HYDRAULIC CONTROL FOR A DOUBLE LOADABLE ADJUSTING CYLINDER OF A CONTINUOUS CASTING PLANT

Abstract: 1. A hydraulic control system for a double-acting setting cylinder (1), for positioning and securing the position of a guide roller (4) in the strand guideway of a continuous casting plant, including reversing valves (15, 16), which are in the form of solenoid valves which are mechanically actuated by a spring when the solenoid is de-energised, in the two main control lines (13, 14), characterised by : an additional 4/2-way pilot valve (18) which is actuated exclusively electro-mechanically for both its switching positions (III/IV), comprises detaining means for detaining the valve in the selected switching position and is connected in parallel with the alternately reversible 3/2-way valves (15, 16) such that the inputs (P, T) of the pilot valve respectively communicate with the high-pressure line (6) and the return line (19) upstream of the reversing valves ; a first pilot controlled nonreturn valve (20) in the first main control line (13) which leads to the cylinder pressure chamber (1a) (for raising) the guide roller (4), which nonreturn valve closes when this line is relieved of load and can be opened by a pressure in the other, second main control line (14) by means of a second pilot controlled nonreturn valve (21) which is connected to the second main control line and, when open, supplies control pressure for opening the first nonreturn valve (20) in the first main control line ; and a third pilot controlled valve (22), which when opened connects the control pressure line (23) between the second nonreturn valve (21) and the first nonreturn valve (20) to the return line (19, 11) of the control system, the second and the third controlled nonreturn valves (21, 22) being alternately actuated open by way of the pilot valve (18) and, on loss of power, being kept in the respective switching position by the pilot valve (18) detained in its selected position.

Description: hydraulische Steuerung für einen doppelt beauf schlagbaren Anstellzylinder einer Stranggiessanlage l)ie Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerung für einen doppelt beaufschlagbaren Anstellzylinder zum Positionieren und zur Lage sicherung einer Führungsrolle in der Strangführung einer Stranggiess anlage, unter Verwendung von Wegeventilen innerhalb der beiden Hauptsteuerleitungen in der Art von Elektromagnetventilen mit mecha n i sicher Betätigung durch Feder bei entregtem Elektromagnet. In Stranggiessanlagen werden bevorzugt hydraulische Rollenanstell systeme eingesetzt. Gegenüber mechanischen oder elektro-mechanischen AnsLellysternen besitzt die Hydraulik vor allem den Vorteil, da die Anpresskraft der Segmente bzw. der angestellten Rollen gegen den die Strangdicke bestimmenden mechanischen Anschlag stufenlos eingestellt werden kann, wobei über das Konstantdrucksystem der Hydrau ljk eine Kraftbegrenzung erfolgt. Damit wird eine Sicherheitsfunktion gegen überhöhte mechanische Belastung übernommen, die beim ilberscllrei- teil einer maximalen Rollenkraft zum Zurückweichen der angestellten Itol len ohne nennenswerten Kraftanstieg führt. Insbesondere für die ungetriebenen Rollen einer Strangführung kann auf eine hydraulische Anstellung nicht verzichtet werden, da für diese Rollen ein Zurück- wciclien unter konstanter Kraft funktionstechnisch unbedingt erior derliell ist, weil die Anfahr- oder Kaltstrangkette periodische Rubbewegungen der Rollen verursacht, wenn sie innerhalb der Strang führung transportiert wird. Ein wesentliches Kriterium für die Zuverlässigkeit einer Stranggiessanlage ist die Funktionstüchtigkeit der hydraulisch beaufschlag I > aren Anstellzylinder und damit die Sicherheit gegen ein unerwünsch- tes Zurückweichen der Anstellzylinder im Warm- bzw. Kühlbereich der Strangführung. Das Zurückweichen der Strangführung in diesem Bereich führt zu Strangausbeulungen und Strangdurchbrüchen, was meist