DE69107474T2

DE69107474T2 - Selbsttragender, flexibler anfahrstrang für stranggiessanlage.

Info

Publication number: DE69107474T2
Application number: DE69107474T
Authority: DE
Inventors: Gunther Behrends
Original assignee: STEL TEK Manufacturing Ltd
Current assignee: STEL TEK Manufacturing Ltd
Priority date: 1990-11-23
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2011-11-23
Also published as: JPH074652B2; AU8906191A; JPH06506634A; CA2096446C; US5135042A; DE69107474D1; EP0558551B1; EP0558551A1; WO1992009385A1; CA2096446A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine flexible Anlaufstange zur Verwendung bei Stranggießverfahren und auf eine Anlaufstangenanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9. Die Vorteile flexibler Anlaufstangen gegenüber starren Anlauf-Stangen sind ausführlich in der Patentliteratur beschrieben worden und beziehen sich in allgemeinen auf arbeits- und platzsparende Verbesserungen beim Lagern der Anlaufstange.

Hintergrund der Erfindung

Flexible Anlaufstangen weisen normalerweise eine Reihe von Gelenkstücken auf, die mit Mitteln aneinander befestigt sind, welche ermöglichen, daß sich die Stange flexibel durch Biegungsrollen hindurchbewegt, die in der Bewegungsbahn des Strangs liegen, und auch durch Begradigungsrollen hindurch, wobei der Strang begradigt wird. Aufgrund der Flexibilität des Strangs sind auch Stützrollen vorgesehen, um die Anlaufstange entlang des Gußweges gebogen zu halten. Bei der Konstruktion flexibler Anlaufstangen sind insbesondere kettenartige Gelenkstrukturen in großem Umfang eingesetzt worden, und die meisten Verbesserungen an solchen Strukturen sind auf die Minimierung und Kontrolle von Spiel zwischen den Gelenken gerichtet, um stoßartige Strangbewegungen zu vermeiden, die dazu führen können, daß geschmolzenes Metall aus der Form herausgeschleudert wird.
Eine Abkehr von den allgemein in der Industrie verwendeten Kettengelenkstrukturen besteht in der Schaffung einer plattenartigen Anlaufstange, die aus einer relativ dünnen Platte gebildet ist, wie in der US-4660616 und der US-3889740. Diese Bauweisen sind nicht in großem Umfang eingesetzt worden, und es wird angenommen, daß kein geeignetes Material gefunden wurde, das die notwendige Flexibilität aufweist, um wiederholten Durchbiegungen durch die Gußstrecke hindurch zu widerstehen, die Festigkeit, um dem Gewicht des Strangs zu widerstehen, und die Positionsstabilität, um sich nicht zu verdrehen, wenn die Stange durch die Gußstrecke gezogen wird.
In einem gewissen Umfang wurden diese Probleme durch "Sandwich"-Strukturen gelöst, die aus oberen und unteren, flachen, dünnen Stahlplatten bestehen, die durch eine dazwischenliegende Struktur miteinander verbunden sind, welche eine Vielzahl von Formen annehmen kann, wie in drei Patenten beschrieben, die früheren Datums als die oben erwähnten Stangen in Plattenbauart sind, nämlich die US-3451466; 3603375; und 3633653. Diese Patente wurden wiederum als Verbesserungen gegenüber flexiblen Anlaufstangen der Bauart angegeben, bei der eine Reihe von Gelenkstücken auf eine flexible Ankerstange gezogen werden, wie bei der US-2920359. Andere Patente dieser allgemeinen Klasse beinhalten die US-3262162; 3351125 und 3442322, wobei das Ankerelement eine Stange oder ein Band ist. Vermutlich liegt die Verbesserung bei den "Sandwich"-Strukturen in der Schaffung einer selbsttragenden Stange und einer fortlaufenden, glatten Oberfläche, die eine Beschädigung der Rollen minimiert. Damit ist allerdings ein Kompromiß aufgrund der Verringerung der Flexibilität verbunden.
Ein Ziel dieser Erfindung besteht darin, eine Anlaufstange zu schaffen, die selbsttragend und flexibel ist.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine Anlaufstange geschaffen zum Verschließen einer Form, die bei einer Stranggießvorrichtung verwendet wird, und zum Führen des vorderen Endes eines Strangs aus der Form auf einem gebogenen Weg, wobei die Anlaufstange einen Kopf an einem Ende der Stange zur Befestigung am vorderen Ende des Strangs aufweist, ein Endstück am anderen Ende der Stange zum Führen der Stange zwischen Rollen, die einen Teil der Stranggießvorrichtung bilden, und einen Hauptkörper, der zwischen dem Kopf und dem Endstück angeordnet ist, wobei der Hauptkörper umfaßt: ein flexibles, im wesentlichen ebenes Rückenteil auf einer im Betrieb innenliegenden Seite des Hauptkörpers, wobei sich das Rückenteil in Längsrichtung zwischen dem Kopf und dem Endstück erstreckt und einen inneren Krümmungsradius für die auf dem gebogenen Weg liegende Anlaufstange festlegt; eine Reihe von Blöcken auf einer im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers, die endseitig aneinanderliegend angeordnet und an einer Seite davon an der im Betrieb äußeren Fläche des Rückenteils befestigt sind, wodurch die Blöcke auf diese Weise einen äußeren Krümmungsradius für die