Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Stranggussprodukts, insbesondere einer Bramme, wobei das Stranggussprodukt im Querschnitt eine rechteckförmige Kontur mit zwei sich gegenüberliegenden langen Seiten und zwei sich gegenüberliegenden kurzen Seiten aufweist, wobei zumindest die langen Seiten mittels mindestens eines Schleifwerkzeugs einer Oberflächenbearbeitung unterzogen werden. Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts.

Stranggegossene Produkte, insbesondere Brammen, werden nach dem Stranggießen einer Oberflächenbearbeitung durch Schleifen unterzogen, um bei der Weiterverarbeitung des Produkts eine hinreichende Qualität zu erzielen. Beim Schleifen stranggegossener Brammen wird die Bramme üblicherweise in reversie- render 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.

Während des Schleifens wird die Bramme auf einem Schleiftisch auf ihrer langen Breitseite liegend gelagert.

E ngsgemäße vorbekannte Vorrichtung zum Schleifen von Brammen ist in Fig. 1 dargestellt. Sie ist ähnlich zu derjenigen, wie sie in der EP 0 053 274 A1 beschrieben ist.

Auf der in Fig. 1 skizzierten Vorrichtung wird das sog. HP-Schleifen (High- Pressure-Schleifen) der Bramme 1 durchgeführt. Die Vorrichtung hat einen Schleiftisch 13 sowie eine Schleifvorrichtung 9 mit Antriebsmotor 10 und Schleifscheibe 6. Die Bramme 1 hat in bekannter Weise zwei lange Seiten 2 und 3 (Breitseiten) und zwei kurze Seiten 4 und 5 (Schmalseiten). Sie liegt mit einer ihrer langen Seite 3 auf dem Schleiftisch 13 auf. Beim Schleifen der Brammenoberseite bewegt sich der Schleiftisch 13 reversierend unter der Schleifvorrichtung 9 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Dabei wird die Schleifscheibe 6 mittels eines Schleifdruckzylinders 14 gegen die Oberseite der Bramme 1 gedrückt. Die Bramme 1 wird also mittels des Schleiftisches 13 relativ zur Schleifvorrichtung 9 in Längsrichtung hin und her bewegt. Mit jeder Reversierbewegung vollzieht die Schleifvorrichtung 9 mittels eines Vorschubzylinders 15 eine schrittweise Quervorschubbewegung, bis die Oberseite der Bramme fertig geschliffen ist.

Nachteilig ist, dass die Bramme 1 bei ihrer Lage mit der Breitseite auf dem Schleiftisch 13 um eine Achse, die horizontal und quer zur Brammenlängsachse ist, ein minimales Flächenträgheitsmoment aufweist. Demgemäß ist der Widerstand gegen Biegung um diese Achse minimal. Insbesondere beim Schleifen einer Bramme mit einer hohen Temperatur (z. B. bis zu 800 ⁰ C) besteht daher die Gefahr des Durchbiegens. Daher ist der Schleiftisch 13 in definierten Abständen entlang der Längsachse der Bramme 1 mit Auflagen 16 versehen, die die Biegung der Bramme minimieren sollen. Die Anzahl der Auflagen 16 ist hierfür entsprechend hoch gewählt. Dies hat allerdings in nachteiliger Weise eine relativ robuste und schwere Konstruktion des Schleiftisches zur Folge. Brammen mit mittleren Temperaturen (im Bereich von beispielsweise 450 ⁰ C) biegen sich bedingt durch die höheren Temperaturen an ihrer unteren horizontalen Hauptseite an den Brammenenden nach oben durch. Das führt in nachteiliger Weise dazu, dass die Bramme bei der dargestellten Positionierung während des Schleifens zu unerwünschten Vibrationen beim Schleifen neigt. Die Bramme 1 liegt in diesem Falle vor allem auf den mittleren Auflagen 13 auf.

Auch auf Hallentemperatur abgekühlte Brammen sind daher in der Regel bezogen auf ihre Breitseiten nicht annähernd plan.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass es zu erheblichen Anbackungen von Schleifspänen an der Vorrichtung kommen kann, wenn der Flug der Späne beim Schleifen nicht optimal gehalten wird. Daher ist bei vorbekannten Lösungen ein relativ hoher Wartungsaufwand erforderlich, um die Vorrichtung im optimalen Gebrauchszustand zu halten.

Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, bei einer relativ leichten Bauweise zu erreichen, dass die Durchbiegung des Stranggussprodukts, insbesondere der Brammen, minimiert wird. Damit soll auch die Qualität der Schleifbearbeitung optimiert werden. Ferner soll erreicht werden, dass das Schleifen des Stranggussprodukts in effizienter und schneller Weise erfolgen kann, so dass die Schleifbearbeitung wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Ferner wird angestrebt, das Verfahren bzw. die Vorrichtung so zu gestalten, dass in verbesserter Weise eine Abfuhr der Schleifspäne erfolgen kann. Hierdurch sollen insbesondere Anbackungen von Spänen an der Vorrichtung reduziert werden. Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Schleifen einer langen Seite des Strangguεεprodukts das Strangguss- produkt so mittels einer Aufnahme positioniert wird, dass die Oberflächennormale auf die lange Seite des Stranggussprodukts mit der Vertikalen einen spitzen Winkel größer als Null Grad einschließt.

Der Winkel zwischen der Oberflächennormalen und der Vertikalen beträgt bevorzugt zwischen 30° und 90°. Eine Ausführungsform sieht dabei einen Winkel zwischen 40° und 75° vor. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass der Winkel zwischen der Oberflächennormalen und der Vertikalen 90° beträgt („vertikal angeordnete Bramme").

Eine Fortbildung sieht vor, dass mittels des mindestens einen Schleifwerkzeugs in einer Lage des Stranggussprodukts auf der Aufnahme sowohl eine lange Seite als auch eine kurze Seite geschliffen wird. Damit kann ein separates Schleifaggregat zum Schleifen der kurzen bzw. schmalen Seite entfallen.

Bei „vertikal angeordneter Bramme" kann in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen werden, dass die beiden sich gegenüberliegenden langen Seiten des Stranggussprodukts simultan mittels mindestens zweier Schleifwerkzeuge geschliffen werden. Das Stranggussprodukt kann dabei mittels einer Aufnahme in Form eines Halterahmens während des Schleifens in einer hängenden Weise positioniert werden.

Die lange Seite des Stranggussprodukts ist zumeist mindestens doppelt so lang wie die kurze Seite, häufig sogar wesentlich mehr als das Doppelte. ϊschlagene Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts weist mindestens eine Schleifvorrichtung mit mindestens einem Schleifwerkzeug zum Schleifen zumindest einer langen Seite des Stranggussprodukts auf und zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Aufnahme umfasst, die zur Positionierung des Stranggussprodukts während des Schleifens in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Oberflächennormale auf die lange Seite des Stranggussprodukts mit der Vertikalen einen spitzen Winkel größer als Null Grad einschließt, vorzugsweise einen Winkel zwischen 30° und 90°.

Die Vorrichtung kann auch zwei Schleifvorrichtungen mit jeweils mindestens einem Schleifwerkzeug aufweisen, die zur simultanen Bearbeitung der beiden sich gegenüberliegenden langen Seiten des Stranggussprodukts ausgebildet und vorgesehen sind.

Die Aufnahme für das Stranggussprodukt kann eine Anlagefläche für eine lange Seite des Stranggussprodukts und eine Anlagefläche für eine kurze Seite des Stranggussprodukts aufweisen.

Optional umfasst die Aufnahme einen Halterahmen, mit dem das Stranggussprodukt in einer hängenden Weise positioniert werden kann.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass das Flächenträgheitsmoment des Stranggussprodukts, insbesondere der Bramme, um eine horizontale Querachse und damit der Widerstand gegen Durchbiegungen dann ansteigt, wenn das Stranggussprodukt auf seiner Schmalseite in Längsrichtung schräg angestellt wird. Durch eine Reduzierung der notwendigen Auflagen auf dem Schleiftisch kann daher das Gewicht des Schleiftisches in vorteilhafter Weise reduziert werden. ;hrägen Anordnung des Stranggussprodukts während des Schleifens wird zudem der Späneflug direkter als bei der liegenden Lagerung in den Spä- neauffangkasten gelenkt, d. h. optimiert. Die Gefahr von Anbackungen wird somit verringert. Der Späneauffangkasten kann daher in vorteilhafter Weise kleiner ausgeführt werden. Es kommt also in vorteilhafter Weise zu einem gezielt flurseitig orientierten Funkenflug und damit zum Einsatz eines einfacheren Späneauf- fangkastens.

