Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1), insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt (1) eine Längsachse (L) und im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten (2, 3) und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten (4, 5) aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens ein, vorzugsweise zwei Schleifwerkzeuge (6, 7) umfasst, die zwei sich gegenüberliegende Seiten (2, 3, 4, 5) des Stranggussprodukts (1) schleifen können. Um ein einfaches Handling des Stranggießprodukts während des Schleifens zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass die Vorrichtung eine Haltevorrichtung (8) umfasst, die ausgebildet ist, das Stranggussprodukt (1) in zwei verschiedenen Positionen (I, II) zu spannen und während des Schleifprozesses zu halten, wobei die beiden verschiedenen Positionen (I, II) um die Längsachse (L) des Stranggussprodukts (1) um 90° zueinander verdreht sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts, insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt eine Längsachse und im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens ein, vorzugsweise zwei Schleifwerkzeuge umfasst, die zwei sich gegenüberliegende Seiten des Stranggussprodukts schleifen können.

[0002] Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der WO 2010/105839 A1 bekannt. Stranggegossene Produkte, insbesondere Brammen, werden hier nach dem Stranggießen einer Oberflächenbearbeitung durch Schleifen unterzogen, um bei der Weiterverarbeitung des Produkts eine hinreichende Qualität zu erzielen. Beim Schleifen der Brammen werden diese in reversierender Bewegung unter einer Schleifvorrichtung (Schleifaggregat) in Längsrichtung hin und her bewegt. Am Ende jeder Reversierbewegung vollzieht die Schleifvorrichtung eine schrittweise Quervorschubbewegung, bis die gesamte Brammenoberfläche geschliffen ist.

[0003] Nicht unproblematisch ist dabei das Handling der Bramme. Die Schleifvorrichtung mit ihren zumeist zwei Schleifscheiben ist normalerweise ausgebildet, eine vertikal angeordnete Fläche der Bramme bzw. zwei sich gegenüberliegende vertikal angeordnete Flächen zu schleifen. Sollen zunächst die langen und anschließend die kurzen Seiten der Bramme geschliffen werden, ist demgemäß die Bramme entsprechend in die benötigte Bearbeitungsposition zu bewegen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass es in vereinfachter Weise möglich ist, die Bramme in die jeweils benötigte Position zu bewegen und in dieser während der Schleifbearbeitung stabil zu halten.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Haltevorrichtung umfasst, die ausgebildet ist, das Stranggussprodukt in zwei verschiedenen Positionen zu spannen und während des Schleifprozesses zu halten, wobei die beiden verschiedenen Positionen um die Längsachse des Stranggussprodukts um 90° zueinander verdreht sind.

[0006] Die Haltevorrichtung weist bevorzugt einen Oberbalken und einen Unterbalken auf, die relativ zueinander in einer Richtung senkrecht zur Längsachse gegeneinander verspannbar ausgebildet sind, um zwischen sich das Stranggussprodukt zu spannen. Zur Verspannung des Oberbalkens und des Unterbalkens ist bevorzugt mindestens ein Aktuator, insbesondere ein Klemmzylinder, zwischen Oberbalken und Unterbalken wirksam angeordnet.

[0007] Am Oberbalken und/oder am Unterbalken können Klemmelemente, insbesondere Klemmpratzen, angeordnet sein, die insbesondere federelastisch am Oberbalken bzw. am Unterbalken angeordnet sind. Hiermit kann die Bramme sicher gehalten werden.

[0008] Am Oberbalken oder am Unterbalken können weiterhin schwenkbare Spannelemente, insbesondere Schwenkarme, angeordnet sein, um das Stranggussprodukt beidseitig des Oberbalkens oder des Unterbalkens spannen zu können. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Bramme in horizontaler Lage gehalten bzw. gespannt werden soll.

[0009] Der Unterbalken kann um eine Drehachse, die in Richtung der Längsachse weist, verdrehbar angeordnet sein. In diesem Falle kann weiter vorgesehen werden, dass der Oberbalken um die Drehachse verschwenkbar angeordnet ist. Der Oberbalken und der Unterbalken sind hierbei bevorzugt an oder in einem Rahmengerüst angeordnet, wobei mindestens ein Aktuator am Rahmengerüst angreift, um das Rahmengerüst samt Oberbalken und Unterbalken um die Drehachse zu verschwenken bzw. zu verdrehen.