einen langzeitigen Stillstand der Anlage zur Folge hat. Der i'findung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Funktionssicherheit der hydraulisch betriebenen Anstellzylinder zu verbessern und die Versorgung der Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit auch dann zu gewiiiirlei sten, wenn bedingt durch einen Stromfehler die Steuerspan nullg für die elektromagnetisch geschalteten Ventile oder die gesamie Elektrik ausfällt, so dass in diesem Fall über längere Zeit eine Notversorgung aufrechterhalten werden kann, die es insbesondere ermöglicht, die Zylinder sowohl in der oberen Endstellung zu halten als auch eine Abwärtsbewegung ohne Unterbrechung durchzuführen und den Druck zu halten, d.h. die Funktionen der Hydraulik in jeder Schaltstellung der Haupt-Steuerventile aufrechtzuerhalten. Dje Lösung dieser Aufgabe besteht aus den im Patentanspruch angegebenden Merkmalen. Dadurch, dass zusätzlich zu dem in jeder Hauptsteuerleitung vorgesehenen Wegeventil als Hauptsteuerventil noch ein im Nebenstrom angeordnetes Vorsteuerventil als Wegeventil mit Taste über Rückschlagventile in den Ibdiulikleislauf für die Versorgung eines Anstellzylinders geschaltet wird, kann der Anstellzylinder unabhängig von der jeweiligen Schaltstellung der Haupt- Wegeventile die eingeleitete Funktion erfüllen, selbst dann, wenn die zum liegen der Strangführungsrolle in den beiden Hauptsteuerleitungen elektrisch betätigten Haupt-Wegeventile, bedingt durch die Federkraft bei Spannungsausfall, in ihre Ausgangslage zurückgestellt werden. Es werden dann nämlich die von dem 4/2-Wege-Vor- steuerventil beeinflussbaren Rückschlagventile so aufgesteuert oder geschlossen, dass die zum Heben erforderliche Zu- bzw. Abfuhr der Druckflüssigkeit über das 4/2-Wege-Vorsteuerventil erfolgt, wobei die Versorgung mit Öl über den/die in der Krafteinheit des hydrau Fischen Antriebes vorhandenen Druckspeicher, in welchen üblicherweise druckgeregelte Pumpen einspeisen, erfolgt. Da die Wegeventile zur Vermeidung von internen Ölverlusten als leckdifreie Sitz- ventile ausgeführt sind und eine Betriebsweise mit geregeltem Druck über ein Druckregelventil, welches grosse Leckageverluste aufweist und den Druckspeicher in kürzester Frist leeren würde, in einem Notfall nicht durchgeführt wird, treten geringe Öl verluste ledigl ich am Zylinder auf. Diese Verluste können aber über mehrere Stunden über den Druckspeicher kompensiert werden. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Schaltplan für die Steuerung mit Notversorgung in Verbindung mit einem Anstellzylinder für eine Führungsrolle einer Strauggi essan- lage dargestellt. Die hydraulische Steuerung dient zum Betitigen von Anstellzylindern 1 mit Kolben 2 und Kolbenstangen 3 für eine ungetriebene Fübrungsrolle 4 in einer Stranggiessanlage. Die Rolbenstangen 3 beider Anstellzylinder l drücken auf schematisch dargestellte Lager 5 der Führungsrolle 4. Jedem Anstellzylinder 1 ist sol(ll eine Steuerung für die reversierbaren Anstellbewegungen der Kolbenstangen 3 zugeordnet. Der Schaltplan ist hinsichtlich der Schaltstellungen der Ventile für den Yall des Stromausfalles entworfen. Der Zylinderkolben 2 befindet sich beispielsweise in der oberen Endstellung, d.h. die 1iI'.ungsrolle 4 ist abgesenkt. Die Steuerung besteht aus einer nicht näber dargestellten ilochdruckquelle mit Regelpumpe und Druckspeicher zur Lieferung eines konstanten hydraulischen Arbeitsdruckes- Von der Hochdruckquelle führt eine Hochdruckleitung (i über ein Absperventil 7 zu dem gegen eine Federkraft elektrisch betätigbaren 1/2-Wege-Ventil 8, dem die Schaltstellungen l und ii zugeordnet sind. Die Schaltstellung I, d.h. mit erregetem Elektro- magneten, wird immer dann zu wählen sein, wenn der Antriebszylinder 1 mittels geregeltem Druck über das Druckregelventil 9 gefahren werden soll. In diesem Fall schliesst das in der Leitung (i angeord- jitle Rückschlagventil 10, weil es zum nicht dargestellten Tank entlasiet