Anlaufstange festlegen; und eine Anzahl von zurückziehbaren Blockhaltemitteln, die jeweils zwischen benachbarten Blockpaaren angeordnet und dazu bestimmt sind, von einem Block eines Paars um einen vorbestimmten Abstand x vorzustehen, so daß sie anstoßend und abstützend bezüglich einer Lagerfläche auf dem anderen Block des Paars liegen und dadurch die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers vergrößern, so daß die Anlaufstange eine gekrummte Form annehmen und selbsttragend sein kann, wobei die Blockhaltemittel zurückziehbar sind, um die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers zu verkürzen, so daß die Anlaufstange eine gerade Form annehmen kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Anlaufstange ist, die im Einsatz zwischen einer Stranggießform am oberhalb gelegenen Ende und Abziehrollen am unterhalb gelegenen Ende angeordnet ist;
Fig. 2 und 3 (in vergrößertem Maßstab) sind Detailansichten, die die oberhalb und unterhalb gelegenen Endabschnitte der Anlaufstange zeigen;
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Einzelteile der erfindungsgemäß hergestellten Anlaufstange zeigt;
Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäß hergestellten Anlaufstange;
Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht längs Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht durch die Anlaufstange längs Linie 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Detailansicht in vergrößertem Maßstab des eingekreisten Gebiets 8 in Fig. 6, die einen Abstandszapfen zeigt, teilweise geschnitten an seinem inneren Endabschnitt, an dem er gegen einen Schiebezapfen anstößt;
Fig. 9 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, die eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der nur ein oberer Abschnitt der Anlaufstange selbsttragend ist;
Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Einzelteile des unteren Abschnitts der Anlaufstange nach Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 ist eine teilweise abgeschnittene Draufsicht von oben auf den unteren Abschnitt der Anlaufstange nach Fig. 9;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs Linie 12-12 in Fig. 11; und
Fig. 13 ist eine schematische Seitenansicht, die eine ebene Lagerung der Anlaufstange nach Fig. 9 zeigt.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine im ganzen mit 20 bezeichnete Anlaufstange, die mit ihrem Kopf 22 am oberhalb gelegenen Endabschnitt eine gekühlte Form 24 verschließt. In der Verwendung erstarrt das geschmolzene Metall 26, das in der Form 24 gehalten wird, am Kopf 22 und bildet das führende Ende eines Strangs, der von der Anlaufstange 20 durch die fortlaufende Gießstrecke hindurchgezogen wird. Ein Endstück 21 am unterhalb gelegenen Endabschnitt der Anlaufstange 20 wird von Abziehrollen 28 erfaßt, die paarweise auf gegenüberliegenden Seiten der Anlaufstange 20 unterhalb einer Führungsschiene 30 angeordnet sind, die die Anlaufstange in eine Krümmung mit festem Radius bringt.
Gegenüberstehende Paare von Zapfenverschieberollen 32 und Führungsrollen 34, von denen nur eine von jedem Paar in Fig. 1 gezeigt sind, sind benachbart zur Schiene 30 angeordnet und entlang der Länge der Schiene beabstandet, um mit Blockhaltemitteln 64 (Fig. 4) zusammenzuwirken, wodurch die Stange 20 selbsttragend gemacht wird. Die Funktion der Zapfenverschieberollen 32 und der Blockhaltemittel 64 ist im einzelnen unten unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 7 beschrieben.
Der Kopf 22 der Anlaufstange (Fig. 2) ist aus einem hochgekohlten Stahl mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt hergestellt und mit einem Bolzen 23 versehen. Der Bolzen 23 ist in ein Ende des Blocks geschraubt und verankert die Anlaufstange 20 nach Verfestigung des geschmolzenen Metalls 26 um den Bolzen herum am Gießstrang.
Eine Nut 25 ist in das andere Ende des Blocks eingearbeitet und dazu bestimmt, mit einer entsprechenden Zunge 60 zusammenzuwirken, die in Blöcken 46 ausgebildet ist, welche den Hauptkörper der Anlaufstange (Fig. 4) bilden. Benachbart zur Nut 25 ist eine von der im Betrieb obenliegenden Fläche des Blocks ausgefräste Vertiefung 27 dazu bestimmt, das führende Ende eines ersten Segments eines flexiblen, im wesentlichen ebenen Rückenteils 40 aufzunehmen. Eine Durchgangsbohrung 29 ist durch die Oberseite gebohrt, um ein Befestigungselement zur Befestigung des Rückenteils am Block aufzunehmen, und ein Paar Nuten 31 (von denen in Fig. 2 nur eine gezeigt ist) sind auf gegenüberliegenden Seiten des Blocks zur Aufnahme der Zapfenverschieberollen 32 und der Führungsrollen 34 ausgebildet.
