STEUER- ODER REGELEINRICHTUNG FÜR EIN STÜTZROLLENGERÜST EINER STRANGGIESSMASCHINE

Beschreibung

Gebiet der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für ein Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine und ein Verfahren zum Auswechseln eines Rollensegments in einem Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine.

[0002] Konkret betrifft die Erfindung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für ein Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine, wobei das Stützrollengerüst aus mehreren aufeinanderfolgenden Rollensegmenten besteht, die jeweils über einen die Stützrollen tragenden Unterrahmen und einen gegenüberliegenden Oberrahmen mittels zumindest eines Hydraulikzylinders gegeneinander geregelt anstellbar sind, wobei jedes Rollensegment mit einem separaten Achsenregler verbunden ist, der eine Busschnittstelle und einen Netzwerkanschluss aufweist.

[0003] Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auswechseln eines Rollensegments in einem Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine, aufweisend die Verfahrensschritte:

• Ausbau des Rollensegments aus dem Stützrollengerüst der Stranggießmaschine; und
• Einbau eines neuen Rollensegments in das Stützrollengerüst der Stranggießmaschine.

Stand der Technik

[0004] Aus der EP 1 807 230 B1 ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Stranggießmaschine bekannt. Das Stützrollengerüst (in dieser Schrift auch als Strangführung bezeichnet) der Stranggießmaschine besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden Rollensegmenten (auch Strangführungssegmente genannt), die jeweils über einen die Stützrollen tragenden Unterrahmen und einen gegenüberliegenden Oberrahmen mittels paarweise angeordneter Hydraulikzylinder gegeneinander geregelt anstellbar sind. Zur Vereinfachung der Verkabelung der Rollensegmente ist jedem Rollensegment ein separater Achsenregler auf dem ortsfesten Hallengerüst zugeordnet. Die Positionssignale der Hydraulikzylinder werden zuerst auf einen Klemmkasten auf dem Oberrahmen des Rollensegments geführt, dann wird vom Klemmkasten ein Kabelpaket zum separaten Achsenregler auf dem ortsfesten Hallengerüst geführt und schließlich werden die Signale von sämtlichen Achsenreglern über einen Feldbus zu einer SPS in einem Steuerraum geführt. Außerdem ist ein Ventilstand auf dem ortsfesten Hallengerüst angeordnet.

[0005] Nachteilig an der vorgeschlagenen Lösung ist,

a) dass die Positionssignale über eine relativ große Entfernung vom Klemmkasten zum Achsenregler auf dem ortsfesten Hallengerüst geführt werden, wodurch die Signale durch elektromagnetische Felder (z.B. von einer elektromagnetischen Bremse) verfälscht werden können; und

b) dass hydraulische Leitungen vom weit entfernten Ventilstand auf dem ortsfesten Hallengerüst zum Rollensegment geführt werden müssen, wodurch die max. erzielbare Dynamik der hydraulischen Ansteuerung aufgrund der langen Leitungen stark eingeschränkt wird. Weiters neigt das Hydrauliksystem zum Schwingen, wodurch die Genauigkeit der Positionsregelung der Hydraulikzylinder leidet.

[0006] Wie die Verkabelung und die Verschlauchung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung weiter vereinfacht werden kann, ohne dass die vorgenannten Nachteile auftreten, geht aus der Schrift nicht hervor.

Zusammenfassung der Erfindung

[0007] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und die Verkabelung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung weiter zu vereinfachen. Außerdem sollen die übermittelten Signale bestmöglich gegen eine Beeinflussung durch elektromagnetische Störungen abgesichert werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein robustes und zeitsparendes Verfahren für den Wechsel eines Rollensegments in einem Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine darzustellen.

[0008] Diese Aufgabe löst die eingangs genannte Steuer- und/oder Regeleinrichtung dadurch,

dass jeder Hydraulikzylinder einen Positionsgeber mit einer Busschnittstelle aufweist;

dass die Busschnittstelle des Achsenreglers mit den Busschnittstellen der Positionsgeber (8a...8d) ein Busnetzwerk ausbilden;

dass die Stranggießmaschine eine gemeinsame Steuerung mit einem Netzwerkanschluss aufweist, wobei die gemeinsame Steuerung und die separaten Achsenregler ein sternförmiges Netzwerk ausbilden; und

dass das Busnetzwerk und das sternförmige Netzwerk zwei separate Netze darstellen, und das Busnetzwerk als Linienbus-Netzwerk, wie ein CAN- oder Profibus, und das sternförmige Netzwerk als LAN ausgebildet sind.

[0009] Erfindungsgemäß weist jeder Hydraulikzylinder einen Positionsgeber mit einer Busschnittstelle auf, sodass die analogen oder digitalen Positionssignale vom Positionsgeber bereits als Bussignale übertragen werden können. Da die Kommunikation in einem Busnetzwerk (z.B. ein CAN- oder Profibusnetzwerk) durch fehlererkennende oder fehlerkorrigierende Codes erfolgen kann, erübrigt bzw. reduziert sich eine aufwändige Abschirmung der Leitungen. Etwaige Übertragungsfehler können automatisch erkannt oder sogar automatisch korrigiert werden. Durch die Trennung der Netzwerksarchitektur in einem schnellen, als Busnetzwerk aufgeführten, Teil und einen langsamen, als sternförmiges Netzwerk (LAN) ausgeführten, Teil, werden Signale mit hoher Dynamik nur mehr von den Positionsgebern zum jeweiligen Achsenregler übertragen. Langsame Signale, z.B. geänderte Sollwerte für die Positionsregelung der Hydraulikzylinder, werden von der gemeinsamen Steuerung an die separaten Achsenregler über ein separates sternförmiges Netzwerk (z.B. ein Ethernet Netzwerk) vorgegeben. Weiters erlaubt die Trennung des Netzwerks in zwei Teile auch eine Aufrechterhaltung der Regelung der Hydraulikzylinder, wenn die Netzwerkkommunikation zwischen der gemeinsamen Steuerung und den separaten Achsenreglern einmal ausfallen sollte.

[0010] Obwohl das Netzwerk zwischen der gemeinsamen Steuerung und den separaten Achsenreglern auch als Busnetzwerk ausgebildet werden könnte, ist daran nachteilig, dass bei einer Unterbrechung die Kommunikation zwischen einem Netzwerksteil oberhalb des Orts der Unterbrechung und einem Netzwerksteil unterhalb des Orts der Unterbrechung nicht mehr möglich ist. Erfindungsgemäß wird ein Busnetzwerk zwischen dem separaten Achsenregler und zumindest den Busschnittstellen der Positionsgeber ein separates Busnetzwerk ausbildet. Steuerungen mit mehreren Busschnittstellen sind dem Fachmann bekannt.

[0011] Die erfindungsgemäße Steuer- oder Regeleinrichtung ist sowohl für Stranggießmaschinen für Flachprodukte (z.B. mit Brammenquerschnitt) als auch für Stranggießmaschinen für Langprodukte (z.B. mit Knüppel-, Vorblock- oder Vorprofilquerschnitt) geeignet. Die Rollensegmente eines Stützrollengerüsts einer Stranggießmaschine für Flachprodukte (die Rollensegmente werden auch als Strangführungssegmente bezeichnet) weisen jeweils (typischerweise vier) paarweise angeordnete Hydraulikzylinder auf, sodass ein Oberrahmen gegenüber dem Unterrahmen durch die paarweise angeordnete Hydraulikzylinder geregelt angestellt werden kann. Hingegen weisen die Rollensegmente eines Stützrollengerüsts einer Stranggießmaschine für Langprodukte (die Rollensegmente werden auch als Auszieheinheiten bezeichnet) jeweils oft nur einen einzigen oder zwei gegenüberliegende Hydraulikzylinder auf, wobei aber dennoch ein Oberrahmen gegenüber dem Unterrahmen durch den Hydraulikzylinder bzw. die gegenüberliegenden Hydraulikzylinder geregelt angestellt werden kann.

