann. Am vorderen Ende des
Synchroniserungshebels 133 trägt dieser vor dem Maschinenkörper ein Schild 135 mit
Kufe 136. Mit der Kufe 136 wird die Brennschneidmaschine 130 auf den Strang 101 aufgesetzt,
wodurch eine synchroniserte Bewegung zustande kommt. Mit 137 ist eine Brennerlaufbahn
bezeichnet, auf der der Brennerwagen 138 sitzt. Der Brennerwagen 138 trägt einen
Brennerausleger 139, der den Brenner 140 mit der Düse 141 am unteren Ende trägt. Der
Brennerwagen 138 mit dem Brenner 140 ist durch einen wassergekühlten Motor auf der
Brennerlaufbahn 137 quer zum Strang 101 verfahrbar, um so ein Werkstück 101 vom Strang
abzutrennen. Unterhalb der Brennerlaufbahn 138 ist eine bis unter den Maschinenkörper
131 reichende, wasserdurchflossene Wärmeschutzplatte 142 am Schild 135 befestigt.
Die Wärmeschutzplatte 142 besitzt einen Schlitz 143, durch den der Brennerausleger
139 herausragt. An der Rückseite des Maschinenkörpers 131 ist ein Meßrollenhebel
144 befestigt, der an seinem unteren Ende eine Meßrolle 145 trägt, die seitlich am
Strang 101 entlangläuft.
[0051] Fig. 7 zeigt eine Brennschneidmaschine 130 mit einem abgewandelten Hebelsystem zur
Herstellung der Synchronbewegung der Brennschneidmaschine mit dem Strang. Die Brennschneidmaschine
entspricht im Prinzip der in Fig. 6 erläuterten, und die Bezugszeichen beziehen sich
insofern auf die gleichen Teile. Am Maschinenkörper 131 ist jedoch in Lagern 132a
und 132b ein Parallelogrammhebelsystem aufgehängt. Am Lager 132a greift gelenkig
ein Hebel 133a an, und am Lager 132b ist ein Hebel 133b angelenkt. Die Hebel 133a
und 133b tragen an dem Ende, das dem Maschinenkörper 131 abgewandt ist, einen Hauptlenker
133c, der parallel zum Maschinenkörper 131 verläuft und von dem pneumatischen Zylinder
134 angehoben oder gesenkt wird. An seinem vorderen Ende trägt der Hauptlenker 133c
das Schild 135 mit Kufe 136, die auf den Strang 101 zur Herstellung einer Synchronbewegung
aufsetzt.
[0052] In den Fig. 8 bis 10 ist über dem Gießstrang 1 eine Brennschneidmaschine 2 dargestellt.
Diese besteht aus einem Maschinenrahmen 23 mit Laufrädern 24. Diese rollen auf der
Laufbahn 25 ab, die auf einer Unterstützung 26 ruht. Der Maschinenrahmen trägt eine
Brennerlaufbahn 27 mit einem Brennerwagen 28, an dem über einen Brennerarm 29 der
Schneidbrenner 3 befestigt ist. In Lagern 30 sind Absenkschwingen 31 befestigt, die
es ermöglichen, daß ein Hub- und Senkzylinder 32 über einen Hubsenkarm 33 an der Brennerlaufbahn
27 diese absenkt, bis die Aufsetzkufe 34, die an einem Stützrahmen 35 befestigt ist,
am Gießstrang 1 zur Auflage kommt. Unter der Brennerlaufbahn 27 ist eine wasserdurchflossene
Wärmeschutzplatte 36 angeordnet, die eine abgewinkelte Form aufweist und gegen Wärmestrahlung
von unten und vorn die Brennschneidmaschine 2 schützt. Im Vorderteil der Wärmeschutzplatte
36 ist ein Schlitz 37 vorgesehen, durch den Brennerkragarme 29 hindurchrei chen und
die Brenner 3 tragen. Vor den Brennern 3 sitzt ein Versorgungsrohr 38 für Granulierwasser.
Dieses Versorgungsrohr 38 ist aus Vierkantrohren ausgebildet und trägt Brennerausrichtanschläge
39 zum genauen Ausrichten der Brenner 3 zueinander zum Erzielen genau in einer Ebene
fluchtender Schnitte am Gießstrang 1.
[0053] Der Maschinenrahmen 23 ist aus Hohlprofilen zusammengeschweißt und wird für Kühlzwecke
von Wasser durchflossen. Dieser Maschinenrahmen 23, bestehend aus Quer- und Längsprofilen,
ist eine verwindungsfeste Konstruktion und stellt von daher auch eine genaue Führung
der Brenner 3 und damit einen genauen Schnitt am Gießstrang 1 sicher.