Das Ende 21 (Fig. 3) der Anlaufstange ist ähnlich wie der Kopf aus einem Block aus hochgekohltem Stahl mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt hergestellt. Abgeschrägte Kanten 33 sind am nachlaufenden Endabschnitt des Endes 21 ausgebildet, um eine ordnungsgemäße Führung der Anlaufstange 20 durch die Abziehrollen 28 zu gewährleisten. Am führenden Endabschnitt ist eine in den Block eingearbeitete Zunge 35 dazu bestimmt, mit einer in den Blöcken 46 ausgebildeten Nut 62 (Fig. 4) zusammenzuwirken. Benachbart zu der Zunge ist eine in die im Betrieb obenliegende Fläche des Blocks eingefräste Vertiefung 37 dazu bestimmt, den nachlaufenden Endabschnitt des letzten Segments des Rückenteils 40 aufzunehmen, und eine Durchgangsbohrung 39 ist durch die Oberseite gebohrt, um ein Befestigungselement zur Befestigung des Rückenteils an dem Block aufzunehmen. Ein Paar Nuten 41, die auf gegenüberliegenden Seiten des Blocks ausgebildet sind, sind zur Aufnahme der Zapfenverschieberollen 32 und der Führungsrollen 34 vorgesehen.
Der Hauptkörper der Anlaufstange zwischen dem Kopf 22 und dem Ende 21 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 7 beschrieben. Es versteht sich, daß die Anlaufstange 20 zur Verwendung mit einer Barren- oder Blockgießeinrichtung bestimmt ist und einen langgestreckten Hauptkörper umfaßt, der einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt aufweist, welcher durch obere und untere, parallele Flächen und quer dazu verlaufende Seiten festgelegt ist, wobei die beigefügten Zeichnungen die Anlaufstange in dieser Orientierung zeigen.
Die Oberseite der Anlaufstange ist durch ein flexibles, im wesentlichen ebenes Rückenteils 40 festgelegt, das aus einem hochfesten Material mit großer Dauerfestigkeit besteht. Das Rückenteil 40 ist in einer Reihe von Platten segmentiert, die stirnseitig aneinander angeordnet sind und deren Enden schräg (nicht mit 90º) abgeschnitten sind, um einen weichen Übergang zu schaffen, wenn die Stange zwischen den Abziehrollen 28 (Fig. 6) läuft. Vier Bohrungen 42 sind in jeder Platte vorhanden, eine an jedem Ende und zwei in der Mitte zwischen den Enden. Die Bohrungen 42 sind angesenkt, um die konischen Köpfe von Befestigungselementen 44 aufzunehmen, die das Rückenteil 40 mit einer Reihe von darunterliegenden Blöcken 46 verbinden.
Wie Fig. 4 und 6 zeigen, ist jedes Segment des Rückenteils 40 an drei Blöcken 46 befestigt, nämlich an einem Block an jedem Endabschnitt und an einem Block in der Mitte. Die Blöcke 46 halbieren daher die Länge der Rückenteilsegmente.
Die Blöcke 46 sind aus hochgekohltem Stahl hergestellt und endseitig aneinanderliegend unter dem Rückenteil 40 angeordnet, wodurch sie eine Unterseite für den Hauptkörper der Anlaufstange festlegen. Wie Fig. 4 am besten zeigt, weist die Oberseite der Blöcke 46 ein Paar gegeneinander gerichteter Schultern 58 auf, die in Längsrichtung des Blocks verlaufen und dazu bestimmt sind, zwischen einander das Rückenteil 40 aufzunehmen. Die Dicke des Rückenteils 40 ist so gewählt, daß seine Höhe größer ist als die Tiefe der Schultern 58, so daß das Rückenteil 40 über den Block übersteht (Fig. 7). Ein Paar Durchgangsbohrungen 48, die zwischen der Ober- und Unterseite der Blöcke verlaufen, sind in der Mitte eines jeden Blocks 46 angebracht, wobei die Bohrungen 48 an jedem Ende einen großen Durchmesser aufweisen, um dazwischen einen Abschnitt mit verringerten Durchmesser festzulegen.
Wie oben angegeben, haben die Befestigungselemente 44 an einem Ende einen konischen Kopf, der in Einsatz in den angesenkten Öffnungen 42 unterhalb der Außenfläche des Rückenteils 40 sitzt. Das andere Ende der Befestigungselemente 44 hat einen teilweise mit Gewinde versehenen Abschnitt verminderten Durchmessers. Ein Satz von Belville-Federscheiben 50 und eine normale Scheibe 52 sind auf den Abschnitten verringerten Durchmessers der Befestigungselemente mittels einer Befestigungsmutter 54 gehalten, so daß die Belville-Federscheiben 50 gegen einen Positionierungsabsatz 56 (Fig. 5) anliegen, der durch den Abschnitt verringerten Durchmessers festgelegt ist, welcher in den Öffnungen 42 ausgebildet ist.
Wenn die Anlaufstange 20 eine gekrümmte Form annimmt, biegen sich die das Rückenteil 40 bildenden Platten, und eine auf die Befestigungselenente 44 ausgeübte, axiale Belastung wirkt so, daß die Belville-Scheiben 50 gegen den Positionierungsabsatz 56 zusammengedrückt werden. Dadurch verbleiben die Befestigungselemente 44 auch bei wiederholten Durchbiegen des Rückenteils 40 sicher in der Rückenteil- und Blockanordnung.
Jeder Block 46 hat an einem Ende eine Zuge 60 und am anderen Ende eine Nut 62, die jeweils mit der Nut und der Zunge benachbarter Blöcke zusammenwirken. Die Blöcke 46 können sich daher unabhängig voneinander in Übereinstimmung mit der Neigung des zugehörigen Abschnitts des Rückenteils 40 bewegen.
Es sei bemerkt, daß die Blöcke 46 eine relativ zueinander geneigte Anordnung einnehmen können, bei der das Rückenteil 40 so durchgebogen ist, daß die Anlaufstange die in Fig. 1 dargestellte, gekrümmte Form annimmt, aber daß die Anordnung so arbeitet, daß sie das Rückenteil daran hindert, sich in der entgegengesetzten Richtung weg von der geraden Form der Anlaufstange durchzubiegen.