[0012] Die Bewegung der Hydraulikzylinder weist eine hohe Dynamik auf, wenn jeder Hydraulikzylinder mit einem Ventil (z.B. ein Schalt-, Regel- oder Servoventil) verbunden ist, wobei das Ventil auf dem Rollensegment, insbesondere auf dem Hydraulikzylinder, angeordnet ist und das Ventil mit dem Hydraulikzylinder über eine , vorzugsweise kurze, Verschlauchung oder Verrohrung verbunden ist.

[0013] Da Druckgeber zumeist äußerst störungsempfindlich sind, ist es vorteilhaft, wenn jeder Hydraulikzylinder einen oder zwei Druckgeber zur Messung je eines hydraulischen Drucks aufweist, wobei der Druckgeber mit einer Busschnittstelle verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist entweder der Druckgeber mit der Busschnittstelle des Positionsgebers verbunden, oder der Druckgeber selbst weist eine separate Busschnittstelle auf. Somit ist der Druckgeber direkt oder indirekt in das Busnetzwerk eingebunden.

[0014] Um die Leitungslänge zwischen dem Rollensegment und dem Achsenregler kurz zu halten und den Achsenregler vor rauen Umwelteinflüssen auf dem Segment zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn der separate Achsenregler, vorzugsweise unmittelbar, neben dem Rollensegment auf der technologischen Stützkonstruktion angeordnet ist. Unter der technologischen Stützkonstruktion soll in dieser Anmeldung die Stützkonstruktion der Stranggießmaschine (und nicht der Halle, in der die Stranggießmaschine angeordnet ist) verstanden werden, die bspw. aus Beton, Stahl oder Ähnlichem besteht.

[0015] Um eine Busschnittstelle oder einen Netzwerkanschluss vor Staub, Feuchtigkeit etc. schützen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Busschnittstelle oder der Netzwerkanschluss eine Gaszuführung für Instrumentenluft oder Stickstoff aufweist, wodurch die Busschnittstelle oder der Netzwerkanschluss gegenüber der Umgebung auf einem erhöhten Druckniveau gehalten werden kann. Dadurch wird das Eindringen von Fremdkörpern bzw. Partikeln oder Feuchtigkeit verhindert.

[0016] Um die Leitungs- oder Schlauchlänge zwischen der Hydraulikversorgung und dem Rollengerüst kurz zu halten, ist es sinnvoll, die Hydraulikversorgung der Stranggießmaschine auf einer Zwischenbühne (und nicht so wie im Stand der Technik üblich im Keller) der Stranggießmaschine anzuordnen.

[0017] Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn die Stranggießmaschine einen gemeinsamen Ventilstand für mehrere Rollensegmente auf der Zwischenbühne aufweist, wobei die Hydraulikversorgung mit dem gemeinsamen Ventilstand und der gemeinsame Ventilstand mit den Ventilen auf dem Rollensegment hydraulisch verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem gemeinsamen Ventilstand und den Ventilen auf dem Rollensegment erfolgt vorzugsweise über lösbare Schnellkupplungen.

[0018] Alternativ dazu ist für jedes Rollensegment ein separater Ventilstand auf der technologischen Stützkonstruktion angeordnet, wobei die Hydraulikversorgung mit dem separaten Ventilstand und der separate Ventilstand mit den Ventilen auf dem Rollensegment hydraulisch verbunden sind. Die Verbindung zwischen dem Ventilstand und den Ventilen auf dem Rollensegment erfolgt vorzugsweise über lösbare Schnellkupplungen.

[0019] Der gemeinsame oder separate Ventilstand gibt die Hydraulikversorgung eines oder mehrerer Rollensegmente frei oder trennt sie. Dadurch kann der Wechsel eines Rollensegments gefahrlos erfolgen.

[0020] Die Ausfallssicherheit der Buskommunikation kann erhöht werden, wenn jeder separate Achsenregler und jeder Hydraulikzylinder zwei oder mehr als zwei Busschnittstellen aufweisen, wobei der separate Achsenregler und die Positionsgeber zwei oder mehr als zwei unabhängige Busnetzwerke ausbilden.

[0021] Für einen raschen Ein- und Ausbau eines Rollensegments ist es vorteilhaft, wenn jede Busschnittstelle eines Hydraulikzylinders einen permanenten Speicher für achsenspezifische Daten, wie Kalibrierdaten, Betriebsstunden etc., aufweist. Somit kann ein neues Rollensegment außerhalb der Stranggießmaschine vorkalibriert werden, die Kalibrierdaten auf den permanenten Speicher abgelegt, und nach dem Einbau des Rollensegments die Kalibrierdaten automatisch in den separaten Achsenregler eingelesen werden.

[0022] Eine einfache Ansteuerung der Ventile auf dem Rollensegment ist machbar, wenn die Ventile eine Busschnittstelle aufweisen, wobei die Busschnittstelle des separaten Achsenreglers mit den Busschnittstellen der Ventile und der Positionsgeber ein Busnetzwerk ausbilden. Somit werden auch die Ventile in das Busnetzwerk eingebunden.

[0023] Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn jedes Ventil eine Busschnittstelle aufweist. Alternativ dazu können die (typischerweise vier) Ventile auf dem Rollensegment eine gemeinsame Busschnittstelle aufweisen, wobei die gemeinsame Busschnittstelle mit den Ventilen analog oder digital verbunden ist.

[0024] Insbesondere bei einem Stützrollengerüst einer Stranggießanlage für Flachprodukte oder einem Stützrollengerüst einer Stranggießanlage für relativ breite Langprodukte (z.B. großformatige Vorblöcke) ist es aufgrund der großen Strangbreite vorteilhaft, wenn der Unterrahmen gegenüber dem Oberrahmen durch paarweise angeordnete Hydraulikzylinder geregelt anstellbar ist.

[0025] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Auswechseln eines Rollensegments in einem Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine gelöst, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

• Trennen eines Busnetzwerks zwischen dem separaten Achsenregler und dem Rollensegment und Trennen von Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand und dem Rollensegment;
• Ausbau des Rollensegments aus dem Stützrollengerüst der Stranggießmaschine;
• Einbau eines neuen Rollensegments in das Stützrollengerüst der Stranggießmaschine, wobei das neue Rollensegments über einen Unterrahmen und einen gegenüberliegenden Oberrahmen mittels zumindest eines Hydraulikzylinders gegeneinander geregelt anstellbar ist, und jeder Hydraulikzylinder einen Positionsgeber (8a...8d) oder einen Druckgeber (22) mit einer Busschnittstelle mit einem permanenten Speicher aufweist, der zumindest Kalibrierdaten für den Hydraulikzylinder enthält;
• Verbinden des Busnetzwerks zwischen dem separaten Achsenregler und dem neuen Rollensegment und Verbinden der Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand und dem neuen Rollensegment;
• Auslesen der Kalibrierdaten der Hydraulikzylinder des neuen Rollensegments aus den permanenten Speichern in den separaten Achsenregler;
• Ansteuern des separaten Achsenreglers durch die gemeinsame Steuerung, wobei der separate Achsenregler unter Berücksichtigung der Kalibrierdaten ein Stellgrößensignal an ein Ventil auf dem neuen Rollensegment ausgibt, sodass der Ist-Wert des Hydraulikzylinders dem Soll-Wert möglichst entspricht.