ist. Dafür wird das in der Leitung Ga allgeOrdnete Rückschlag- 1 12 eigenaufgesteuert I)ie Hochdruckleitung 6 zweigt sich in die beiden nauptsteuerlei- @ungen 13 und i4, die in die beiden Druckräume la und ib des An sieilzylinders 1 einmünden. Jeder llauptsteurleitung 13, 14 ist ein elektromagnetisch zu betätigendes 3/2-Wege-Ventil 15, 16 zu geordnet. Das Wegeventil 15 kann in die Schaltstellungen von P nacl A und A nach T, das Wegeventil 16 in die Schaltstellungen von 1 > nach D und D nach T gebracht werden. In der dargestellten Schaltung steht die Hauptsteuerleitung 14 unter Druck, die in den J)ruckraum Ab des Zylinders einmündet, um die Führungsrolle 4 mit einer einstellbaren, konstanten Kraft gegen den Strang 17 gedrückt zu halten. Im Nebenschluss zu den wechselweise umsteuerbaren 3/2-Wege-Ventilen 15, 16 ist ein 4/2-Wege-Vorsteuerventil 18 mit elektromagnetischer Betätigung a, b für beide Schaltstellungen III und IV angeordnet. Elektromagnet a wird dabei beim Andrücken der Rolle bzw. bei der Druckhaltung betätigt, während Elektromagnet b beim Heben der 1"ührungsrolle 4 erregt ist. Das Wegeventil 18 weist eine Raste 1Ha auf, so dass eine einmal eingestellte Schaltstellung auch bei Stiomausfall bestehen bleibt. Die Eingang P, T des Wegeventils 18 kommunizieren mit der Hochdruckleitung 6 bzw. mit der Rücklaufleitung 19. Weiterhin ist in der zum Zylinderraum la für das leben der Führungsrolle 4 führenden Hauptsteuerleitung 13 ein Itiickschlagventil 20 und in einem Abzweig der zweiten Hauptsteuerleitung 14 ein Rückschlagventil 21 vorgesehen. Ein weiteres Rückschalgventil 22 verbindet eine zum Rückschlagventil 20 führende und vom Rückschlagventil 21 kommende Steuerleitung 23 mit der Rücklaufleitung i9 bzw. 11 des Systems, wobei das Rückschlagventil 22 entsperrt ist. Die Rückschlagventile 21, 22 sind näm li ch über das 4/2-Wege-Vorsteuerventil 18 wahlweise zum int sperren ansteuerbar, wobei der Steuerdruck über die Leitungen 32 bzw. 33 von den Ausgängen G bzw. E des Vorsteuerventils ab genommen wird. Für die abgebildete Schaltung zum Andrücken oder Senken der Führungsrolle 4 mit Hochdruck gilt, dass der Magnet a des Wegeventils 18 erregt sein müsste, womit die Schaltstellung III und damit ein Durchgang von P nach G bzw. E nach T gegeben ist. Das Rückschlagventil 21 wird dabei durch Steuerdruck in der Leitung 32 geöffnet und öffnet gleichzeitig über die Leitung 23 durch Eigen- aufsteuerung das Rückschlagventil 20, während das Rücksci)lagventjl 22 wegen der zum Tank entlasteten Vorsteuerung und weil die Leitung 33 entlastet wäre, schliesst. Der Schaltplan enthält noch andere Ventile, Leitungen und Einrichtungen, die aber für die eigentliche Notversorgung nicht wesentlich sind.So sind noch ein Überdruckregler 24 und ein Vorsteuerventil 25 íiir den iii > erdruckregler 24 wie auch für das Druckregelventil 9 zu erkennen. Das Druckregelventil 9, welches grosse Leckölverluste aufweist, ist noch mit einer Leckleitung 26 verbunden. In der Hauptsteuerleitung 13 ist ebenso wie in der Hauptsteuerleitung 14 ein Drosselventil 27, 28 vorgesehen. Die Verbindungen 29, 30 geben die elektrischen Leitungen zur Betätigung der elektrisch zu schaltenden Ventile an. Im folgenden wird die Versorgung im Normalfall und bei Spannungs aiisl'all für das Heben der Führungsrolle näher beschrieben. Das Wegeventil 8, welches nicht elektrisch angesteuert ist - und damit eine Position einnimmt, die auch bei Spannungsausfall vorliegt, was wegen des durch die hohen Leckölverluste bedingten notwendigen Umgehens des Druckregelventils 9 auch unbedingt erforderlich ist - befindet sich in der abgebildeten Schaltstellung II und öffnet von P nach H. Das 3/2-Wege-Ventil 15 ist im nicht dargestellten Normalfall elek tisch angesteuert und öffnet von P nach A, während das ebenfalls elektrisch angesteuerte 3/2-Wege-Ventil 16 von D nach T geöffnet ist. Der Elektromagnet b des zusätzlichen 4/2-Wege-Vorsteuerventils 18 ist betätigt, so dass