Es versteht sich, daß die effektive Länge des Hauptkörpers der Anlaufstange 20 auf der durch das Rückenteil definierten Innenseite kürzer ist als auf der durch die freiliegende Unterseite der Blöcke 46 festgelegten Außenseite, wenn er sich in einer gekrümmten Form befindet. Damit die Anlaufstange 20 in der gekrümmten Anordnung selbsttragend sein kann, ist sie mit einer Anzahl von zurückziehbaren Blockhaltemitteln versehen, die in ganzen in Fig. 4 und 5 mit 64 bezeichnet sind, wobei die Blockhaltemittel dazu bestimmt sind, von einem Block vorzustehen, so daß sie anstoßend und abstützend bezüglich einer Lagerfläche auf den benachbarten Block liegen, sobald sich die Anlaufstange in der gebogenen Anordnung befindet, wodurch die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers der Anlaufstange vergrößert wird. Umgekehrt verkürzt ein Zurückziehen der Blockhaltenittel die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers der Anlaufstange, so daß sie unterhalb der Abziehrollen 28 wieder eine gerade Form annehmen kann.
In der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung weisen die Blockhaltemittel einen axial beweglichen Abstandszapfen 66 auf, der so angeordnet ist, daß er parallel zur Längsachse des Rückenteils 40 liegt und in einer in der Zunge 60 eines jeden Blocks 46 (Fig. 4, Fig. 8) ausgebildeten, entsprechenden ersten Bohrung 68 gehalten ist. Eine in Längsrichtung verlaufende Anflächung 70 ist in jeden Abstandszapfen 66 angebracht und nimmt darin einen Positionierungszapfen 72 auf, wodurch eine axiale Bewegung des Abstandszapfens 66 möglich ist, während dessen Drehung verhindert wird.
Eine zweite Bohrung 74 ist in jeden Block 46 quer zur ersten Bohrung 68 angebracht, so daß die erste Bohrung 68 darin endet und die zweite Bohrung 74 in ersten und zweiten Längsnuten 76, 78 endet, die in den Seiten des Blocks ausgebildet sind, wobei die genuteten Seiten quer zum Rückenteil 40 liegen. Die zweite Bohrung 74 hat an einen Ende einen vergrößerten Durchmesser und ist dazu bestimmt, einen Schiebezapfen 80 aufzunehmen, der einen ersten, großen Durchmesser an einen Ende und einen zweiten, kleinen Durchmesser am anderen Ende hat, wobei das innere Endes des Abstandszapfen 66 dazu bestimmt ist, entweder an den Abschnitt mit großem Durchmesser oder den Abschnitt mit kleinen Durchmesser des Schiebezapfens 80 entsprechend seiner axialen Position in der zweiten Bohrung 74 anzustoßen.
Ähnlich wie der Abstandszapfen 66 hat der Schiebezapfen 80 eine Anflächung 62, die sich über einen Teil seiner Länge erstreckt und dazu bestimmt ist, einen zweiten Positionierungszapfen 84 aufzunehmen, wobei der Positionierungszapfen 84 dazu bestimmt ist, eine Drehung des Schiebezapfens 80 in der Bohrung 74 zu verhindern. Die Länge des Schiebezapfens 80 ist so gewählt, daß nur ein Ende davon in eine der Nuten 76, 78 vorsteht.
Ein Paar axial beabstandeter Rastnasen 86 ist in dem Abschnitt kleineren Durchmessers des Schiebezapfens 80 ausgebildet, die dazu bestimmt sind, wechselweise mit einer federbelasteten Spitze 88 zusammenzuwirken, die in die Bewegungsbahn des Schiebezapfens 80 vorsteht. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen den Rastnasen 86 gleich der Länge der axialen Bewegung des Schiebezapfens 80 ist und so gewählt ist, daß er etwa gleich der Tiefe jeder der Nuten 76, 78 ist.
Entsprechende Bohrungen 90, 92, 94 sind in den Blöcken 46 ausgebildet, um die ersten und zweiten Positionierungszapfen 72, 84 sowie eine zu der Spitze 88 gehörige Schraubenfeder 96 aufzunehmen.
Eine schräge Nut 98 geht am anderen Ende jedes Blocks 46 von der Nut 62 aus und nimmt ein aus gehärteten Stahl mit entsprechender Schrägung gefertigtes, keilförmiges Gegendruckstück 100 auf, das durch ein Paar quer verlaufende Paßstifte 102 in seiner Stellung in der Nut 98 gehalten wird, die durch Bohrungen 104 und Öffnungen 106 in dem Druckstück 100 durch den Block gehen.
In Einsatz sind die Zapfenverschieberollen 32 auf gegenüberliegenden Seiten der Anlaufstange zum abrollenden Zusammenwirken mit den Nuten 76, 78 angeordnet, so daß sie in der Bewegungsbahn der Schiebezapfen 80 liegen und die axiale Stellung der Schiebezapfen 80 von einer Nut zur anderen verlagern, wenn sich die Anlaufstange 20 längs des gebogenen Wegs zwischen den Abziehrollen 28 und der Form 24 bewegt. Die oberhalb gelegene Zapfenverschieberolle 32A (Fig. 6), die der Form 24 zunächstliegt und benachbart zur Nut 78 ist, bewirkt eine axiale Bewegung der Schiebezapfen 80, so daß sich der Endabschnitt mit kleinen Durchmesser in die gegenüberliegende Nut 76 erstreckt und der Endabschnitt mit großem Durchmesser in Kontakt mit dem Abstandszapfen 66 ist (Fig. 8), wodurch der Abstandszapfen 66 dazu veranlaßt wird, um einen vorbestimmten Abstand x (Fig. 5) vom Block 46 vorzustehen und mit dem Gegendruckstück 100 des benachbarten Blocks abstützend zusammenzuwirken. Umgekehrt veranlaßt die unterhalb gelegene Zapfenverschieberolle 32B, die benachbart zur Nut 76 liegt, die Schiebezapfen zu einer axialen Bewegung, so daß sich der Endabschnitt mit großem Durchmesser des Schiebezapfens 80 in die Nut 78 hinein erstreckt, und ermöglicht dadurch dem Abstandszapfen 66, unter der Belastung des oberhalb gelegenen Endes der Anlaufstange und des Strangs in Kontakt mit dem Abschnitt kleinen Durchmessers des Schiebezapfens 80 geschoben zu werden.