[0026] Vor dem Ausbau des Rollensegments werden die Busverbindungen zwischen dem separaten Achsenregler und dem Rollensegment getrennt. Außerdem werden die Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand und dem Rollensegment getrennt. Anschließend wird das Rollensegment, typischerweise über Schienen, aus dem Stützrollengerüst ausgebaut. Im Anschluss daran wird ein neues Rollensegment in das Stützrollengerüst eingebaut, wobei auch das neue Rollensegment über einen Unterrahmen und einen gegenüberliegenden Oberrahmen mittels zumindest eines Hydraulikzylinders gegeneinander geregelt anstellbar ist. Außerdem weist jeder Hydraulikzylinder eine Busschnittstelle mit einem permanenten Speicher auf, der zumindest Kalibrierdaten für den Hydraulikzylinder enthält. Nach dem Einbau des Rollensegments werden das Busnetzwerk zwischen dem separaten Achsenregler und dem neuen Rollensegment und die Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand und dem neuen Rollensegment wieder verbunden. Nach dem Verbinden des Busnetzwerks werden die Kalibrierdaten der Hydraulikzylinder des neuen Rollensegments aus den permanenten Speichern in den separaten Achsenregler eingelesen, wobei der separate Achsenregler unter Berücksichtigung der Kalibrierdaten je ein Stellgrößensignal an ein Ventil auf dem neuen Rollensegment ausgibt, sodass der Ist-Wert des Hydraulikzylinders dem Soll-Wert möglichst entspricht. Unter dem Soll- bzw. Ist-Wert ist typischerweise eine Position (bei einer Positionsregelung) oder ein Druck (bei einer Kraftregelung) gemeint. Dabei kommt es nicht darauf an, ob der permanente Speicher mit der Busschnittstelle des Positionsgebers oder des Druckgebers verbunden ist. Wichtig ist lediglich, dass der permanente, d.h. nicht flüchtige, Speicher einem Hydraulikzylinder auf dem Rollensegment zugeordnet ist.

[0027] Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, wenn vor dem Einbau das neue Rollensegment außerhalb der Stranggießanlage vorkalibriert wird und die Kalibrierdaten in den permanenten Speicher abgelegt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei die folgenden Figuren zeigen:

Fig 1: eine schematische Darstellung einer Stranggießmaschine zur Herstellung von Brammen in Oberflurbauweise

Fig 2: ein Detail aus Fig 1

Fig 4: eine perspektivische Darstellung eines Strangführungssegments

Fig 5: ein Detail aus Fig 4

Fig 6: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung

Fig 7: eine teilweise geschnittene Darstellung eines Hydraulikzylinders eines Strangführungssegments

Fig 3: eine Variante zu Fig 7

Fig 8, 9 und 10: drei Varianten der Bus- und Netzwerkverkabelung der erfindungsgemäßen Steuer- oder Regeleinrichtung

Beschreibung der Ausführungsformen

[0029] Die Figur 1 zeigt eine Stranggießmaschine 1 zur Herstellung von Stahlbrammen S in einer perspektivischen Darstellung. Der flüssige Stahl wird der Kokille 14 der Stranggießmaschine 1 über einen Pfannendrehturm 100 und einen Gießverteiler zugeführt. In der Kokille 14 bildet sich ein teilerstarrter Strang S aus, der im nachfolgenden Stützrollengerüst 2 bzw. der Strangführung gestützt, geführt und weiter abgekühlt wird. Dazu weist die Strangführung 2 mehrere Strangführungs- bzw. Rollensegmente 3a bis 3l auf. Die Stranggießmaschine 1 befindet sich in einer Halle, die gegenüber dem Fundament über ein Hallengerüst mit mehreren I-Trägern 111 abgestützt ist. Die Stranggießmaschine 1 selbst stützt sich an einer technologischen Stützkonstruktion 11 ab. Beispielsweise können die einzelnen Strangführungssegmente 3a...31 über Schienen 115, die an der Stützkonstruktion 11 anliegen, aus der Strangführung 2 aus- oder eingefahren werden. Auf der Gießbühne ist außerdem ein Kaltstrangwagen 105 verfahrbar, der einen hier nicht dargestellten Kaltstrang vom horizontalen Auslaufbereich der Stranggießmaschine 1 zurück zur Kokille 14 transportieren kann.

[0030] Die Figur 2 zeigt die Anordnung der separaten Achsenregler 10 aus Figur 1. Erfindungsgemäß ist jedem Rollensegment 3 ein separater Achsenregler 10, der auf der technologischen Stützkonstruktion 11 angeordnet ist, zugeordnet. Um den Verkabelungsaufwand niedrig zu halten, ist der Achsenregler 10 unmittelbar neben dem Strangführungssegment 3 angeordnet. Somit können sämtliche Steuer- und Regelfunktionen für das Strangführungssegment 3 vom zugeordneten separaten Achsenregler 10 durchgeführt werden. Jeder Achsenregler 10 ist zumindest mit den Positionsgebern 8a...8d der Hydraulikzylinder 7a...7d auf dem Rollensegment 3 über ein Busnetzwerk 20 verbunden. Sämtliche Achsenregler 10a...10l sind mit der gemeinsamen Steuerung 13 der Stranggießmaschine 1 über ein sternförmiges Netzwerk (LAN) verbunden. Die Hydraulikversorgung 23 mit dem gemeinsamen Ventilstand 18 für die Rollensegmente 3 ist auf einer Zwischenbühne 24 der Stranggießmaschine 1 angeordnet. Vom gemeinsamen Ventilstand 18 werden die Rollensegmente 3 hydraulisch versorgt.

[0031] Die Fig 4 zeigt ein Rollensegment 3 aus den Fig 1-2 näher. Jedes Rollensegment 3 weist einen Oberrahmen 6 und einen Unterrahmen 5 mit jeweils mehreren Stützrollen 4 auf. Der Oberrahmen 6 ist gegenüber dem gegenüberliegenden Unterrahmen 5 über vier Hydraulikzylinder 7 geregelt anstellbar. Der hier nicht dargestellte Strang wird durch mehrere, über die Breite verteilte Spritzdüsen 120 abgekühlt. Bei der Positionsregelung wird die Ist-Position eines Hydraulikzylinders 7 über einen Positionsgeber 8, hier ein magnetostriktiver Positionsgeber, gemessen und der Messwert über ein CAN Busnetzwerk dem Achsenregler 10 zugeführt. Um den Positionsgeber 8 besser zu erkennen, wurde die Schutzkappe eines Positionsgebers 8 abgenommen dargestellt. Der Achsenregler 10 vergleicht den Ist-Wert der Position des Positionsgebers mit einem Soll-Wert und ermittelt den Regelfehler e zwischen Soll- und Ist-Wert. Der im Achsenregler 10 hinterlegte Regler ermittelt basierend auf dem Regelfehler e und unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes eine Stellgröße, die an ein mit dem Hydraulikzylinder 7 fluidtechnisch verbundenes Hydraulikventil 16 übermittelt wird. Somit wird der Ist-Wert an den Soll-Wert der Position herangeführt. Gemäß der Erfindung bilden der Achsenregler 10, die Positionsgeber 8 und die Ventile 16 (hier Schalt-, Proportional oder Servoventile) der Hydraulikzylinder 7 ein Busnetzwerk aus. Durch ein Busnetzwerk wird der Verkabelungsaufwand stark verringert, da die Busschnittstellen 9 der beteiligten Geräte seriell miteinander verbunden sind. Die den Hydraulikzylindern 7 zugeordneten Ventile 16 sind ebenfalls auf dem Rollensegment 3 angeordnet.