dieses die dargestellte Schaltstellung IV einnimmt, die durch die Raste 18a bei Stromausfall eingehalten wird. Die Verbindung P nach E bzw. G nach T ist hergestellt. Das Rück iclllagvelltil 22 wird aufgesteuert bzw. entsperrt, wodurch das Rückschalgventil 20 von der Vorsteuerung zum Tank entlastet ist und durch Eigenaufsteuerung öffnen kann. Dem Zylinderraum la des An stellzy1iIiers 1 wird bei eigenaufgesteuertem Rückschlagventil 10 in del Hochdruckleitung 6 und geschlossenem Rückschlagventil 12 in der @eitung @a 06 zugeführt. Das verdrängte 01 des Zylinderraums 11) gelangt über die Hauptsteuerleitung 14 zur Tankleitung 11 und von dort in den nicht dargestellten Tank. Die Kolbenstange 3 des Anti.iebszylinders 1 fährt aus und hebt die Führungsrolle 4 Durch das in der Schaltstellung IV eingenstete 4/2-Wege-Ventil 18 und der damit verbundenen Vorsteuerung der Rückschlagventile (Rückschlagventil 22 ist entsperrt, Rückschlagventil 20 daher ge schlossen, weil von der Vorsteuerung zum Tank entlastet) ist gewährleistet, dass auch bei Ausfall der Elektrik - wobei dann die Wegeventile 15, 16 durch die Federkraft in die Ausgangslage mit den Durchgängen von A nach T bzw. P nach D gestellt sind - während (ICI Aufwärtsbewegung des Zylinderkolbens 2 diese Betriebsweise durchgefübrt werden kann und die Führungsrolle 4 danach in der oberen Endstellung gehalten wird. Wenn dagegen zum Druckhalten die Hauptsteuerleitung 14 Hochdruck führt und < las Vorsteuerventil i8 in Schaltstellung III fixiert ist, gelangt die Steuerleitung 32 unter Druck, wodurch das Rückschlag- ventil 1 21 entsperrt wird und der sich aus der Hauptsteuerleitung 1 in die Steuerleitung 23 fortpflanzende Druck das Rückschlagven- til 2() entsperrt und Ventil 22 schliesst. Der Druck im Zylinderraum ib wird unter Entlastung der Hauptsteuerleitung 13 (Ventil 20 offengchalten) über lange Zeit gehalten.

Claims: ANSPRUCH hydraulische Steuerung für einen doppelt beaufschlagbaren Anstellzylinder zum Positionieren und zur Lagesicherung einer lIührungsrolle in der Strangführung einer Stranggiessanlage, unter Verwendung von Wegeventilen innerhalb der beiden Hauptsteuerleitungen in der Bauart von Elektromagnetventilen mit mechanischer Betiltigung durch Feder bei entregtem Elektromagnet, gekennzeichnet durch ei zusitzliches 4/2-Wege-Vorsteuerventil (18) mit ausschliesslich elektromagnetischer Betätigung für beide Schaltstellungen (III / IV) und mit Raste zum Fixieren einer jeden Schaltstellung, das im Neben- fluI zu den wechselweise umsteuerbaren 3/2-Wege-Ventilen (15, 1G) angeordnet ist derart, dass die Eingänge (P, T) des Vorsteuerventils jeweils mit der Hochdruckleitung (6) und der Rücklaufleitung (19) voi' den Umsteuerventilen kommunizieren, durch ein erstes entsperrbares Rückschlagventil (20) in der zum Zylinder druckratim (la) für das Heben der Führungsrolle (4) führenden ersten Hauptsteuerleitung (13), das bei Entlastung dieser Leitung schliesst nd durch einen in der anderen, zweiten Hauptsteuerleitung (14) voliandenen Druck entsperrbar ist, indem an die zweite Hauptsteuerleitung ein zweites entsperrbares Rückschlagventil (21) angeschlossen ist, das in entsperrter Offenstellung den Steuerdruck zum liii sIleilen des ersten Rückschlagventils (20) in der ersten Hinptsieuerleitung liefert, und durch ein drittes entsperrbares Rückschlagventil (22), das die den si@uerdruck führende Leitung (23) zwischen dem ersten Rückschlag ventil (20) und dem zweiten Rückschlagventil (21) mit der Rücklaufleitung (19, 11) des Systems verbindet, wenn das dritte Rück sclilagventil (22) entsperrt ist, wobei das zweite und das dritte entsperrbare Rückschlagventil (21, 22) über das Vorsteuerventil (18) wechselweise zum Entsperren angesteuert sind und bei Strom ausfall durch das eingerastete Vorsteuerventil (18) in der jeweiligen Schalistellung verbleiben.

Inventors: MAAS, ERICH
Applicants: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: B22D11
IPC codes: B22D11