(19) |
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(11) |
EP 3 661 671 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.12.2020 Patentblatt 2020/52 |
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Anmeldetag: 25.06.2018 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2018/066908 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2019/025081 (07.02.2019 Gazette 2019/06) |
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(54) |
LAGERUNG FÜR EIN SEGMENT IN EINER STRANGFÜHRUNG SOWIE STRANGFÜHRUNG
MOUNT FOR A SEGMENT IN A STRAND GUIDE AND STRAND GUIDE
PALIER POUR UN SEGMENT DANS UN CORSET DE GUIDAGE ET CORSET DE GUIDAGE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
04.08.2017 DE 102017213624 17.11.2017 DE 102017220637 04.12.2017 DE 102017221756
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.06.2020 Patentblatt 2020/24 |
(73) |
Patentinhaber: SMS Group GmbH |
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40237 Düsseldorf (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- KERP, Ulrich
40237 Düsseldorf (DE)
- STAVENOW, Axel
40627 Düsseldorf (DE)
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(74) |
Vertreter: Kross, Ulrich |
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Hemmerich & Kollegen
Patentanwälte
Hammerstraße 2 57072 Siegen 57072 Siegen (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-B1- 2 560 775 DE-A1- 2 602 935
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EP-B1- 2 648 864
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Lagerung für ein Segment in einer Strangführung unterhalb
der Kokille einer Brammenstranggießanlage. Die Strangführung und deren Segmente dienen
zum Führen eines Gießstrangs aus der Kokille in die Horizontale. Die Erfindung betrifft
neben der Lagerung außerdem eine Strangführung mit der erfindungsgemäßen Lagerung.
Die Erfindung findet Anwendung in Brammen- oder Dünnbrammenstranggießanlagen in den
Ausführungsformen Bogenanlage, Vertikalabbiegeanlage oder Vertikalanlage.
[0002] Im Stand der Technik sind Lagerungen für Segmente in einer Strangführung grundsätzlich
bekannt. Insbesondere ist es bekannt, die Segmente jeweils mittels einstellbaren Anschlägen
in der vertikalen und horizontalen Ebene in der Strangführung fest zu positionieren.
[0003] Die Wärmeausdehnung eines Segmentes in der Stranggießanlage kann während des Gießbetriebes
zu unerwünschten Spannungen führen, insbesondere wenn das Segment vollständig fest
eingespannt ist. Um derartige Spannungen in Folge von Wärmeausdehnung zu vermeiden,
ist es beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2011/131435 bekannt, die vier Auflagepunkte eines Segmentes auf einem Segmentträger einer Strangführung
bezüglich Ihrer jeweiligen Freiheitsgrade unterschiedlich auszubilden. Konkret sieht
die internationale Patentanmeldung vor, das Segment lediglich an einem ersten der
Auflagepunkte fest zu verankern. Ein zweiter Auflagepunkt gestattet eine Verschiebung
des Segmentes quer zur Gießrichtung und die beiden verbleibenden der vier Auflagepunkte
gewährleisten eine Verschiebung des Segmentes in alle übrigen Richtungen. Das Segment
selber ist damit grundsätzlich immer noch ortsfest an dem Segmentträger gelagert;
gleichzeitig wird aber vorteilhafterweise einer thermischen Ausdehnung des Segmentes
Rechnung getragen.
[0004] Die Wärmeausdehnung nicht nur der Segmente, sondern auch der gesamten Stranggießanlage
während des Gießbetriebs führt nachteiligerweise im Übergang von der Kokille zum Segment
und im Übergang von benachbarten Segmenten zueinander zu Veränderungen der Positionen
der Rollen der Segmente zu deren theoretisch-idealen Positionen im Rollenteppich.
Diese Veränderungen verursachen Spannungen und Dehnungen an der Strangschale und führen
zu unerwünschten Fehlern bei den produzierten Brammen. Aufgrund der Vielzahl variierender
Einflussgrößen während des Gießbetriebs sind die Veränderungen im Rollenteppich nur
näherungsweise kalkulierbar und messtechnisch nur mit sehr großem Aufwand erfassbar.
[0005] Die
EP 2 648 864 B1 offenbart sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Lagerung für ein Segment
in einer Strangführung sowie eine bekannte entsprechende Strangführung dahingehend
weiterzubilden, dass - insbesondere während des Gießbetriebs - der Einfluss der Wärmeausdehnung
der Stranggießanlage auf die Übergänge noch weiter deutlich reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 beanspruchte Lagerung gelöst. Demnach
ist die erfindungsgemäße Lagerung dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager ein Drehlager
aufweist zum Schwenken des Segments um die y-Achse. Für die Definition der x-, y-
und z-Richtung gilt das in der Figur angegebene Koordinatensystem. Dabei bezeichnet
z die vertikale und x und y spannen eine Ebene in der Horizontalen auf. Insbesondere
bezeichnet y die Breitenrichtung des Strangs und x die Richtung senkrecht zur breiten
Oberfläche des Gießstrangs.