[0032] Die Fig 5 zeigt einen Hydraulikzylinder 7 des Rollensegments 3 aus Fig 4 genauer. Hieraus ist zu erkennen, dass der Positionsgeber 8 zur Kommunikation mit dem Achsenregler 10 zwei Busschnittstellen 9 aufweist und im Inneren des Schutzgehäuses ein Magnet 26 berührungslos ein Gestänge 32 umschließt. Durch den Positionsgeber 8 kann berührungslos die Position des Hydraulikzylinders 7 ermittelt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik gibt es keinen Kontakt zwischen dem Positionsgeber und dem Hydraulikfluid.

[0033] In Fig 6 ist die Netzwerkkonfiguration der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung dargestellt. Wie bereits oben erwähnt, bilden der Achsenregler 10, die Positionsgeber 8a...8d, die Ventile 16a...16 und ein separater Ventilstand 17 für das Rollengerüst 3 ein abgeschlossenes Busnetzwerk 20 aus. Die separaten Achsenregler 10a...101 bilden mit der gemeinsamen Steuerung 13 der Stranggießmaschine 1 ein sternförmiges Netzwerk 20 aus. Gemäß der Figur sind die separaten Achsenregler 10a...101 (vereinfacht sind nur zwei Achsenregler 10a, 10b gezeigt) über einen Router oder Switch 27 mit der gemeinsamen Steuerung 13 verbunden. Durch diese Netzwerkkonfiguration kann zusätzliche Hardware (hier ein Prozessrechner 29, der in Echtzeit ein thermodynamisches Prozessmodell für den Strang mitrechnet) und ein Ersatzrechner 28 - der bei einem Ausfall der gemeinsamen Steuerung 13 den weiteren Betrieb sicherstellt - ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden werden.

[0034] Die Fig 7 zeigt einen Hydraulikzylinder 7 eines Rollensegments 3 näher. Der Hydraulikzylinder 7 weist neben dem Positionsgeber 8 auch zwei Druckgeber 22 mit jeweils einer Busschnittstelle 9 auf. Somit kann der nicht dargestellte Achsenregler neben der Positionsregelung auch eine Druck- bzw. Kraftregelung für die Hydraulikzylinder 7 des Rollensegments 3 durchführen, wobei über die gemessenen Drücke und die bekannten Flächen des Kolbens des Hydraulikzylinders 3 auf die Kraftverhältnisse im Hydraulikzylinder 7 geschlossen werden kann.

[0035] Beim Stand der Technik wird das Wegmesssystem üblicherweise direkt in den Zylinder eingebaut, wo es dem Hydraulikfluid und damit ungünstigen Umgebungsbedingungen (hohe Drücke, hohe Temperaturen und chemische Einflüsse durch das heiße Hydraulikfluid) ausgesetzt ist. Dadurch erhöhen sich die Anforderungen an das Wegmesssystem betreffend Robustheit. Durch den Einbau des Wegmesssystems in den Hydraulikzylinder ist das Wegmesssystem schwer zugänglich; dies wirkt sich deshalb negativ auf die Instandhaltungsfreundlichkeit aus.
Außerdem werden für Wegmesssyteme nach dem Stand der Technik üblicherweise Analogwegmesssysteme oder Messsysteme mit Digitalschnittstelle (SSI, Gray Code...) verwendet. Diese Wegmesssysteme sind nicht fähig Daten/Informationen im Wegmesssystem zu speichern (z.B. Kalibrierdaten). Kalibrierdaten können daher nicht direkt am Bauteil selbst gespeichert werden, sondern müssen bspw. über ein Datenbanksystem der gemeinsamen Steuerung (dem sog. Leitsystem) zur Verfügung gestellt werden. Wird ein Segment ausgetauscht, müssen die Kalibrierdaten manuell dem Hydraulikzylinder zugeordnet werden. Dies ist aufwändig und kann zu Problemen und falschen Kalibrierdaten führen, da das Bauteil nicht fix mit seinen Kalibrierdaten verbunden ist. Darüber hinaus muss jeder Sensor einzeln verkabelt und mit der Steuereinrichtung (Achsregler) verbunden werden, was zu einem hohen Verkabelungsaufwand führt. Werden auch Drucksensoren verwendet erhöht sich der Verkabelungsaufwand weiter (2 Drucksensoren pro Zylinder). Sensoren mit den genannten Schnittstellen verfügen auch nicht über die Möglichkeit der Fehlererkennung bzw. -korrektur, wie dies bei busfähigen Sensoren möglich ist.
Schließlich werden für Drucksensoren nach dem Stand der Technik üblicherweise analoge Sensoren (4-20 mA, 0 -20 mA, 0- 10 V) verwendet. Der Verkabelungsaufwand steigt dadurch wie zuvor erwähnt. Mit der erhöhten Anzahl der Klemmstellen steigt auch die Fehleranfälligkeit durch mechanisches Lösen der Verbindung oder Korrosion. Mit der Länge der Verkabelung erhöht sich auch die Einstreustrecke für etwaige elektromagnetische Störquellen, welche die Übertragung negativ beeinflussen können.

[0036] Gemäß Fig 7 ist das Wegmesssystem 8 gut zugänglich außerhalb der Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 3 (und damit auch außerhalb des heißen Hydraulikfluids) installiert. Dadurch muss das Wegmesssystem 8 nur wenig robust sein; außerdem ist es gut zugänglich. Das Wegmesssystem 8 mit einem integrierten nicht flüchtigen Speicher (z.B. für Kalibrierdaten) und einer Bus-Schnittstelle 9 ist busfähig und kann bidirektional über einen Bus (z.B. CAN- oder Profi-Bus) Daten übertragen. Der Hydraulikzylinder 3 weist zwei Drucksensoren 22 mit einer Bus-Schnittstelle 9 auf, sodass auch die Drucksignale für beide Kammerdrücke des Hydraulikzylinders 3 (und somit die Kraftverhältnisse) mit geringstem Verkabelungsaufwand zum Achsenregler 10 übertragen werden können.

[0037] Die Fig 3 zeigt eine Variante zu Fig 7. Da die Drucksensoren 22 der Fig 7 mit Busschnittstellen 9 noch relativ teuer sind, wurde vom Anmelder eine Alternativlösung gesucht und gefunden. Da die busfähigen Wegmesssysteme 8 des Hydraulikzylinders 3 zwei Analogeingänge aufweisen, können herkömmliche Druckaufnehmer 22 mit analoger Schnittstelle an das busfähige Wegmesssystem 8 angeschlossen werden und die Signale für Position und Kammerdrücke über den Bus übertragen werden. Damit können günstige analoge Druckaufnehmer verwendet werden, wobei trotzdem der Verkabelungsaufwand und die Einstreustrecke minimiert werden. Da der Hydraulikzylinder im Betrieb typischerweise eine relativ hohe Klemmkraft aufbringt, kann das Wegmesssystem 8 auch nur einen Analogeingang aufweisen. Auch in diesem Fall kann der Achsenregler 10 eine Druck- bzw. Kraftregelung des Hydraulikzylinders 3 durchführen.