Die Wirkung der oberhalb gelegenen Zapfenverschieberolle 32A ist somit die, daß die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers der Anlaufstange verlängert wird, und die Wirkung der unterhalb gelegenen Zapfenverschieberolle 32B besteht darin, zu ermöglichen, daß die effektive Länge der in Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers der Anlaufstange verkürzt wird, wodurch die Anlaufstange 20 wieder eine gerade Form annimmt.
Sobald der Kopf 22 der Anlaufstange während des Abziehens der Anlaufstange durch die Zapfenverschiebe- und Führungsrollenpaare (32, 34) hindurchgeht, werden die Rollen nach außen von der Gußstrecke weggezogen.
Es ist wichtig, daß die Länge der in Abstandszapfen 66 angebrachten Anflächung 70 wenigstens so groß ist wie die axiale Entfernung, die der Abstandszapfen 66 durchläuft, d.h. die Durchmesservergrößerung von dem Abschnitt kleinen Durchmessers zu dem Abstand großen Durchmessers des Schiebezapfens 80.
Damit die Anlaufstange 20 selbsttragend ist, nuß der Abstand x, um den der Abstandszapfen 66 aus den zugehörigen Block 46 vorsteht, gleich dem Abstand zwischen dem Block und der freiliegenden Oberfläche des Gegendruckstücks 100 auf den benachbarten Block sein. Bei der Verwendung wird dieser Abstand eingestellt, so daß er der aus dem Block vorstehenden Länge des Abstandszapfens entspricht, indem die Anlaufstange auf eine Schablone gesetzt wird, so daß ihre Form den Gußradius entspricht, und indem jedes der Gegendruckstücke 100 längs der geneigten Fläche der Nut 98 keilartig in Kontakt mit den herausgeschobenen Abstandszapfen 66 gebracht wird, wobei die Bohrungen 104 zur Aufnahme der Paßstifte 102 erst dann angebracht werden, wenn die vertikale Verschiebung der Gegendruckstücke in der Nut 98 abgeschlossen ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Erfindung kombiniert die Vorteile flexibler und starrer Anlaufstangen, so daß ein Minimum an Platz und Arbeit erforderlich ist, um die Anlaufstange zu lagern, nachdem sie von dem fortlaufenden Gußstrang getrennt worden ist, und sie ist außerdem in ihrer gebogenen Form selbsttragend und erfordert keine Abstützrollen. Da die Anlaufstange keine herkömmlichen Zapfenverbindungen hat, werden Verschleiß- und Gelenkverbindungsprobleme ebenfalls vermieden, es ist weniger Wartung erforderlich und die Betriebskosten werden gesenkt.
Selbstverständlich sind zahlreiche Variationen der oben beschriebenen Ausführungsforn der Erfindung möglich, ohne den Bereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Insbesondere kann der Mechanismus zum Steuern der Verschiebung des Abstandszapfens 66 beträchtlich variieren. Es liegt ebenfalls innerhalb des Bereichs des Patents, Veränderungen der Blockhaltemittel vorzusehen, durch die die Anlaufstange allmählich aus der gebogenen Anordnung in die gerade Anordnung gebracht wird, indem sie durch mehrere Sätze von Zapfenverschieberollen und Führungsschienen mit unterschiedlicher Neigung hindurchgeht.
In manchen Gießvorrichtungen, insbesondere in solchen mit einer Gießkrümmung mit großem Radius, die eine Strangführung und Stützrollen erfordert, braucht die Anlaufstange nur im oberen Bereich während etwa der ersten 30º der Gießkrümmung benachbart zur Form selbsttragend sein.
Der untere Abschnitt der Anlaufstange (restliche 60º) kann einfacher aufgebaut sein, wobei Abstands- und Schiebezapfen weggelassen werden. Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 9 bis 13 der Zeichnungen dargestellt und im einzelnen nachfolgend beschrieben.
In Fig. 9 ist eine in ganzen mit 120 bezeichnete Anlaufstange dargestellt, bei der der obere Abschnitt 122 selbsttragend ist und erfindungsgemäß in der unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 beschriebenen Weise aufgebaut ist. Der selbsttragende, obere Abschnitt 122 der Anlaufstange 120 nimmt einen Winkel β in der Gießkrümmung ein, wenn er so positioniert ist, daß er die Form 24 verschließt. Gemeinsame Teile in Fig. 1 und 9 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dieser Winkel β ist so gewählt, daß die unmittelbar unterhalb der Form 24 und in Bereich etwaiger Spritzer flüssigen Metalls aus der Form freigelassen wird. In der Praxis variiert der Winkel β umgekehrt proportional zum Radius R der Gießkrümmung und hat typischerweise eine Größe von 25º bis 45º.