[0010] Am Rahmengerüst kann weiterhin ein Schwenkmotor wirksam angreifen, um das Rahmengerüst samt Oberbalken und Unterbalken um die Drehachse zu verschwenken bzw. zu verdrehen. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn der Aktuator einen toten Punkt aufweist, in dem er kein Drehmoment auf das Rahmengerüst ausüben kann.

[0011] Die Haltevorrichtung ist bevorzugt an oder in einem Fahrrahmen angeordnet, der entlang einer Führung der Vorrichtung in Richtung der Längsachse verfahrbar angeordnet ist.

[0012] Bei zum Schleifen vertikal angeordneter Bramme ist bevorzugt vorgesehen, dass die beiden sich gegenüberliegenden langen Seiten des Stranggussprodukts simultan mittels mindestens zweier Schleifwerkzeuge geschliffen werden. Die Vorrichtung weist demgemäß bevorzugt zwei Schleifvorrichtungen mit jeweils mindestens einem Schleifwerkzeug auf, die zur simultanen Bearbeitung der beiden sich gegenüberliegenden Seiten des Stranggussprodukts ausgebildet und vorgesehen sind.

[0013] Die lange Seite des Stranggussprodukts ist zumeist mindestens doppelt so lang wie die kurze Seite, häufig sogar wesentlich mehr als das Doppelte.

[0014] Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Vorrichtung wird es möglich, in einfacher und sicherer Weise eine Bramme zu halten, um die sich jeweils gegenüber liegenden kurzen bzw. langen Seiten zu schleifen. Insbesondere wird es hierbei in einfacher Weise möglich, die Bramme einmal in vertikaler und einmal in horizontaler Lage zu halten bzw. zu spannen, um alle vier Seiten schleifen zu können.

[0015] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme, im Schnitt A-A gemäß Fig. 2;

Fig. 2

die Vorrichtung zum Schleifen der Bramme in einer Seitenansicht;

Fig. 3

die Vorrichtung zum Schleifen der Bramme in der Draufsicht;

Fig. 4

die Vorrichtung im Schnitt B-B gemäß Fig. 3 beim Schleifen der Hauptseiten, d. h. der langen Seiten der Bramme;

Fig. 5

die Vorrichtung im Schnitt B-B gemäß Fig. 3 beim Schleifen der Nebenseiten, d. h. der kurzen Seiten der Bramme;

Fig. 6

in der Seitenansicht eine Haltevorrichtung zum Halten der Bramme, wobei die Bramme in vertikaler Ausrichtung gespannt ist,

Fig. 7

die Haltevorrichtung gemäß Fig. 6, wobei eine Bramme in horizontaler Ausrichtung gespannt ist;

Fig. 8

die Haltevorrichtung gemäß Fig. 6 und Fig. 7 in der Draufsicht;

Fig. 9

eine Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei vertikal ausgerichteter Bramme zum Schleifen der Hauptseiten der Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme;

Fig. 10

eine Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei horizontal ausgerichteter Bramme zum Schleifen der Nebenseiten der Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme;

Fig. 11

schematisch die Darstellung eines Quertransports von Brammen vor der Aufnahme in die Haltevorrichtung, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme;

Fig. 12

eine Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei horizontal ausgerichteter Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme;

Fig. 13

eine andere Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei horizontal ausgerichteter Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme;

Fig. 14

eine Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei schräg ausgerichteter Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme; und

Fig. 15

eine andere Aufnahmesituation der Bramme in die Vorrichtung bei schräg ausgerichteter Bramme, gesehen in Richtung der Längsachse der Bramme.

[0016] In den Figuren 1 bis 5 ist in verschiedenen Ansichten eine Vorrichtung zum Schleifen einer Bramme 1 dargestellt. Die Bramme 1 hat einen rechteckförmigen Querschnitt, der in Fig. 1 zu sehen ist. Sie erstreckt sich in Fig. 1 mit ihrer Längsachse in Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Die Bramme 1 hat demgemäß zwei lange bzw. breite Seiten 2 und 3 und zwei kurze bzw. schmale Seiten 4 und 5. Die langen Seiten 2, 3 sind meistens mindestens zwei Mal so lang wie die kurzen Seiten 4, 5, in der Regel sogar sehr viel länger.