[0038] Die Fig 8 zeigt eine erste Variante der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung für ein Stützrollengerüst einer Stranggießmaschine. So wie in den Fig 1-2 dargestellt umfasst das Stützrollengerüst mehrere aufeinanderfolgende Rollensegmente 3. Ein einziges Rollensegment 3 ist schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Jedes Rollensegment 3 weist einen Stützrollen 4 tragenden Unterrahmen 5 und einen gegenüberliegenden Oberrahmen 6 auf, wobei der Oberrahmen 6 gegenüber dem Unterrahmen 6 mittels vier, paarweise angeordneter Hydraulikzylinder 7a...7d geregelt anstellbar ist (siehe auch die Darstellung eines Rollensegments 3 in Fig 4). So wie in Fig 8 dargestellt, weist jeder Hydraulikzylinder 7a...7d einen Positionsgeber 8a...8d mit einer Busschnittstelle 9a...9d (hier eine CAN Schnittstelle) auf. Die Positionsgeber 8a...8d bilden mit der Busschnittstelle 9e des Achsenreglers 10, das dem Rollgensegment 3 zugeordnet ist, ein Busnetzwerk 20 aus. Durch diese Ausführungsform wird die Verkabelung der Positionsgeber zum Achsenregler optimiert. Die Stranggießmaschine 1 selbst weist eine gemeinsame Steuerung 13 in Form eines PCs auf. Sämtliche Achsenregler 10 (in der Fig 8 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein einziger dargestellt; siehe aber die Fig 1-2) der Rollensegmente 3 sind über ein sternförmiges LAN Netzwerk mit der gemeinsamen Steuerung 13 verbunden. Konkret sind die Achsenregler 10 und die gemeinsame Steuerung 13 jeweils über Netzwerkkabel 31 mit einem Router oder Switch 27 verbunden. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die Busnetzwerke für die Rollensegmente 3 voneinander getrennt. Die gemeinsame Steuerung 13 bildet mit den Achsenreglern 10 wiederum ein separates LAN Netzwerk 21 aus. Vorteilhaft an dem sternförmigen LAN Netzwerk ist, dass ein Ausfall eines Netzwerkkabels 31 zwischen einem Achsenregler 10 und der gemeinsamen Steuerung 13 nur ein einziges Rollensegment betrifft; die anderen Segmente arbeiten ungestört weiter. Doch selbst in diesem Fall kann das betroffene Segment weiterhin einen Notbetrieb aufrechterhalten, da nur die Kommunikation zwischen der gemeinsamen Steuerung 13 und dem Achsenregler 10, nicht aber die Kommunikation vom Achsenregler 10 mit den Positionsgebern 8a...8d, betroffen ist.

[0039] Die Fig 9 zeigt eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung. Im Unterschied zu Fig 8 sind neben dem Achsenregler 10 und den Positionsgebern 8a...8d der Hydraulikzylinder 7a...7d des Rollensegments 3 auch die Hydraulikventile 16a...16d Teil des Busnetzwerks 20. Die Verbindung sämtlicher Achsenregler 10 mit der gemeinsamen Steuerung 13 erfolgt wie in Fig 8 durch ein sternförmiges Netzwerk 21. Jedem Rollensegment 3 ist außerdem ein separater Ventilstand 17 auf der technologischen Stützkonstruktion 11 der Stranggießmaschine 1 zugeordnet. Die Ventile des separaten Ventilstands 17 werden ebenfalls vom Achsenregler 10 über das Busnetzwerk 20 angesteuert. Der separate Ventilstand 17 schaltet den Pumpendruck P einer nicht dargestellten Hydraulikversorgung, die sich üblicherweise in einem Versorgungsraum innerhalb der techn. Stützkonstruktion 11 oder im Keller, befindet zu den Ventilen 16a...16d auf den Rollensegment 3 durch. Vor einem Segmentwechsel wird der Ventilstand 17 stromlos geschaltet, sodass die Ventile 16a...16d drucklos sind, d.h. der Tankdruck T anliegt. Dann werden nicht dargestellte Hydraulikleitungen zwischen dem Ventilstand 17 und den Ventilen 16a...16d, bevorzugt über Schnellkupplungen, getrennt. Schließlich wird auch das Buskabel 30 zwischen dem Achsenregler 10 und dem Rollensegment 3 getrennt. Bei den Fig 8-10 weisen die offenen Enden des Busnetzwerks 20 Abschlusswiderstände 15 auf um unerwünschte Reflektionen zu verhindern. Damit wird die Qualität der Datenübertragung über das Busnetzwerk 20 verbessert.

[0040] Die Fig 10 zeigt eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung. Im Unterschied zu Fig 9 sind die Ventile 16a...16d auf dem Rollensegment 3 und die Ventile 17 auf dem separaten Ventilstand 17 analog mit dem separaten Achsenregler 10 verbunden. Hierzu werden Kabel von den Ventilen 16a...16d auf dem Rollensegment 3 und den Ventilen auf dem separaten Ventilstand 17 zu einem Steckverbinder 40 (hier ein sog. Harting Stecker), und vom Steckverbinder 40 zu einem analogen Eingang 35 auf dem Achsenregler 10 geführt. Auch das hier dick dargestellte Buskabel 30, das die Positionsgeber 8a...8d mit dem Achsenregler 10 verbindet, ist durch den Steckverbinder 40 lösbar mit dem separaten Achsenregler 10 verbunden. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass bei einem Tausch des Rollensegments 3 nur der Stecker 40 getrennt werden muss, um das Rollensegment 3 elektrisch vom Achsenregler 10 zu trennen. Ebenso gut wäre es möglich, die Ventile 16a...16d und die Ventile auf dem separaten Ventilstand 17 digital mit dem Achsenregler 10 zu verbinden. In diesem Fall wäre der analoge Eingang 35 ein digitaler Eingang. Weitere elektrische Verbindungen, z.B. zur elektrischen Versorgung, können über den Steckverbinder 40 verbunden werden.