Der untere Abschnitt 124 der Anlaufstange 120, der einen konplenentären Winkel von (90º-β) einnimmt, ist so aufgebaut, wie Fig. 10 bis 12 zeigen. Es ist ersichtlich, daß der untere Abschnitt 124 ähnlich dem oberen Abschnitt ist, indem er ein flexibles, im wesentlichen ebenes Rückenteil 126 umfaßt, das in einer Reihe von Platten segmentiert ist, die endseitig aneinanderliegend angeordnet sind und Bohrungen 128 haben, welche angesenkt sind, um die konischen Köpfe von Befestigungselementen 130 aufzunehmen, die das Rückenteil 126 mit einer Reihe von darunterliegenden Blöcken 132 verbinden. Die Blöcke 132 unterscheiden sich von den Blöcken 46 dadurch, daß sie keinerlei Abstandszapfen 66 oder Schiebezapfen 80 oder die zugehörigen Bohrungen 68 und 74 aufweisen. Weiterhin sind keine Nuten zur Aufnahme der Zapfenverschieberollen 32 und Führungsrollen 34 erforderlich. Im übrigen sind die Blöcke 132 und 46 im wesentlichen gleich aufgebaut. Die wichtigsten Merkmale der Blöcke 132 sind nachfolgend beschrieben.
Wie am besten aus Fig. 10 hervorgeht, hat die Oberseite des Blocks 132 ein Paar gegenüberstehender Schultern 134, die entlang der Länge des Blocks verlaufen und dazu bestimmt sind, dazwischen das Rückenteil 126 aufzunehmen. Die Dicke des Rükkenteils 126 ist so gewählt, daß seine Höhe größer ist als die Tiefe der Schultern 124, so daß das Rückenteil 126 über den Block vorsteht. Ein Paar Durchgangsbohrungen 136, die zwischen der Ober- und Unterseite des Blocks verlaufen, ist in der Mitte eines jeden Blocks 132 angebracht, wobei die Bohrungen 136 an jedem Ende einen großen Durchmesser aufweisen, um dazwischen einen Abschnitt verringerten Durchmessers festzulegen.
Wie oben beschrieben, haben die Befestigungselemente 130 einen konischen Kopf an einem Ende, der sich im Einsatz in den angesenkten Öffnungen 128 unterhalb der Außenseite des Rückenteils 126 befindet. Das andere Ende der Befestigungselemente 130 hat einen teilweise mit Gewinde versehenen Abschnitt verkleinerten Durchmessers. Ein Satz von Belville-Federscheiben 138 und eine normale Scheibe 140 sind durch eine Haltemutter 142 auf den Abschnitten verringerten Durchmessers der Befestigungselemente so gehalten, daß die Belville-Federscheiben 138 gegen einen Positionierungsabsatz 144 gedrückt werden, der durch den Abschnitt verringerten Durchmessers in den Öffnungen 136 festgelegt wird.
Jeder Block 132 hat eine Zunge 146 an einen Ende und eine Nut 148 am anderen Ende, die jeweils mit der Nut und der Zunge benachbarter Blöcke zusammwirken.
Eine schräge Nut 150 geht von der Nut 148 aus und nimmt darin ein keilförmiges Gegendruckstück 152 aus gehärtetem Stahl mit entsprechender Schrägung auf, das durch ein Paar quer verlaufender Paßstifte 154 in seiner Stellung in der Nut 150 gehalten wird, die durch Bohrungen 156 und Öffnungen 158 in dem Druckstück 152 durch den Block gehen.
Der untere Abschnitt 124 der Anlaufstange 120 ist so zusammengesetzt, daß er durch geeignete Positionierung der Gegendruckstücke 152, wobei diese an die Zungen 146 benachbarter Blöcke 132 anstoßen, eine gerade Form annimmt. Dies ist am deutlichsten in Fig. 11 und 12 dargestellt. Die Bohrungen 156 in den Blöcken zur Aufnahme der Paßstifte 154 werden angebracht, nachdem die vertikale Verschiebung der Gegendruckstücke 152 in den Nuten 150 abgeschlossen ist.
Eine solche Anordnung ermöglicht es, daß der untere Abschnitt 124 der Anlaufstange 120 eine gekrümmte Form entsprechend dem Radius R der Gießkrümmung (Fig. 9) annimmt, während das Rükkenteil 126 an einer Durchbiegung in die entgegengesetzte Richtung weg von einer geraden Form gehindert wird. Der untere Abschnitt 124 wird in der gekrümmten Anordnung durch eine Strangführung 160 und durch paarweise oberhalb und unterhalb der Führung angeordnete Stützrollen 162 abgestützt.
Nach dem Austritt aus den Abziehrollen 28 wird die gesamte Anlaufstange 120 einschließlich des oberen Abschnitts 122 und des unteren Abschnitts 124 auf eine bewegliche, von einem Gerüst 166 getragene Lagerrampe 164 geführt, wo sie eben gelagert wird. Der untere Abschnitt 124 erhält einfach erneut seine Zusammenbaustellung, während das Abziehen des oberen Abschnitts 122 durch die Zapfenverschieberollen 32 die Abstandszapfen 66 dazu veranlaßt, in die Bohrungen 74 zurückzufallen, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben, wodurch der obere Abschnitt ebenfalls eine gerade Form annimmt. Schließlich wird die Anlaufstange 120 von führenden Ende eines Strangs 170 getrennt, der während des Stranggießens aus den geschmolzenen Metall 26 gebildet worden ist. Ein in Fig. 13 mit 168 bezeichneter Rolltisch trägt den heißen Strang 170.
Es sei bemerkt, daß die Ausführungsform nach Fig. 9 bis 13 ein vereinfachter Aufbau ist, der preiswerter herzustellen ist als eine Anlaufstange, die in Übereinstimmung mit der Erfindung über ihre gesamte Länge selbsttragend ist.