[0054] In Fig.11 ist eine Meßrolle 7 dargestellt, die mit ihrem Meßrad 41 auf dem Strang
1 abläuft. Das Meßrad 41 sitzt am Ende einer Meßhohlwelle 42, durch die sich ein mittig
angeordnetes, mitdrehendes Kühlwasserrohr 43 erstreckt. Die Meßhohlwelle 42 ist mit
Hilfe von Meßwellenlagern 44 im Meßrollengehäuse 45 gelagert. Durch einen Hubkolben
46 ist das Meßwellengehäuse 45 um ein Kipplager 47 verschwenkbar. Das Meßwellengehäuse
45 mit dem Hubkolben 46 und dem Kipplager 47 ist auf einem Verschiebewagen 48 gelagert,
der durch einen Verschiebeantrieb 49 rechtwinklig zur Gießstrangbewegung verschiebbar
ist, so daß das Meßrad 41 quer zur Strangachse für Zwillings- oder Drillingsguß verschoben
werden kann. An dem dem Meßrad 41 gegenüberliegenden Ende der Meßhohlwelle 42 sitzt
auf dieser ein Antriebsrad 50, das über eine Antriebskette oder einen Zahnriemen 51
mit einem Antriebsrad 52 verbunden ist, das mit einem Impulsgeber 53 verbunden ist.
Ein Wasserzuführrohr 54 führt zu einer Wasserdrehdurchführung 55, von der das Kühlwasserrohr
43 in der Meßhohlwelle 42 gespeist wird. Mit 56 ist eine Wasserrinne bezeichnet, die
an dem Verschiebewagen 48 angebracht ist. Die ortsfeste Meßrolle 3 kann auch nicht
verschiebbar ausgeführt sein oder nicht ortsfest auf der Brennschneidmaschine 2 montiert
sein. Dabei kann ein obenliegendes Kipplager vorgesehen sein, von dem das Meßrad hängend
auf dem Strang abläuft, was nicht dargestellt ist.
[0055] Das beschriebene Verfahren mit der erläuterten Brennschneidmaschine zu seiner Durchführung
ermöglicht nicht nur eine Restendenoptimierung des Gießstrangs 1 bezüglich Inhalt
von Gießpfannen 10 und Verteilerrinne 11, sondern minimiert den Verlust durch ungenaue
Gießstücklängen und ermöglicht bei Sequenzgüssen eine Einstellung auf die verschiedensten
sich verändernden Betriebsparameter, so daß damit der gesamte Gießvorgang restlos
beherrschbar ist.
1. Verfahren zum Betrieb einer Stranggußanlage mit einer Brennschneidmaschine zum
Abtrennen von Stranggußstücken, wobei an der Brennschneidmaschine Meßdaten, wie Stangbreite,
Strangdicke und Strangquerschnittsform, unter Berücksichtigung von Gießtemperatur,
Gießgeschwindigkeit, Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler
und spezifisches Materialgewicht erfaßt wreden, in einer Rechen- und Steuereinrichtung
ausgewertet werden und die Werte für eine optimierende Steuerung der Stranggießanlage
einerseits für den unmittelbaren Betrieb und andererseits für eine Langzeitoptimierung
zur Verfügung gestellt werden, die gewonnenen Werte in die Brennschneidmaschine selbst
eingegeben werden, zum Abschneiden eines Werkstücks von einer gesuchten Länge, die
einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß für ein verlustfreies Zerteilen von der Brennschneidmaschine als Kalibrierwerkstück
ein erstes, mit herkömmlichen Sicherheitszuschlägen bestimmtes Strangstück gemessen
und abgetrennt wird und
daß die dadurch bekannten Temperatur-, Homogenitäts- und Formabweichungen von einem
den Idealfall berücksichtigenden Gewicht/Länge-Verhältnis als Kalibrierwert in eine
neue Stücklängenvorgabe zum Abtrennen eines zweiten Strangstücks in die Brennschneidmaschine
eingegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein aufgrund des Kalibrierwertes hergestelltes zweites
Strangstück wieder gewogen und sein Gewicht/Längen-Verhältnis als Korrekturwert zur
Stücklängenbestimmung des dritten Stücks eingesetzt wird, weiter die Korrekturwerte
vom dritten für das vierte Strangstück und so weiter.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Brennschneidmaschine angebrachte Meßeinrichtungen
für Strangdicke, Strangbreite, Querschnittsform, Temperatur oder sonstige gewichtsbestimmende
Eigenschaften zur Verbesserung oder Bestätigung des Meßergebnisses eingesetzt werden.