[0041] Bei einem Wechsel eines Rollensegments 3 der Strangführung 2 wird wie folgt vorgegangen: Zuerst wird das Busnetzwerk 20 zwischen dem separaten Achsenregler 10, der dem Rollensegment 3 zugeordnet ist, und dem Rollensegment 3 sowie die Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand 17 und dem Rollensegment 3 getrennt. Am bequemsten erfolgt dies durch das Abstecken eines einzigen Steckverbinders 40 (siehe Fig 10). Anschließend wird das Rollensegment 3 aus dem Stützrollengerüst 2 der Stranggießmaschine 1 ausgebaut. Dies erfolgt üblicherweise durch einen Kran, der das Rollensegment 3 auf Schienen 115 (siehe Fig 1-2) aus dem Stützrollengerüst 2 ausfährt. Das ausgefahrene Rollensegment wird typischerweise neben der Stranggießmaschine 1 wieder instandgesetzt. Ein bereits instandgesetztes Rollensegment wird als neues Rollensegment 3' bezeichnet. Bei der Instandsetzung werden ggf. Strangführungsrollen 4 oder Spritzdüsen 120 getauscht. Zumindest beim Tausch von Strangführungsrollen 4 ist es notwendig, das Rollensegment 3 neu zu kalibrieren. Hierzu wird zwischen dem Ober- und dem Unterrahmen 6, 5 des Rollensegments 3 ein Strangabschnitt mit definierter Dicke eingeführt und der Oberrahmen 6 gegenüber dem Unterrahmen 5 mittels der vier Hydraulikzylinder 7 auf Anschlag verfahren. Die Positionswerte der einzelnen Positionsgeber 8a...8d der Hydraulikzylinder 7a...7d werden ausgelesen und als Kalibrierdaten in einem nicht flüchtigen Speicher 19 der jeweiligen Busschnittstellen 9a...9d der Positionsgeber gespeichert. Nach dem Einbau des neuen Rollensegments 3' in das Stützrollengerüst 2 der Stranggießmaschine 1 werden das Busnetzwerk 20 zwischen dem separaten Achsenregler 10, der nunmehr dem neuen Rollensegment 3' zugeordnet ist, und dem neuen Rollensegment 3' und die Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand 17 und dem neuen Rollensegment 3' wieder verbunden. Anschließend werden die Kalibrierdaten der Hydraulikzylinder 7a...7d des neuen Rollensegments 3' aus den permanenten Speichern 19 in den separaten Achsenregler 10 ausgelesen und dort gespeichert. Falls notwendig werden auch wieder die Ventile 16a...16d und das Ventil des separaten Ventilstands 17 wieder mit dem Achsenregler elektrisch verbunden. Im Betrieb wird der separate Achsenregler 10 durch die gemeinsame Steuerung 13 angesteuert, wobei der separate Achsenregler 10 unter Berücksichtigung der Kalibrierdaten je ein Stellgrößensignal an ein Ventil 16 auf dem neuen Rollensegment 3' ausgibt, sodass die Ist-Position eines Positionsgebers 16a...16d des Hydraulikzylinders 7a...7d der Soll-Position möglichst genau entspricht.

[0042] Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele für Brammen-Stranggießmaschinen näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die Erfindung auch bei Stranggießmaschinen für Langprodukte, z.B. Knüppel-, Vorblock- oder Vorprofilsträngen, angewendet werden. Ebenso wie bei Brammen-Stranggießmaschinen wird durch die Erfindung auch bei Stranggießmaschinen für Langprodukte die Verkabelung vereinfacht und die Zeit für das Auswechseln eines Segments der Strangführung verringert.

Bezugszeichenliste

[0043] 

1

Stranggießmaschine

2

Stützrollengerüst

3, 3a...31

Rollensegment

3'

neues Rollensegment

4

Stützrolle

5

Unterrahmen

6

Oberrahmen

7, 7a...7d

Hydraulikzylinder

8, 8a...8d

Positionsgeber

9, 9a...9e

Busschnittstelle

10, 10a...10l

separater Achsenregler

11

technologische Stützkonstruktion

12

Netzwerkanschluss

13

gemeinsame Steuerung

14

Kokille

15

Abschlusswiderstand

16, 16a...16d

Ventil

17

separater Ventilstand

18

Ventilstand

19

permanenter Speicher

20

Busnetzwerk

21

sternförmiges Netzwerk

22

Druckgeber

23

Hydraulikversorgung

24

Zwischenbühne

25

Hydraulik Schnellkupplung

26

Magnet

27

Router oder Switch

28

Wartungsrechner

30

Buskabel

31

Netzwerkkabel

32

Gestänge

35

Analoge Eingang

40

Steckverbindung

100

Pfannendrehturm

105

Kaltstrangwagen

111

Träger

115

Schienen

120

Spritzdüse

P

Pumpendruck

R

Gießrichtung

S

Strang

T

Tankdruck

Ansprüche

1. Steuer- oder Regeleinrichtung für ein Stützrollengerüst (2) einer Stranggießmaschine (1), wobei das Stützrollengerüst (2) aus mehreren aufeinanderfolgenden Rollensegmenten (3, 3a...3f) besteht, die jeweils über einen die Stützrollen (4) tragenden Unterrahmen (5) und einen gegenüberliegenden Oberrahmen (6) mittels zumindest eines Hydraulikzylinders (7a...7d) gegeneinander geregelt anstellbar sind, wobei jedes Rollensegment (3, 3a...31) mit einem separaten Achsenregler (10, 10a...101) verbunden ist, der eine Busschnittstelle (9e) und einen Netzwerkanschluss (12, 12a...12g) aufweist, dadurch gekennzeichnet,

dass jeder Hydraulikzylinder (7a...7d) einen Positionsgeber (8a...8d) mit einer Busschnittstelle (9a...9d) aufweist;

dass die Busschnittstelle (9e) des Achsenreglers (10, 10a...101) mit den Busschnittstellen (9a...9d) der Positionsgeber (8a...8d) ein Busnetzwerk (20) ausbilden;

dass die Stranggießmaschine (1) eine gemeinsame Steuerung (13) mit einem Netzwerkanschluss (12) aufweist, wobei die gemeinsame Steuerung (13) und die separaten Achsenregler (10, 10a...10l) ein sternförmiges Netzwerk (21) ausbilden; und

dass das Busnetzwerk (20) und das sternförmige Netzwerk (21) zwei separate Netze darstellen, und das Busnetzwerk (20) als Linienbus-Netzwerk, wie ein CAN- oder Profibus, und das sternförmige Netzwerk (21) als LAN ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hydraulikzylinder (7a...7d) mit einem Ventil (16) verbunden ist, wobei das Ventil (16) auf dem Rollensegment (3, 3a...3f), insbesondere auf dem Hydraulikzylinder (7a...7d), angeordnet ist und das Ventil (16) mit dem Hydraulikzylinder (7a...7d) über eine, vorzugsweise kurze, Verschlauchung oder eine Verrohrung verbunden ist.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hydraulikzylinder (7a...7d) einen oder zwei Druckgeber (22) zur Messung je eines hydraulischen Drucks aufweist, wobei der Druckgeber (22) mit einer Busschnittstelle (9, 9a...9e) verbunden ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der separate Achsenregler (10, 10a...10l), vorzugsweise unmittelbar, neben dem Rollensegment (3, 3a...3f) auf der technologischen Stützkonstruktion (11) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießmaschine (1) eine Hydraulikversorgung (23) auf einer Zwischenbühne (24) der Stranggießmaschine (1) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießmaschine (1) einen Ventilstand (18) auf der Zwischenbühne (24) aufweist, wobei die Hydraulikversorgung (23) mit dem Ventilstand (18), und der Ventilstand (18) mit den Ventilen (16) auf dem Rollensegment (3,3a...3f) hydraulisch, vorzugsweise über lösbare Schnellkupplungen (25), verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Rollensegment (3,3a...3f) ein separater Ventilstand (17) auf der technologischen Stützkonstruktion (11) angeordnet ist, wobei die Hydraulikversorgung (23) mit dem separaten Ventilstand (17), und der separate Ventilstand (17) mit den Ventilen (16) auf dem Rollensegment, hydraulisch verbunden ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder separate Achsenregler (10, 10a...101) und jeder Hydraulikzylinder (7, 7a...7d) mehrere Busschnittstellen aufweisen, wobei die separaten Achsenregler (10, 10a...101) mit den Positionsgebern mehrere unabhängige Busnetzwerke (20) ausbilden.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Busschnittstelle eines Hydraulikzylinders einen permanenten Speicher (19) für achsenspezifische Daten, wie Kalibrierdaten, Betriebsstunden etc., aufweist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (16) auf dem Rollensegment (3, 3a...3f) eine Busschnittstelle (9) aufweisen, wobei die Busschnittstelle (9) des separaten Achsenreglers (10) mit der oder den Busschnittstellen (9) der Ventile (16) ein Busnetzwerk (20) ausbildet.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventil (16) eine Busschnittstelle (9) aufweist.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterrahmen (5) gegenüber dem Oberrahmen (6) durch paarweise angeordnete Hydraulikzylinder (7a...7d) geregelt anstellbar ist.