Um den konstruktiven Aufwand für die Vorrichtung und insbesondere für den Schleiftisch und den Späneauffangkasten zu reduzieren, wird also die Erhöhung des Flächenträgheitsmoments des Stranggussprodukts während der Schleifbearbeitung angestrebt, was mit der genannten erfindungsgemäßen Vorgehensweise bzw. Ausgestaltung erreicht werden kann.

Demgemäß sind die Durchbiegungen des Stranggussprodukts geringer als bei vorgekannten Lösungen.

Wenn beim Schleifen von Hallentemperatur bis zu hohen Temperaturen das Schleifen mit erfindungsgemäß schräg angestellter Bramme erfolgt, liegt die Bramme ab einem bestimmten Winkel, dessen bevorzugter Bereich angegeben ist, bedingt durch ihr hohes Eigengewicht sicher auf ihrer jeweiligen Schmalseite auf, so dass nur wenige Auflagen erforderlich sind.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung besteht insbesondere bei höheren Brammentemperaturen darin, dass die Breitseiten der Bramme direkt aus der Nähe von der Seite her inspiziert werden können. chnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 bei einer erweiterten Verfahrensweise gemäß der Erfindung;

Fig. 5 schematisch eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 eine Vorrichtung zum Schleifen eines Stranggussprodukts in Form einer Bramme gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zum Schleifen einer Bramme 1 dargestellt, die nach der Erfindung arbeitet. Die Bramme 1 hat einen rechteckförmigen Querschnitt, der in Fig. 2 zu sehen ist; die Bramme 1 erstreckt sich mit ihrer Längsachse in Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Die Bramme 1 hat demgemäß zwei lange Seiten 2 und 3 und zwei kurze 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 sehr viel länger. imenoberfläche muss mittels eines Schleifvorgangs bearbeitet werden, um schlussendlich durch einen sich anschließenden Walzprozess ein Produkt mit hinreichender Qualität aus der Bramme herstellen zu können. Hierfür ist eine Schleifvorrichtung vorgesehen, von der in Fig. 2 nur die Schleifscheibe 6 skizziert ist. Der Pfeil gibt die Drehrichtung der Schleifscheibe 6 bei deren Betrieb an.

Um das Flächenträgheitsmoment um eine horizontale und quer zur Längsrichtung der Bramme verlaufende Achse zu erhöhen und folglich die Durchbiegung der Bramme 1 während des Schleifens zu minimieren, ist vorgesehen, dass beim Schleifen der oberen langen Seite 2 (entsprechendes gilt nach Wenden der Bramme beim Schleifen der unteren langen Seite 3) der Bramme 1 diese so mittels einer Aufnahme 7 positioniert wird, dass die Oberflächennormale 8 auf die lange Seite 2 der Bramme 1 mit der Vertikalen V (d. h. in Richtung der Schwerkraft gesehen) einen spitzen Winkel α einschließt. Dieser Winkel ist größer als Null Grad. Bevorzugt beträgt er 30° oder mehr.

In dieser Stellung wird der an sich bekannte Schleifvorgang durchgeführt, d. h. der Schleiftisch 13 oszilliert in Richtung der Längsachse der Bramme 1 (somit in Richtung senkrecht auf die Zeichenebene) hin und her, während die Schleifscheibe 6 bei jedem Hub bzw. Doppelhub des Schleiftisches 13 einen gewissen Betrag quer zur Breitenrichtung der Bramme 1 weitergefahren wird.

Zur Halterung der Bramme 1 weist die Aufnahme 7 vorliegend eine Anlagefläche 11 , bestehend aus voneinander beabstandeten Streben, für die lange Seite 3 und eine Anlagefläche 12 für die kurze Seite 4 auf.

Die Drehrichtung der Schleifscheibe 6 bewirkt, dass die Schleifspäne auf der geneigten Brammenoberfläche nach unten abgeleitet und in einen Späneauffang- kasten unterhalb der Vorrichtung geführt werden. Der Späneflug ist mit der Be- ^• 18 an der gestrichelten Linie angedeutet. Wie zu sehen ist, kann ein Prallblech 19 vorgesehen werden, um den Späneflug 18 zu beeinflussen.