4. Strangbrennschneidmaschine für Stranggießanlagen zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer parallel zum Strang angeordneten Laufbahn,
auf der die Maschine mittels eines Maschinenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum
hydraulischen, pneumatischen oder motorischen An- oder Aufklemmen verfahrbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Brennschneidmaschine (2) oder in deren Bereich
eine Mehrfachmeßvorrichtung (21) vorgesehen ist, zur Erfassung einer Vielzahl von
Meßdaten, wie Strangbreite, Strangdicke und Strangquerschnittsform, sowie Gießtemperatur,
Gießgeschwindigkeit, Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler
und spezifisches Materialgewicht.
5. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachmeßeinrichtung (21) eine Stranggeschwindigkeitsmeßeinrichtung
(21f) umfaßt und weitere Einrichtungen (21g) zum Erfassen besonderer spezifischer
Daten und vorzugsweise aus einer Meßrolle (7) mit Impulsgeber (53) zum Messen des
Strangdurchlaufs und einem Brennschneidmaschinenmeßrad (5) mit Imulsgeber für das
Zerteilen des Strangs und zum Messen der Verfahrwege der Brennschneidmaschine (2)
und einer zugeordneten Wiegeeinrichtung (8) besteht, zum genauen Feststellen des
Gewichts der gerade abgeschnittenen Strangstücke (1.1) während des Durchlaufs oder
während eines kurzen Stillstandes, wobei die Meßrolle (7) ortsfest zur Stranglängenmessung
vor und unter der Brennschneidmaschine (2) an deren Laufbahn oder Laufbahnunterstützung
angeordnet sein kann und aus einem quer zur Achse des Strangs (1) für Zwillings- oder
Drillingsguß waagerecht verschiebbaren (49) Schwenklager (47) zum Hoch- oder Niederschwenken
der Hohlmeßwelle (42) mit Meßrad (41) auf die Oberfläche des Gießstrangs (1) besteht.
6. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Brennschneidmaschine (2) bzw. der Mehrfachmeßeinrichtung
(21) eine Wiegeeinrichtung (8; 102) zugeordnet ist und daß die Wiegeeinrichtung (8;
102) die Wiegemeßdaten zur Steuerung der Brennschneidmaschine (2) weitergibt, wobei
vorzugsweise die Wiegeeinrichtung (8; 102) aus zwei bis drei oder je nach Strangstücklänge
mehr Wiegerollen (61) besteht, die heb- und senkbar (66) auf Druckmeßeinrichtungen
(65) im Auslaufrollgang (60) miter der Brennschneidmaschine (2) angeordnet sind und
daß die Wiegeeinrichtung (8) das jeweils gerade abgeschnittene Strangstück (1.1) im
Stillstand oder Durchlauf zum Wiegen anhebt, aufgrund einer Positionsangabe, z.B.
einer Lichtschranke, wobei die Wiegeeinrichtung (102) mit einem möglichst geringen
Gewicht versehen ist und ein oder zwei Druckmeßeinrichtungen (108, 109) aufweisen
kann, welche neben einer Tarawägung (nur Waagengewicht) eine Bruttowägung (Waagengewicht
und Werkstückgewicht) vornehmen.
7. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (102) aus mindestens zwei zusammenwirkenden
Wiegeteileinrichtungen (104, 105, 117) für kurze Werkstücke (101) besteht und für
sehr lange Werkstücke (101) aus weiteren Wiegeteileinrichtungen (104, 105, 117) und
daß minestens zwei nicht nebeneinander liegende zusammenwirken.
8. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (102) die ermittelten Daten in eine
vorhandene Mehrfachmeßeinrichtung oder Längenmeß- und Steuereinrichtung der Brennschneidmaschine
(2) einspeist.
9. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (102) zwei oder mehr Auflager (104,
105, 116) für das Werkstück (101) aufweist, die alle möglichst reibungsfrei auf ein
gemeinsames Kraft- oder Gewichtsmeßgerät (119) wirken, das die Summe aller Tara-
und aller Bruttowägungen ermittelt,
daß vorzugsweise die Auflager der Wiegeeinrichtung (102) aus Auflagestreben oder -rollen
(104) in Lücken des Werkstücktransportrollgangs (103) bestehen, die beispielsweise
mittels Hebeln (105) nach oben schwenkbar das Werkstück (101) zum Wiegen anheben,
die von hydraulischen Hubelementen (117) bewegt werden, die ihrerseits von der Wiegeeinrichtung
(117) bewegt werden, die ihrerseits von der Wiegeeinrichtung (119) abgestützt sind,
daß vorgesehen sein kann, für jede Auflagerstrebe bzw. -rolle (104) auf einer Stelle
des Transportrollgangs entlang einen Meßarm (118) vorzusehen, der in der Nähe eines
Drehpunktes (120) die Abstützung (117) trägt und sich am langen Ende an der Zentralwaage
(126) abstützt, wobei die Meßarmteile (a, b, c, d) am Meßarmhebel (118; 124) zwischen
Lagern (120, 125), Abstützstelle und Verbindungsstelle (122; 123) mit der Zentralwaage
(121, 126) genau festgelegt sein können und ihr Längenverhältnis an den Meßarmhebeln
(128, 124) gleich ist.
10. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwaage (121, 126) aus einem an sich bekannten,
abngetriebenen Kreisel in einer Kardanaufhängung besteht, der eine senkrechte Kraft
= Wiegehebelauflagerkraft, in Drehung umwandelt.
11. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb eines zylinder- oder kastenförmigen Maschinenkörpers
(131) mit drei oder vier Laufrädern ein Hebel (133) gelagert ist, der durch einen
pneumatischen Zylinder (134) im Maschinenkörper (131) heb- oder senkbar ist und am
vorderen Ende vor dem Maschinenkörper (131) ein Schild (134) mit Kufe (136) zum Aufsetzen
auf den Strang für das Synchronisieren trägt und
daß am Schild (135) sich quer zum Strang (101) eine Laufbahn (137) befindet, an der
ein Brennerwagen (138) mit wassergekühltem Motor, Brennerausleger (139) und Brenner
(140) verfahrbar angeordnet sind, wobei unterhalb der Brennerlaufbahn (137) eine bis
unter den Maschinenkörper (131) reichende, wasserdurchflossene Wärmeschutzplatte(142)
am Schild (135) befestigt ist und einen Schlitz (134) aufweist, durch den der Brennerausleger
(139) auskragt.
12. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Maschinenkörpers (131) ein Parallelogrammhebelsystem
(133a, 133b, 133c) aufgehängt ist, dessen zum Maschinenkörper paralleler Hauptlenker
(133c) von einem pneumatischen Zylinder (134) im Maschinenkörper (131) heb- oder senkbar
ist und an seinem vorderen Ende ein Schild (135) mit Kufe (136) zum Aufsetzen auf
den Strang (101) für das Synchronisieren trägt.
13. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein aus zwei Längs- und zwei Querträgern aus Hohlprofilen
zusammengeschweißter Rahmen (23) vorgesehen ist, wobei die überstehenden Längsprofile
Lauf- und Führungsradlager (24), der hintere Querträger eine begehbare Bühne mit Geländer
und der vordere Querträger zwei Schwenkarme (31) und einen Preßluftzylinder tragen,
daß an den Schwenkarmen (31) eine wassergekühlte Brennerlaufbahn (27) heb- und senkbar
befestigt ist, auf der sich außer dem oder den Brennerwagen (28) eine wasserdurchflossene
Rohrkonstruktion als Aufsetzkufe (34) befindet,
daß eine unter der Brennerlaufbahn (27) befindliche Wärmeschutzplatte (36) in abgewinkelter
Form gegen Wärmestrahlung von unten und vorn mit Schlitz (37) im Vorderteil vorgesehen
ist, durch den Brennerkragarme (29) an den Brennerwagen (28) hindurchreichen und die
Brenner (3) tragen,
daß vorzugsweise vor den Brennern (3) ein Versorgungsrohr (38) für Granulierwasser
angeordnet ist, das, z. B. als Vierkantrohr ausgebildet, anschlagartige Ausrichteinrichtungen
(39) trägt, zum genauen Ausrichten der Brenner (3) zueinander zur Erzielung genau
an einer Ebene fluchtender Schnitte am Gießstrang (1).
14. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brennschneidmaschine (2) mit einer Halte- oder Bremseinrichtung
versehen ist, die es erlaubt, eine möglichst große bzw. volle Reibungskraft zum synchronisieren
mit dem Strang (1) kurz vor dem Erreichen der genauen Stücklänge (x) vor den Brennern
(3) aufzubringen und dann durch Lösen eine sofortige rutschfreie Mitnahme für den
Synchronlauf zu bewirken.
15. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Brennerlaufbahn (27) oder deren Unterstützung (26)
in möglichst geringem Abstand zu den Brennern (3) in Gießrichtung eine ortsfeste Meßeinrichtung
(7) angeordnet ist, die aus einem wasserdurchflossenen Meßrad (41) an einer Hohlmeßwelle
(42) mit einem geschlossenen Kühlmittelsystem (43, 55) im Gießstrangbereich und mit
einem einseitig wirkenden Stellzylinder (46) zum Absenken des Meßrades (41) auf den
Gießstrang besteht und
daß der zugehörige Impulsgeber (53) in geschützter Lage sitzt und mit dem Hohlmeßwellenende
(50) über einen Zahnriementrieb (51) verbunden ist.