[0007] Der Begriff "Segment" als Teil einer Strangführung meint einen Oberrahmen und einen
Unterrahmen, an denen jeweils Strangführungsrollen drehbar gelagert sind. Der Oberrahmen
und der Unterrahmen sind jeweils über typischerweise vier Zuganker oder Hydraulikzylinder
miteinander verbunden. Die Strangführungsrollen des Oberrahmens und die Strangführungsrollen
des Unterrahmens sind einander gegenüberliegend angeordnet und bilden einen Kanal
zur Führung des Gießstrangs, wenn dieser aus der Kokille ausgezogen wird. In der Strangführung
sind typischerweise eine Mehrzahl von Segmenten in Gießrichtung hintereinander angeordnet
zum Führen des Gießstrangs.
[0008] Die beanspruchte Festlegung des Segmentes in z- bzw. Gießrichtung stellt sicher,
dass der frisch gegossene Strang kontinuierlich geführt wird, d. h. dass insbesondere
keine unzulässig großen Abstände zwischen dem Ausgang der Kokille und dem ersten Segment
oder zwischen benachbarten Segmenten in Gießrichtung entstehen, wo der Gießstrang
nicht gestützt würde. Der weiterhin beanspruchte Freiheitsgrad in x- bzw. radialer
Richtung gewährleistet vorteilhafterweise, dass sich das Segment aufgrund der gegebenenfalls
in x-Richtung wirkenden Kräfte des Gießstrangs automatisch selber optimal positioniert,
so dass die von dem Gießstrang auf das Segment wirkenden Kräfte möglichst minimal
werden. Aufgrund des besagten Freiheitsgrades in x-Richtung verschiebt sich das Segment
aufgrund der einwirkenden Kräfte des Gießstrangs jeweils automatisch so, dass der
Übergang entweder an seiner Einlaufseite oder seiner Auslaufseite, d. h. zur Kokille
oder zu einem benachbarten Segment sprungfrei bzw. glatt wird. Dadurch werden vorteilhafterweise
Spannungen und Dehnungen an der Strangschale des Gießstrangs minimiert und die Produktqualität
verbessert. Die Wärmeausdehnung der Stranggießanlage hat durch den beanspruchten Freiheitsgrad
zumindest in x-Richtung keinen negativen Einfluss mehr auf die besagten Übergänge.
[0009] Gemäß der Erfindung wird der Einfluss der Wärmeausdehnung der Stranggießanlage auf
die Übergänge noch weiter deutlich reduziert, indem das erfindungsgemäße Loslager
nicht nur einen Freiheitsgrad in x-Richtung, sondern zusätzlich auch einen rotatorischen
Freiheitgrad gewährt. Zu diesem Zweck weist das erfindungsgemäße Loslager ein vorzugsweise
integriertes Drehlager auf zum Schwenken des Segmentes um die y-Achse. Während mit
der Gewährung des beanspruchten Freiheitsgrades in x-Richtung das Segment in der Regel
entweder nur an seiner Eingangsseite zu der vorherigen Komponente (Kokille oder Segment)
oder nur an seiner Ausgangsseite zu dem nachfolgenden Segment ausgerichtet werden
kann, ermöglicht das zusätzlich beanspruchte Drehlager auch eine gleichzeitige Ausrichtung
des Segmentes sowohl an seiner Eingangs- wie auch an seiner Ausgangsseite zu den jeweils
benachbarten Komponenten der Stranggießanlage.
[0010] Die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beanspruchte Lagerung des Segmentes auf
Höhe ihres Schwerpunktes bietet den Vorteil, dass das so gelagerte Segment von sich
aus nicht zu einer Kippbewegung innerhalb des Drehlagers neigt, sondern stattdessen
in jeder Drehposition bzw. Winkellage kräftemäßig neutral gelagert ist. Deshalb entstehen,
wie gesagt, keine Kippmomente des Segmentes um seine Drehachse, die ansonsten nachteiligerweise
von dem Gießstrang kräftemäßig kompensiert werden müssten, um das Segment bezüglich
seiner Übergänge optimal zu positionieren. Insofern wirkt sich auch die Lagerung des
Segmentes in seinem Schwerpunkt vorteilhaft auf die Qualität des Gießstrangs aus.