[0017] Die Brammenoberfläche muss mittels eines Schleifvorgangs bearbeitet werden, um schlussendlich ein Produkt mit hinreichender Qualität aus der Bramme fertigen zu können. Hierfür ist eine Schleifvorrichtung vorgesehen, die aus den Figuren 4 und 5 besonders gut ersichtlich ist. Die Schleifwerkzeuge sind in den Figuren 4 und 5 mit 6 und 7 beziffert.

[0018] In Fig. 4 ist zu sehen, dass die Bramme 1 zwecks Schleifen der langen Seiten 2 und 3 in einer vertikalen Position gehalten werden muss, die mit I bezeichnet ist. Dem gegenüber ist in Fig. 5 zu sehen, dass die Bramme 1 - um die kurzen Seiten 4 und 5 schleifen zu können - in einer horizontalen Lage gespannt sein muss, die mit 11 markiert ist.

[0019] Unterhalb der Schleifwerkzeuge 6, 7 ist ein Späneauffangbehälter 19 positionierbar. Das Zuleiten der Schleifspäne erfolgt mit Leitblechen 20.

[0020] Details einer Haltevorrichtung 8, mit der die Bramme 1 in der gewünschten Position gehalten werden kann, sind in den Figuren 6 bis 8 zu erkennen.

[0021] Die Haltevorrichtung 8 umfasst einen Oberbalken 9 und einen Unterbalken 10. Die beiden Balken 9, 10 können relativ zueinander in eine Richtung, die senkrecht auf der Längsachse L der Bramme 1 steht, verfahren werden, um zwischen sich die Bramme 1 zu spannen.

[0022] Für die Verspannung ist ein Aktuator 11 in Form eines Klemmzylinders vorgesehen. Sowohl am Oberbalken 9 als auch am Unterbalken 10 sind Klemmelemente 12 in Form von Spann- oder Klemmpratzen angeordnet. Diese können federelastisch aufgehängt sein, um sich beim Spannvorgang passend an die Bramme 1 anlegen zu können.

[0023] Wir die Bramme 1 in der ersten Position I gespannt, d. h. vertikal ausgerichtet - s. hierzu Fig. 4 - drücken die Klemmpratzen 12 des Oberbalkens 9 von oben und die des Unterbalkens 10 von unten gegen die kurzen Seiten 4 und 5 (s. Fig. 1), so dass die Bramme 1 gehalten wird.

[0024] Soll die Bramme 1 in der zweiten Position II gespannt werden, wie es in Fig. 5 zu sehen ist, kommen seitlich neben dem Oberbalken 9 und an diesem gelenkig gelagerte Spannelemente 13 in Form von Schwenkarmen zum Einsatz. Deren Ausgestaltung geht am besten aus Fig. 6 und 7 hervor. Die Schwenkarme 13, von denen eine Anzahl entlang des Oberbalkens 9 in Richtung der Längsachse L angeordnet sind, können über einen Aktuator 21 verschwenkt werden, der über eine Stange 22 seine Bewegung auf die Schwenkarme 13 überträgt. Der Aktuator 21 kann hydraulisch oder elektrisch betrieben sein.

[0025] In Fig. 6 sind die Schwenkarme 13 in ihrer passiven Stellung zu sehen. Indes sind die Schwenkarme 13 von dem Aktuator 21 gemäß Fig. 7 in ihre aktive Stellung verfahren worden, d. h. die Schwenkarme 13 drücken von oben auf die lange Seite der Bramme 1. Für einen sicheren Halt sind wiederum Klemmelemente 23 in Form von Klemmpratzen am Ende der Schwenkarme 13 angeordnet.

[0026] Zu bemerken ist noch, dass die gesamte Haltevorrichtung 8 - umfassend den Oberbalken 9 und den Unterbalken 10 sowie ein diese haltendes Rahmengerüst 14 - in einem Fahrrahmen 17 angeordnet ist, der - s. hierzu Fig. 1 bis 3 - auf einer Führung 18 in Richtung der Längsachse L verfahrbar ist.