13. Verfahren zum Auswechseln eines Rollensegments (3, 3a...3f) in einem Stützrollengerüst (2) einer Stranggießmaschine (1), aufweisend die Verfahrensschritte:

- Trennen eines Busnetzwerks zwischen dem separaten Achsenregler (10, 10a...101) und dem Rollensegment (3, 3a...3f) und Trennen von Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand (17, 18) und dem Rollensegment (3, 3a...3f);

- Ausbau des Rollensegments (3, 3a...3f) aus dem Stützrollengerüst (2) der Stranggießmaschine (1);

- Einbau eines neuen Rollensegments (3') in das Stützrollengerüst (2) der Stranggießmaschine (1), wobei das neue Rollensegment (3') über einen Unterrahmen (5) und einen gegenüberliegenden Oberrahmen (6) mittels zumindest eines Hydraulikzylinders (7a...7d) gegeneinander geregelt anstellbar ist, und jeder Hydraulikzylinder (7a...7d) einen Positionsgeber (8a...8d) oder einen Druckgeber (22) mit einer Busschnittstelle (9a...9d) mit einem permanenten Speicher (20) aufweist, der zumindest Kalibrierdaten für den Hydraulikzylinder (7a...7d) enthält;

- Verbinden des Busnetzwerks zwischen dem separaten Achsenregler (10, 10a...101) und dem neuen Rollensegment (3') und Verbinden der Hydraulikverbindungen zwischen dem Ventilstand (17, 18) und dem neuen Rollensegment (3');

- Auslesen der Kalibrierdaten der Hydraulikzylinder (7a...7d) des neuen Rollensegments (3') aus den permanenten Speichern (19) in den separaten Achsenregler (10, 10a...10l);

- Ansteuern des separaten Achsenreglers (10, 10a...10l) durch die gemeinsame Steuerung (13), wobei der separate Achsenregler (10, 10a...10l) unter Berücksichtigung der Kalibrierdaten jeweils ein Stellgrößensignal an ein Ventile (16) auf dem neuen Rollensegment (3') ausgibt, sodass der Ist-Wert des Hydraulikzylinders (7,7a...7d) dem Soll-Wert möglichst entspricht.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbau das neue Rollensegment (3') außerhalb der Stranggießanlage (1) vorkalibriert wird und die Kalibrierdaten in den permanenten Speicher abgelegt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterrahmen (5) gegenüber dem Oberrahmen (6) durch paarweise angeordnete Hydraulikzylinder (7a...7d) geregelt angestellt wird.

Claims

1. Open or closed-loop control device for a supporting roller frame (2) of a continuous casting machine (1), wherein the supporting roller frame (2) consists of a number of consecutive roller segments (3, 3a...3f) which are each adjustable in a controlled manner relative to one another by way of a base frame (5) supporting the supporting rollers (4) and an opposing top frame (6) by means of at least one hydraulic cylinder (7a...7d), wherein each roller segment (3, 3a...31) is connected to a separate axis controller (10, 10a...101 which has a bus interface (9e) and a network connection (12, 12a...12g), characterised in that
each hydraulic cylinder (7a...7d) has a position sensor (8a...8d) with a bus interface (9a...9d);
the bus interface (9e) of the axis controller (10, 10a...10l with the bus interfaces (9a...9d) of the position sensor (8a...8d) form a bus network (20);
the continuous casting machine (1) has a shared controller (13) with a network connection (12), wherein the shared controller (13) and the separate axis controller (10, 10a...10l form a star-shaped network (21); and
the bus network (20) and the star-shaped network (21) represent two separate networks and the bus network (20) as a line bus network such as a CAN or Profibus and the star-shaped network (21) are embodied as a LAN.

2. Device according to claim 1, characterised in that each hydraulic cylinder (7a...7d) is connected to a valve (16), wherein the valve (16) is arranged on the roller segment (3, 3a...3f), in particular on the hydraulic cylinder (7a...7d), and the valve (16) is connected to the hydraulic cylinder (7a...7d) by way of a preferably short piping or a pipeline.

3. Device according to one of the preceding claims, characterised in that each hydraulic cylinder (7a...7d) has one or two pressure sensors (22) for measuring in each case a hydraulic pressure, wherein the pressure sensor (22) is connected to a bus interface (9, 9a...9e).

4. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the separate axis controller (10, 10a...10l is preferably arranged directly adjacent to the roller segment (3, 3a...3f) on the technological support structure (11) .

5. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the continuous casting machine (1) has a hydraulic supply (23) on an intermediate platform (24) of the continuous casting machine (1).

6. Device according to claim 5, characterised in that the continuous casting machine (1) has a valve stand (18) on the intermediate platform (24), wherein the hydraulic supply (23) is connected hydraulically to the valve stand (18), and the valve stand (18) to the valves (16) on the roller segment (3, 3a...3f), preferably by way of detachable quick couplings (25).

7. Device according to claim 6, characterised in that for each roller segment (3, 3a...3f) a separate valve stand (17) is arranged on the technological support structure (11), wherein the hydraulic supply (23) is connected hydraulically to the separate valve stand (17), and the separate valve stand (17) to the valves (16) on the roller segment.

8. Device according to one of the preceding claims, characterised in that each separate axis controller (10, 10a...10l and each hydraulic cylinder (7, 7a...7d) have a number of bus interfaces, wherein the separate axis controller (10, 10a...10l with the position sensors form a number of independent bus networks (20).

9. Device according to one of the preceding claims, characterised in that each bus interface of a hydraulic cylinder has a permanent memory (19) for axis-specific data, such as calibration data, operating hours etc.

10. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the valves (16) on the roller segment (3, 3a...3f) have a bus interface (9), wherein the bus interface (9) of the separate axis controller (10) with the bus interface or interfaces (9) of the valves (16) forms a bus network (20).

11. Device according to claim 10, characterised in that each valve (16) has a bus interface (9).

12. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the base frame (5) is adjustable in a controlled manner relative to the top frame (6) by means of hydraulic cylinders (7a...7d) arranged in pairs.

13. Method for exchanging a roller segment (3, 3a...3f) in a supporting roller frame (2) of a continuous casting machine (1), having the method steps:

- separating a bus network between the separate axis controller (10, 10a...10l and the roller segment (3, 3a...3f) and separating hydraulic connections between the valve stand (17, 18) and the roller segment (3, 3a...3f);

- removing the roller segment (3, 3a...3f) from the supporting roller frame (2) of the continuous casting machine (1);

- installing a new roller segment (3') into the supporting roller frame (2) of the continuous casting machine (1), wherein the new roller segment (3') is adjustable in a controlled manner relative to one another by way of a base frame (5) and an opposing top frame (6) by means of at least one hydraulic cylinder (7a...7d), and each hydraulic cylinder (7a...7d) has a position sensor (8a...8d) or a pressure sensor (22) with a bus interface (9a...9d) with a permanent memory (20), which contains at least calibration data for the hydraulic cylinder (7a...7d);

- connecting the bus network between the separate axis controller (10, 10a...10l and the new roller segment (3') and connecting the hydraulic connections between the valve stand (17, 18) and the new roller segment (3');

- reading the calibration data of the hydraulic cylinder (7a...7d) of the new roller segment (3') out from the permanent memories (19) into the separate axis controller (10, 10a...10l;

- activating the separate axis controller (10, 10a...10l by means of the shared controller (13), wherein by taking the calibration data into account the separate axis controller (10, 10a...10l outputs in each case an actuating variable signal to a valve (16) on the new roller segment (3'), so that the actual value of the hydraulic cylinder (7, 7a...7d) corresponds to the target value as much as possible.