Claims

1. Anlaufstange (20) zum Verschließen einer Form (24), die bei einer Stranggießvorrichtung verwendet wird, und zum Führen des vorderen Endes eines Strangs aus der Form auf einem gebogenen Weg, wobei die Anlaufstange einen Kopf (22) an einem Ende der Stange zur Befestigung am vorderen Ende des Strangs aufweist, ein Endstück (21) am anderen Ende der Stange zum Führen der Stange zwischen Rollen, die einen Teil der Stranggießvorrichtung bilden, und einen Hauptkörper, der zwischen dem Kopf und dem Endstück angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper umfaßt:

ein flexibles, im wesentlichen ebenes Rückenteil (40) auf einer im Betrieb innenliegenden Seite des Hauptkörpers, wobei sich das Rückenteil in Längsrichtung zwischen dem Kopf (22) und dem Endstück (21) erstreckt und einen inneren Krümmungsradius für die auf dem gebogenen Weg liegende Anlaufstange festlegt;

eine Reihe von Blöcken (46) auf einer im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers, die endseitig aneinanderliegend angeordnet und an einer Seite davon an der im Betrieb äußeren Fläche des Rückenteils (40) befestigt sind, wodurch die Blöcke auf diese Weise einen äußeren Krümmungsradius für die Anlaufstange festlegen; und

eine Anzahl von zurückziehbaren Blockhaltemitteln (64), die jeweils zwischen benachbarten Blockpaaren (46) angeordnet und dazu bestimmt sind, von einem Block eines Paars um einen vorbestimmten Abstand x vorzustehen, so daß sie anstoßend und abstützend bezüglich einer Lagerfläche auf dem anderen Block des Paars liegen und dadurch die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers vergrößern, so daß die Anlaufstange eine gekrümmte Form annehmen und selbsttragend sein kann, wobei die Blockhaltemittel zurückziehbar sind, um die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers zu verkürzen, so daß die Anlaufstange eine gerade Form annehmen kann.

2. Anlaufstange (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Länge der im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptstücks niemals kürzer ist als die effektive Länge der im Betrieb innenliegenden Seite des Hauptkörpers.

3. Anlaufstange (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückenteil (40) segmentiert ist, wobei die Enden der Segmente quer zur Längsachse des Rückenteils unter einem spitzen Winkel und endseitig aneinanderliegend angeordnet sind.

4. Anlaufstange (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückenteil (40) angesenkt ist, um die Körper von Befestigungselementen (40) zum Befestigen der Blöcke (46) auf zunehmen, und die Blöcke Durchgangsbohrungen (48) haben, um die Befestigungselemente aufzunehmen und einen Zugang zu Muttern (54) zur Sicherung der Befestigungselemente in den Bohrungen zu schaffen, wobei die Bohrungen einen Abschnitt mit verkleinertem Durchmesser haben, um einen Positionierungsabsatz (56) für die Muttern festzulegen.

5. Anlaufstange (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Belville-Federscheiben (50) auf Befestigungselementen (44) jeweils zwischen Muttern (54) und den Positionierungsabsätzen (56) in den Durchgangsbohrungen (48) angeordnet sind, wobei die Belville-Federscheiben dazu bestimmt sind, unter axialer Belastung zusamnengedrückt zu werden.

6. Anlaufstange (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockhaltemittel (64) einen axial beweglichen Abstandszapfen (66) aufweist, der so angeordnet ist, daß er parallel zur Längsachse des Rückenteils (40) liegt und innerhalb eines jeweiligen Blocks (46) an seinem inneren Ende festgehalten wird, so daß sein äußeres Ende freiliegt, sowie einen axial beweglichen Schiebezapfen (80), der innerhalb des Blocks festgehalten ist und quer zum Abstandszapfen (66) angeordnet ist, anstoßend an das innere Ende des Abstandszapfens, wobei der Schiebezapfen unterschiedliche Durchmesser entlang seiner Länge aufweist, so daß eine axiale Bewegung des Schiebezapfens, um den Durchmesser am Kontaktbereich des Schiebezapfens mit dem Abstandszapfen zu verändern, eine entsprechende Verschiebung in der Axialposition des Abstandszapfens mit sich bringt.

7. Anlaufstange (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (46) jeweils eine Durchgangsbohrung (74) in der Nähe eines ihrer Enden haben, um einen Schiebezapfen (80) aufzunehmen, wobei sich die Bohrung quer zwischen ersten und zweiten Längsnuten (76, 78) erstreckt, die in jeweiligen Seiten des Blocks ausgebildet sind, wobei die genuteten Seiten quer zum Rückenteil (40) liegen und der Schiebezapfen dazu bestimmt ist, sich axial zwischen den Nuten zu bewegen, wobei die Nuten dazu bestimmt sind, Zapfenverschieberollen (32) in abrollendem Zusammenwirken damit aufzunehmen, wenn sich die Anlaufstange (20) entlang des gekrümmten Weges bewegt, wobei die Zapfenverschieberollen in Längsrichtung entlang des gebogenen Wegs beabstandet sind, so daß sie in der Bewegungsbahn der Schiebezapfen liegen und die Axialposition der Schiebezapfen in Richtung auf gegenüberliegende Führungsrollen (34) verschieben, wenn sich die Anlaufstange entlang des gebogenen Wegs bewegt, wobei eine oberhalb gelegene Zapfenverschieberolle (32), die der Form (24) zunächstliegt, den Abstandszapfen dazu veranlaßt, aus dem Block (46) vorzustehen, und eine unterhalb gelegene Zapfenverschieberolle (32), entfernt von der Form, dem Abstandszapfen ermöglicht, unter der Belastung des oberhalb gelegenen Endabschnitts der Anlaufstange und des Strangs in den Block geschoben zu werden.