[0027] Mittels Arretierzylindern 26 kann die Haltevorrichtung 8 in der Bearbeitungsposition relativ zum Fahrrahmen 17 arretiert werden. Dies ist jedenfalls dann vorzusehen, wenn die Haltevorrichtung relativ zum Fahrrahmen verschwenkbar ausgebildet ist, s. unten. Der Arretierzylinder 26 kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch arbeiten.

[0028] In Fig. 9 ist eine Aufnahmesituation der Bramme 1 in die Vorrichtung bei vertikal ausgerichteter Bramme skizziert. Durch eine Öffnung im Fahrrahmen 17 kann die Bramme 1 vertikal übergeben werden. Der Fahrrahmen 17 und die Haltevorrichtung 8 können eine feste Verbindung aufweisen, d. h. es ist keine relative Verschwenkbarkeit zwischen Haltevorrichtung 8 und Fahrrahmen nötig, wenn gemäß dieser Lösung gearbeitet wird.

[0029] In Fig. 10 ist die Beladung der Haltevorrichtung 8 für das Schleifen der kurzen Seiten der Bramme 1 skizziert. Die Bramme 1 kann von geeigneten Tischen 24 aus in die benötigte Position gebracht werden, um dann von den Schwenkarmen 13 von oben und dem Unterbalken 10 von unten gegriffen und gespannt zu werden. In Fig. 11 ist der Quertransport der Brammen mittels quer zur Längsachse L verschiebbarer Tische 24 dargestellt.

[0030] In Fig. 12 ist eine weitere Aufnahmesituation der Bramme 1 in die Vorrichtung bei horizontal ausgerichteter Bramme zu sehen. Hier wird die Bramme 1 zwischen dem Oberbalken 9 und dem Unterbalken 10 in der genannten Weise gespannt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist allerdings vorgesehen, dass das gesamte Rahmengerüst 14, das den Oberbalken 9 und den Unterbalken 10 trägt, um eine in Richtung der Längsachse L weisende Drehachse D drehbar bzw. schwenkbar ist.

[0031] Zum Verschwenken aus der Lage, in der die Bramme 1 horizontal ausgerichtet ist, in die Lage, in der sie vertikal ausgerichtet ist, ist ein Aktuator 15 vorgesehen, der am Rahmengerüst 14 angreift und die Haltevorrichtung 8 um die Drehachse D verschwenkt. In der Synopse mit Fig. 6 und 7 ist zu erkennen, dass für das Verschwenken auch ein Schwenkmotor 16 vorhanden ist, der um die Drehachse D dreht.

[0032] Demgemäß kann in diesem Falle durch eine Öffnung im Fahrrahmen 17 die Bramme in horizontaler Lage übergeben bzw. von einer Ablage (Tisch 24) aufgenommen werden. Die verschwenkbare Anordnung der Haltevorrichtung 8 relativ zum Fahrrahmen 17 ermöglicht die anschließende Aufrichtung des Bramme 1 von der horizontalen in die vertikale Lage.

[0033] In Fig. 13 ist die Möglichkeit gezeigt, die Bramme 1 in jeweiligen horizontalen Lagen wahlweise links oder rechts vom Unterbalken 10 aufnehmen zu können.

[0034] Dieses Prinzip ist bei den Lösungen gemäß der Figuren 14 und 15 noch etwas weiter ausgestaltet. Gemäß diesen Figuren wird die Bramme 1 mittels eines Kipptisches in eine Zwischenposition eingeschwenkt, die zwischen der horizontalen und der vertikalen Ausrichtung liegt. Die Haltevorrichtung 8 übernimmt die Bramme 1 in dieser Zwischenposition und muss folglich die Bramme 1 nur noch über einen Schwenkwinkel von weniger als 90° in die vertikale Ausrichtung schwenken. Dies spart Zeit bei der Positionierung der Bramme in der Schleifvorrichtung.

[0035] In Fig. 15 ist zu erkennen, dass das Brammenhandling auch so erfolgen kann, dass die Bramme 1 unterhalb der Schleifebene aufgenommen wird. Die Haltevorrichtung 8 wird dann über einen Winkel von mehr als 90° in die vertikale Ausrichtung verschwenkt.