[0011] Eine noch weiter optimierte Lagerung kann dadurch gebildet werden, dass sie einen
Freiheitsgrad nicht nur in x-Richtung und rotatorisch, sondern zusätzlich auch in
y-Richtung, d. h. in Breitenrichtung des Gießstrangs gewährt. Die Selbstausrichtung
des Segmentes funktioniert dann noch weiter verbessert.
[0012] Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird bezüglich der Strangführung durch den
Gegenstand des Anspruchs 6 gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben
mit Bezug auf die beanspruchte Lagerung genannten Vorteilen. Weitere Ausführungsbeispiele
der beanspruchten Lagerung und der beanspruchten Strangführung sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
[0013] Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt, welche eine Stranggießeinrichtung mit
der erfindungsgemäßen Lagerung zeigt. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Figur in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
[0014] Die Figur zeigt die Stranggießeinrichtung 100. Sie umfasst eine Kokille 110 und eine
der Kokille in Gießrichtung R nachgeordnete Strangführung 120. Die Strangführung 120
besteht aus einer Mehrzahl von Segmenten 25, welche in Gießrichtung R hintereinander
angeordnet sind. Zwischen der Kokille 110 und dem ersten Segment können Fußrollen
115 angeordnet sein. Der Oberrahmen und der Unterrahmen eines Segmentes sind in der
Figur beispielhaft über Hydraulikzylinder 23 miteinander verbunden. Das der Kokille
- abgesehen von den Fußrollen 115 - nachgelagerte erste Segment ist über die erfindungsgemäße
Lagerung 10 an der Festseite 28 der Strangführung 120 gelagert. Erfindungsgemäß ist
diese Lagerung 10 als Loslager so ausgebildet, dass sie das Segment 25 in z-Richtung
festlegt. Zumindest in x-Richtung ist das Segment 25 jedoch frei verschiebbar gelagert.
Weiter vorzugsweise kann das Segment 25 auch rotatorisch um die y-Achse frei drehbar
gelagert sein. Dazu ist dann in dem Loslager ein Drehlager integriert. Schließlich
besteht weiterhin zusätzlich die Möglichkeit, dass das Loslager auch einen Freiheitsgrad
in y-Richtung, d. h. in Breitenrichtung des Gießstrangs bzw. in Längsrichtung der
Strangführungsrollen 123 gewährt. Je nach Anzahl der gewährten Freiheitsgrade ist
das Loslager in Form eines Gleit-, Auf- oder Verschiebelagers ausgebildet, gegebenenfalls
mit dem Drehlager integriert.
[0015] Die erfindungsgemäße Lagerung kann grundsätzlich bei jedem beliebigen Segment, vorzugsweise
auch bei einer Mehrzahl von Segmenten in der Strangführung zur Anwendung kommen. Besonders
vorteilhaft ist die Anwendung jedoch bei dem ersten Segment in der Strangführung hinter
der Kokille, weil dann die Schale des Gießstrangs noch relativ dünn ist und der Gießstrang
deshalb besonders empfindlich auf Sprünge im Übergang zwischen der Kokille und dem
ersten Segment, aber auch im Übergang des ersten Segmentes zum zweiten Segment reagiert.
Aufgrund seiner dann erst begrenzten Erstarrung ist es vorteilhaft, wenn sich das
insbesondere erste Segment auch bei bereits geringen Kräften des Gießstrangs automatisch
selber optimal ausrichten kann. Dies wird durch die bei der erfindungsgemäßen Lagerung
gewährten Freiheitsgrade gewährleistet.
Bezugszeichenliste
[0016]
- 10
- Lagerung, insbesondere Loslager
- 20
- Strangführung
- 23
- Hydraulikzylinder
- 25
- Segment
- 26
- Rollenpaar
- 28
- Segmentträger/Festland/Festseite
- 100
- Stranggießeinrichtung
- 110
- Kokille
- 115
- Fußrollen
- 120
- Strangführung
- 123
- Strangführungsrolle
- R
- Gießrichtung
- x, y, z
- Richtung
1. Lagerung (10) für ein Segment (25) in einer Strangführung (20), wobei die Lagerung
(10) das Segment (25) mit der Festseite (28) der Strangführung verbindet, wobei die
Lagerung als Loslager so ausgebildet ist, dass das in ihr gelagerte Segment (25) in
z-Richtung festgelegt, aber in x-Richtung frei beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Loslager (10) ein Drehlager aufweist zum Schwenken des Segments (25) um die y-Achse.
2. Lagerung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Drehlager in das Loslager integriert ist.
3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der segmentseitige Teil der Lagerung, insbesondere des Drehlagers, auf Höhe des Schwerpunktes
des Segmentes angeordnet ist.