14. Method according to claim 13, characterised in that before installation the new roller segment (3') is precalibrated outside of the continuous casting system (1) and the calibration data is stored in the permanent memory.

15. Method according to claim 13 or 14, characterised in that the base frame (5) is adjusted in a controlled manner relative to the top frame (6) by means of hydraulic cylinders (7a...7d) arranged in pairs.

Revendications

1. Dispositif de commande ou de réglage pour une structure de rouleaux de soutien (2) d'une machine de coulée continue (1), la structure de rouleaux de soutien (2) étant formée de plusieurs segments de rouleaux (3, 3a...3f) se succédant qui peuvent chacun être placés et réglés les uns par rapport aux autres par le biais d'un châssis inférieur (5) portant les rouleaux de soutien (4) et d'un châssis supérieur opposé (6) à l'aide d'au moins un vérin hydraulique (7a...7d), chaque segment de rouleaux (3, 3a...31) étant relié à un régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) qui est pourvu d'une interface de bus (9e) et une connexion au réseau (12, 12a...12g), caractérisé
en ce que chaque vérin hydraulique (7a...7d) est pourvu d'un capteur de position (8a...8d) pourvu d'une interface de bus (9a...9d) ;
en ce que l'interface de bus (9e) du régulateur d'axe (10, 10a...10l) forme avec les interfaces de bus (9a...9d) des capteurs de position (8a...8d) un réseau en bus (20) ;
en ce que la machine de coulée continue (1) comprend une commande commune (13) présentant une connexion au réseau (12), la commande commune (13) et les régulateurs d'axe séparés (10, 10a...10l) formant un réseau en étoile (21) ; et
en ce que le réseau en bus (20) et le réseau en étoile (21) représentent deux réseaux séparés et le réseau en bus (20) est conçu en tant que réseau en bus linéaire, tel un bus CAN ou Profi, et le réseau en étoile (21) est conçu en tant que LAN.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vérin hydraulique (7a...7d) est relié à une vanne (16), la vanne (16) étant disposée sur le segment de rouleaux (3, 3a...3f), notamment sur le vérin hydraulique (7a...7d), et la vanne (16) étant reliée au vérin hydraulique (7a...7d) par un câblage ou une tuyauterie, de préférence court/e.

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque vérin hydraulique (7a...7d) est pourvu d'un ou de deux capteurs de pression (22) permettant de mesurer chacun une pression hydraulique, le capteur de pression (22) étant relié à une interface de bus (9, 9a...9e).

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) est disposé, de préférence directement, auprès du segment de rouleaux (3, 3a...3f) sur une structure technologique d'appui (11).

5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine de coulée continue (1) comprend une alimentation hydraulique (23) sur une plateforme intermédiaire (24) de la machine de coulée continue (1).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la machine de coulée continue (1) comprend un bloc de commande de vannes (18) sur la plateforme intermédiaire (24), l'alimentation hydraulique (23) étant reliée au bloc de commande de vannes (18) et le bloc de commande de vannes (18) étant relié aux vannes (16) sur le segment de rouleaux (3, 3a...3f), par une liaison hydraulique, de préférence par le biais d'accouplements rapides (25) détachables.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un bloc de commande de vannes séparé (17) est disposé sur la structure technologique d'appui (11) pour chaque segment de rouleaux (3, 3a...3f), l'alimentation hydraulique (23) étant reliée au bloc de commande de vannes séparé (17) et le bloc de commande de vannes séparé (17) étant relié aux vannes (16) sur le segment de rouleaux par une liaison hydraulique.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) et chaque vérin hydraulique (7, 7a...7d) est pourvu de plusieurs interfaces de bus, les régulateurs d'axe séparés (10, 10a...10l) formant avec les capteurs de position plusieurs réseaux en bus (20) indépendants.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque interface de bus d'un vérin hydraulique comprend une mémoire permanente (19) destinée aux données spécifiques relatives aux axes, telles des données de calibrage, des heures de fonctionnement, etc.

10. Dispositif selon l'une revendications précédentes, caractérisé en ce que les vannes (16) sur le segment de rouleaux (3, 3a...3f) sont pourvues d'une interface de bus (9), l'interface de bus (9) du régulateur d'axe séparé (10) formant avec la ou les interfaces de bus (9) des vannes (16) un réseau en bus (20).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque vanne (16) est pourvue d'une interface de bus (9) .

12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis inférieur (5) peut être placé et réglé par rapport au châssis supérieur (6) grâce à des vérins hydrauliques (7a...7d) disposés par paire.

13. Procédé de remplacement d'un segment de rouleaux (3, 3a...3f) dans une structure de rouleaux de soutien (2) d'une machine de coulée continue (1), comprenant les étapes de procédé :

- déconnexion d'un réseau en bus entre le régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) et le segment de rouleaux (3, 3a...3f) et déconnexion de liaisons hydrauliques entre le bloc de commande de vannes (17, 18) et le segment de rouleaux (3, 3a...3f) ;

- démontage du segment de rouleaux (3, 3a...3f) hors de la structure de rouleaux de soutien (2) de la machine de coulée continue (1) ;

- montage d'un nouveau segment de rouleaux (3') dans la structure de rouleaux de soutien (2) de la machine de coulée continue (1), le nouveau segment de rouleaux (3') pouvant être placé et réglé par le biais d'un châssis inférieur (5) et d'un châssis supérieur opposé (6) à l'aide d'au moins un vérin hydraulique (7a...7d), et chaque vérin hydraulique (7a...7d) étant pourvu d'un capteur de position (8a...8d) ou d'un capteur de pression (22) pourvu d'une interface de bus (9a...9d) comprenant une mémoire permanente (20) qui contient au moins des données de calibrage pour le vérin hydraulique (7a...7d) ;

- connexion du réseau en bus entre le régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) et le nouveau segment de rouleaux (3') et connexion des liaisons hydrauliques entre le bloc de commande de vannes (17, 18) et le nouveau segment de rouleaux (3') ;

- lecture des données de calibrage des vérins hydrauliques (7a...7d) du nouveau segment de rouleaux (3') contenues dans les mémoires permanentes (19) dans les régulateurs d'axe séparés (10, 10a...10l) ;

- actionnement du régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) grâce à la commande commune (13), le régulateur d'axe séparé (10, 10a...10l) émettant à chaque fois, en tenant compte des données de calibrage, un signal formant grandeur de commande qui est envoyé à une soupape (16) sur le nouveau segment de rouleaux (3'), de sorte que la valeur effective du vérin hydraulique (7, 7a...7d) corresponde dans la mesure du possible à la valeur de consigne.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le nouveau segment de rouleaux (3') est précalibré à l'extérieur de la machine de coulée continue (1) et les données de calibrage sont enregistrées dans la mémoire permanente avant le montage.

15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le châssis inférieur (5) est placé et réglé par rapport au châssis supérieur (6) grâce à des vérins hydrauliques (7a...7d) disposés par paire.

Zeichnung