[0036] Möglich ist hierbei auch eine weitere Variante: Es kann vorgesehen werden, dass der Kipptisch 25 die Bramme 1 von der horizontalen Orientierung vollständig in die vertikale Orientierung verbringen kann. Dadurch kann auf eine Verschwenkbarkeit der Haltevorrichtung 8 gänzlich verzichtet werden.

[0037] Der Fahrrahmen 17 hat bevorzugt nur einen Längsträger, so dass die Haltevorrichtung 8 bei ihrer Montage seitlich eingeschwenkt werden kann. Der Fahrrahmen weist vier Laufräder, zwei Antriebe und Führungsrollen auf.

[0038] Durch die Klemmung der Bramme 1 in der horizontalen Lage mittels der Schwenkarme 13 und dem Unterbalken 10 ergibt sich eine vorteilhafte Dreipunktlagerung.

Bezugszeichenliste:

[0039] 

1

Stranggussprodukt (Bramme)

2

lange Seite

3

lange Seite

4

kurze Seite

5

kurze Seite

6

Schleifwerkzeug

7

Schleifwerkzeug

8

Haltevorrichtung

9

Oberbalken

10

Unterbalken

11

Aktuator (Klemmzylinder)

12

Klemmelement (Klemmpratze)

13

Spannelement (Schwenkarm)

14

Rahmengerüst

15

Aktuator

16

Schwenkmotor

17

Fahrrahmen

18

Führung

19

Späneauffangbehälter

20

Leitblech

21

Aktuator

22

Stange

23

Klemmelement (Klemmpratze)

24

Tisch

25

Kipptisch

26

Arretierzylinder

L

Längsachse

D

Drehachse

I

1. Position (vertikale Anordnung)

II

2. Position (horizontale Anordnung)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts (1), insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt (1) eine Längsachse (L) und im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten (2, 3) und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten (4, 5) aufweist, wobei die Vorrichtung mindestens ein, vorzugsweise zwei Schleifwerkzeuge (6, 7) umfasst, die zwei sich gegenüberliegende Seiten (2, 3, 4, 5) des Stranggussprodukts (1) schleifen können,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung eine Haltevorrichtung (8) umfasst, die ausgebildet ist, das Stranggussprodukt (1) in zwei verschiedenen Positionen (I, II) zu spannen und während des Schleifprozesses zu halten, wobei die beiden verschiedenen Positionen (I, II) um die Längsachse (L) des Stranggussprodukts (1) um 90° zueinander verdreht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (8) einen Oberbalken (9) und einen Unterbalken (10) aufweist, die relativ zueinander in einer Richtung senkrecht zur Längsachse (L) gegeneinander verspannbar ausgebildet sind, um zwischen sich das Stranggussprodukt (1) zu spannen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verspannung des Oberbalkens (9) und des Unterbalkens (10) mindestens ein Aktuator (11) zwischen Oberbalken (9) und Unterbalken (10) wirksam angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Oberbalken (9) und/oder am Unterbalken (10) Klemmelemente (12) angeordnet sind, die insbesondere federelastisch am Oberbalken (9) bzw. am Unterbalken (10) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Oberbalken (9) oder am Unterbalken (10) schwenkbare Spannelemente (13) angeordnet sind, um das Stranggussprodukt (1) beidseitig des Oberbalkens (9) oder des Unterbalkens (10) spannen zu können.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbalken (10) um eine Drehachse (D), die in Richtung der Längsachse (L) weist, verdrehbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberbalken (9) um die Drehachse (D) verschwenkbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberbalken (9) und der Unterbalken (10) an oder in einem Rahmengerüst (14) angeordnet sind, wobei mindestens ein Aktuator (15) am Rahmengerüst (14) angreift, um das Rahmengerüst (14) samt Oberbalken (9) und Unterbalken (10) um die Drehachse (D) zu verschwenken bzw. zu verdrehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmengerüst (14) ein Schwenkmotor (16) wirksam angreift, um das Rahmengerüst (14) samt Oberbalken (9) und Unterbalken (10) um die Drehachse (D) zu verschwenken bzw. zu verdrehen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (8) an oder in einem Fahrrahmen (17) angeordnet ist, der entlang einer Führung (18) in Richtung der Längsachse (L) verfahrbar angeordnet ist.

Zeichnung