Bei der Bramme 1 , die so bearbeitet wird, kann es sich um eine Warmbramme handeln. Durch deren höhere Temperatur kommt der erfindungsgemäße Vorschlag besonders zur Geltung, da hier das Durchbiegen der Bramme ein besonders relevantes Thema ist.

Eine konkrete Ausführungsform einer Vorrichtung zum Schleifen einer Bramme 1 , bei der auch die verschiedenen Einrichtungen dargestellt sind, die bei der schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 weggelassen wurden, ist der Fig. 3 zu entnehmen. Prinzipiell gilt hier dasselbe, was zu Fig. 2 gesagt wurde. Die Bramme 1 ist hier allerdings noch etwas weiter schräg angestellt, als es bei Fig. 2 der Fall ist. Hier schließt die Oberflächennormale 8 mit der Richtung der Vertikale V einen Winkel α ein, der bei ca. 75° liegt.

Zu erkennen ist, dass die Schleifvorrichtung 9 einen Antriebsmotor 10 für die Schleifscheibe 6 hat, mit der diese angetrieben wird. Die Schleifscheibe 6 wird bei der Bearbeitung der Bramme 1 durch einen Schleifdruckzylinder 14 normal zur Brammenoberfläche zugestellt bzw. angedrückt. Die schrittweise Bewegung der Schleifscheibe 6 über die Breite der langen Seite 2 der Bramme 1 wird von einem Vorschubzylinder 15 bewerkstelligt. Unterhalb der Vorrichtung ist ein Späneauf- fangkasten 17 angeordnet.

In Fig. 4 ist eine Variation der Lösung gemäß Fig. 2 zu sehen.

Zumeist wird sowohl die lange Seite der Bramme als auch die kurze Seite geschliffen. Hierbei kommen in der Regel zwei separate Schleifvorrichtungen zum Einsatz. Die lange Seite wird dabei mit einem leistungsstarken Hauptaggregat ge- Für die kurze Seite kann ein Nebenaggregat mit geringerer Leistung installiert werden.

Durch Erweiterung der Funktion des Hauptaggregats kann die Möglichkeit geschaffen werden, auch die kurze Seite mit dem Hauptaggregat zu schleifen. Dies ist in Fig. 4 illustriert.

Die Schleifscheibe 6 ist hier in zwei verschiedenen Positionen skizziert. In der unteren Position erfolgt das Schleifen der langen Seite 2 der Bramme wie bei Fig. 2 erläutert. Indes wird die Schleifscheibe 6 nach dem Schleifen der langen Seite 2 hier auch über die obere kurze Seite 5 geführt, um diese in der dargestellten Positionierung der Bramme 1 auf der Aufnahme 7 zu schleifen. Dies ist durch die obere Lage der Schleifscheibe 6 angedeutet. Damit die Schleifspäne auch in diesem Falle günstig nach unten in den (nicht dargestellten) Späneauffangkasten geleitet werden können, ist für das Schleifen der kurzen Seite 5 vorgesehen, dass die Drehrichtung der Schleifscheibe 6 geändert wird (s. Pfeile). Zur Führung der Späne sind auch hier Prallbleche 19 vorgesehen.

Das Hauptaggregat wird dabei so modifiziert, dass sowohl das Schleifen der langen Seite als auch das Schleifen der kurzen Seite möglich ist. Auf ein separates Nebenaggregat kann somit verzichtet werden. Zu diesem Zweck müssen beide Bewegungsrichtungen des Schleifaggregats mit einer Schleifdruckregelung ausgestattet werden.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Konzept umfasst auch eine Anordnung der Bramme 1 beim Schleifen, so dass der Winkel zwischen der Oberflächennormalen 8 auf die lange Seite 2 der Bramme 1 mit der Vertikalen V einen rechten Winkel einschließt. Dies ist in Fig. 5 gezeigt. Die Bramme wird hier also vertikal hochkant angeordnet. Das hat den besonderen Vorteil, dass hier in besonders einfacher Weise die beiden langen Seiten 2 und 3 simultan geschliffen werden können, was prechende Zeitreduzierung der Bearbeitung der Bramme 1 ermöglicht. Hierfür sind zwei Schleifscheiben 6 und 6' vorgesehen, die die beiden Seiten 2, 3 gleichzeitig bearbeiten.