8. Anlaufstange (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche, gegen die das Blockhaltemittel (64) in der gekrümmten, selbsttragenden Form der Anlaufstange anstößt, durch einen Einsatz (100) gebildet wird, der auf einer Rampenfläche (98) auf dem zugehörigen Block (46) gehalten ist, so daß der Abstand zwischen dem Einsatz und dem benachbarten Block so eingestellt werden kann, daß er gleich dem Abstand x ist.

9. Anlaufstangenanordnung mit einer Anlaufstange (120) und zugehörigen Rollen zur Verwendung mit der Anlaufstange, wobei die Anlaufstange einen Kopf (22) an einem Ende der Stange zur Befestigung am vorderen Ende eines Strangs hat, ein Endstück (21) am anderen Ende der Stange zum Führen der Stange zwischen Rollen, die einen Teil der Stranggießvorrichtung bilden, sowie einen Hauptkörper, der zwischen dem Kopf und dem Endstück angeordnet ist und einen unteren Abschnitt (124) benachbart dem Endstück (21) und einen selbsttragenden, oberen Abschnitt (122) benachbart zum Kopf (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper umfaßt:

ein flexibles, im wesentlichen ebenes Rückenteil (40, 126) auf einer im Betrieb innenliegenden Seite des Hauptkörpers, wobei sich das Rückenteil in Längsrichtung zwischen dem Kopf (22) und dem Endstück (21) erstreckt und einen inneren Krümmungsradius für die Anlaufstange (120) festlegt, die auf dem gekrümmten Weg liegt;

eine Reihe von Blöcken (46, 132) auf einer im Betrieb außenliegenden Seite des Hauptkörpers, die endseitig aneinanderliegend und an einer Seite davon an der im Betrieb außenliegenden Fläche des Rückenteils (40, 126) befestigt sind, wobei die Blöcke dadurch einen äußeren Krümmungsradius für die Anlaufstange festlegen;

im selbsttragenden, oberen Abschnitt (122) eine Anzahl von zurückziehbaren Blockhaltemitteln (64), die jeweils zwischen benachbarten Blockpaaren (46) angeordnet und dazu bestimmt sind, von einem Block eines Paars um einen vorbestimmten Abstand x vorzustehen, so daß sie anstoßend und abstützend auf einer Lagerfläche auf dem anderen Block des Paars liegen und dadurch die effektive Länge der im Betrieb äußeren Seite des Hauptkörpers vergrößern, so daß die Anlaufstange eine gekrümmte Form annehmen und selbsttragend sein kann, wobei die besagten Blockhaltemittel zuruckziehbar sind, um die effektive Länge der im Betrieb äußeren Seite des Hauptkörpers zu verkürzen, so daß die Anlaufstange eine gerade Form annehmen kann;

wobei die besagten Blockhaltemittel (64) jeweils einen axial beweglichen Abstandszapfen (66) aufweisen, der so angeordnet ist, daß er parallel zur Längsachse des Rückenteils (40) liegt und innerhalb eines jeweiligen Blocks (46) an seinem inneren Ende festgehalten wird, so daß sein äußeres Ende freiliegt, sowie einen axial beweglichen Schiebezapfen (80), der innerhalb des Blocks festgehalten ist und quer zum Abstandszapfen (66) angeordnet ist, anstoßend an das innere Ende des Abstandszapfens, wobei der Schiebezapfen unterschiedliche Durchmesser entlang seiner Länge aufweist, so daß eine axiale Bewegung des Schiebezapfens, um den Durchmesser am Kontaktbereich des Schiebezapfens mit dem Abstandszapfen zu verändern, eine entsprechende Verschiebung in der Axialposition des Abstandszapfens mit sich bringt;

wobei die Blöcke (46) jeweils eine Durchgangsbohrung (74) in der Nähe eines ihrer Enden haben, um einen Schiebezapfen (80) aufzunehmen, wobei sich die Bohrung quer zwischen ersten und zweiten Längsnuten (76, 78) erstreckt, die in jeweiligen Seiten des Blocks ausgebildet sind, wobei die genuteten Seiten quer zum Rückenteil (40) liegen und der Schiebezapfen dazu bestimmt ist, sich axial zwischen den Nuten zu bewegen, wobei die Nuten dazu bestimmt sind, Zapfenverschieberollen (32) in abrollendem Zusammenwirken damit aufzunehmen, wenn sich die Anlaufstange (20) entlang des gekrümmten Wegs bewegt; und

wobei die zugehörigen Rollen ein oberhalb gelegenes Paar von Zapfenverschiebe- und Führungsrollen (32, 34) und ein unterhalb gelegenes Paar von Zapfenverschiebe- und Führungsrollen (32, 34) umfaßt, die Rollen eines Paars auf gegenüberliegenden Seiten der Anlaufstange (20) in den Längsnuten (76, 78) angeordnet sind, die Zapfenverschieberollen (32) in Längsrichtung entlang des gebogenen Wegs beabstandet sind, so daß sie in der Bewegungsbahn der Schiebezapfen liegen und die Axialposition der Schiebezapfen in Richtung auf gegenüberliegende Führungsrollen (34) verschieben, wenn sich die Anlaufstange entlang des gebogenen Wegs bewegt, die oberhalb gelegene Zapfenverschieberolle, die der Form zunächstliegt, den Abstandszapfen dazu veranlaßt, aus dem Block vorzustehen, und die unterhalb gelegene Zapfenverschieberolle, entfernt von der Form, dem Abstandszapfen ermöglicht, unter der Belastung des oberhalb gelegenen Endabschnitts der Anlauf stange und des Strangs in den Block geschoben zu werden.