4. Lagerung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Loslager (10) so ausgebildet ist, dass das in ihr gelagerte Segment (25) zusätzlich
auch in y-Richtung frei beweglich ist.
5. Lagerung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Loslager (10) ausgebildet ist in Form eines Gleit-, Auf- oderVerschiebelagers,
gegebenenfalls mit dem vorzugsweise integrierten Drehlager.
6. Strangführung (20) zum Führen eines Gießstrangs in einer Stranggießlage, wobei die
Strangführung (20) aufweist:
mindestens ein Segment (25) mit einer Mehrzahl von Rollenpaaren (26) zum Führen des
Gießstrangs; und
einen festseitig angeordneten Segmentträger mit einer Lagerung zum Tragen und Lagern
des Segmentes (25);
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerung (10) ausgebildet ist nach einem der vorangegangenen Ansprüche zum Lagern
des Segmentes (25) an dem Segmentträger (28).
7. Strangführung (20) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Segment (25) um das erste Segment in der Strangführung in Gießrichtung
R handelt.
1. Mount (10) for a segment (25) in a strip guide (20), wherein the mount (10) connects
the segment (25) with the fixed side (28) of the strip guide, wherein the mount is
so constructed as a movable bearing that the segment (25) mounted therein is fixed
in z direction, but freely movable in x direction, characterised in that the movable bearing (10) comprises a rotary bearing for pivotation of the segment
(25) about the y axis.
2. Mount (10) according to claim 1, characterised in that the rotary bearing is integrated in the movable bearing.
3. Mount according to claim 1 or 2, characterised in that the segment-side part of the mount, particularly the rotary bearing, is arranged
at the level of the centre of gravity of the segment.
4. Mount (10) according to any one of the preceding claims, characterised in that the movable bearing (10) is so constructed that the segment (25) mounted therein
is in addition also freely movable in y direction.
5. Mount (10) according to any one of the preceding claims, characterised in that the movable bearing (10) is constructed in the form of a slide bearing, support bearing
or shift bearing, in a given case with the preferably integrated rotary bearing.
6. Strip guide (20) for guiding a cast strip in a continuous casting plant, wherein the
stirp guide (20) comprises:
at least one segment (25) with a plurality of roller pairs (26) for guiding the cast
strip; and
a segment support, which is arranged at the fixed side, with a mount for supporting
and mounting the segment (25);
characterised in that
the mount (10) is constructed in accordance with any one of the preceding claims for
mounting the segment (25) on the segment support (28).
7. Strip guide (20) according to claim 6, characterised in that the segment (25) is the first segment in the strip guide in casting direction R.
1. Palier (10) destiné à un segment (25) dans un guidage de barre (20) ; dans lequel
le palier (10) relie le segment (25) au côté fixe (28) du guidage de barre ; dans
lequel le palier est réalisé sous la forme d'un palier libre d'une manière telle que
le segment (25) qui y est monté est monté à demeure dans la direction des z, mais
est librement mobile dans la direction des x ;
caractérisé
en ce que le palier libre (10) présente un palier rotatif qui est destiné au pivotement du
segment (25) autour de l'axe des y.
2. Palier (10) selon la revendication 1,
caractérisé
en ce que le palier rotatif est intégré dans le palier libre.
3. Palier (10) selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé
en ce que la partie du palier, en particulier du palier rotatif, du côté du segment, est disposée
à la hauteur de centre de gravité du segment.
4. Palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que le palier libre (10) est réalisé d'une manière telle que le segment (25) qui y est
monté est en outre librement mobile également dans la direction des y.
5. Palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que le palier libre (10) est réalisé sous la forme d'un palier lisse, d'un palier du
type à glissement ou d'un palier du type à coulissement, de manière facultative avec
le palier rotatif qui y est de préférence intégré.
6. Guidage de barre (20) destiné au guidage d'une barre de coulée dans une installation
de coulée continue; dans lequel le guidage de barre (20) présente :
au moins un segment (25) possédant une multitude de paires de galets (26) pour le
guidage de la barre de coulée ; et
un support de segment disposé du côté fixe, qui comprend un palier pour le support
et pour le montage du segment (25) ;
caractérisé
en ce que le palier (10) est réalisé de manière conforme à l'une quelconque des revendications
précédentes, pour le montage du segment (25) contre le support de segment (28).
7. Guidage de barre (20) selon la revendication 6,
caractérisé
en ce que, en ce qui concerne le segment (25) il s'agit du premier segment dans le guidage
de barre dans la direction de coulée R.

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