Die Bramme 1 ist hier im übrigen - was nicht zwingend, aber bevorzugt ist - hängend gelagert, d. h. die Aufnahme 7 ist hier als rahmenartige Struktur ausgeführt, die die Bramme 1 an ihrer Unter- und Oberseite, d. h. an den kurzen Seiten 4, 5, klemmt und in der dargestellten Position hält. Der Schleiftisch 13 ist demgemäß im oberen Bereich der Vorrichtung angeordnet. Natürlich kann alternativ die in einem Klemmrahmen angeordnete Bramme 1 auch mit einer kurzen Seite in der dargestellten Weise auf einem Schleiftisch aufgestellt und wie oben erläutert bearbeitet werden.

Zusätzlich zu der schematischen Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt Fig. 6 eine konkrete Ausführungsform dieses Konzepts.

Hier sind die beiden Schleifvorrichtungen 9 und 9' zu sehen, die die Schleifscheiben 6 und 6' betreiben. Die Schleifvorrichtungen 9, 9' sind dabei mit den benötigten Stellelementen (hydraulischen Kolben-Zylinder-Systemen) ausgestattet, um die Schleifscheiben 6, 6' vertikal entlang der langen Seiten 2, 3 führen zu können. In dem hier als Grube ausgebildeten Späneauffangkasten 17 ist eine Schwingförderrinne 20 angeordnet, mit der die Späne zur Entsorgung gefördert werden können.

Bei „vertikaler Anordnung" der Bramme 1 wird der Späneflug 18 dahingehend optimiert, dass die Späne direkt in den unter der Maschine angeordneten Späneauffangkasten 17 geleitet werden.

Im Vergleich mit dem herkömmlichen Schleifen der Bramme reduzieren sich mit der erläuterten Verfahrensweise die Bearbeitungszeiten um mehr als die Hälfte, nur die Zeit für das Schleifen der zweiten langen Seite entfällt, sondern auch die Nebenzeiten für das Wenden der Bramme 1.

Ein vorrichtungstechnischer Vorteil besteht weiterhin darin, dass bei „vertikaler Anordnung" der Bramme vorgesehen werden kann, dass beide Schleifvorrichtungen 9, 9' in einer gemeinsamen Kabine bzw. Eirihausung angeordnet werden können. Ferner gestaltet sich die Inspektion des Schleifergebnisses einfacher.

Zum Umsetzen bzw. Umspannen der Bramme 1 für ein ggf. gewünschtes Schleifen der kurzen Seiten sind die Schleifvorrichtungen 9, 9' seitlich von der Bramme wegschwenkbar oder -fahrbar angeordnet.

Die Schleifvorrichtungen sind zumeist mit heißgepressten Schleifscheiben 6 ausgerüstet. Die Antriebsleistung sowie der Durchmesser und die Breite der Schleifscheibe 6 sind durch die aus dem Herstellungsprozess der Scheibe resultierende Festigkeit derselben begrenzt. Es kommen daher zumeist Schleifscheiben mit einem Durchmesser von beispielsweise 915 mm bei einer Breite von beispielsweise 150 mm zum Einsatz, was Motorantriebsleistungen erfordert, die beispielsweise 315 kW betragen.

Ein höherer Durchsatz kann theoretisch durch breitere Schleifscheiben und höhere Motorantriebsleistungen erreicht werden, was allerdings - wie gesagt - Grenzen hat. Eine beliebige Verbreiterung der Schleifscheibe ist bedingt durch den Herstellungsprozess der Scheiben und die Festigkeit des Bindemittels für die Schleifkörner nicht möglich. sichenliste:

1 Stranggussprodukt (Bramme)

2 lange Seite

3 lange Seite

4 kurze Seite

5 kurze Seite

6 Schleifwerkzeug

6' Schleifwerkzeug

7 Aufnahme

8 Oberflächennormale

9 Schleifvorrichtung

9' Schleifvorrichtung

10 Antriebsmotor

11 Anlagefläche

12 Anlagefläche

13 Schleiftisch

14 Schleifdruckzylinder

15 Vorschubzylinder

16 Auflage

17 Späneauffangkasten

18 Späneflug

19 Prallblech

20 Schwingförderrinne

V Vertikale α Winkel