CH627381A5 - Method and installation for the production of metallic work-pieces - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Werkstückes, bei dem zunächst Metallschmelze als eine kontinuierliche Bahn auf einer gekühlten Trommel bzw. auf einem gekühlten Giessband zur Erstarrung gebracht wird sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Umformung einer Metallschmelze in ein Gussstück bekannt (DE-Offenlegungs-schrift 2 406 252), bei dem eine Anzahl von gleichzeitig kontinuierlich, jedoch getrennt gegossenen, dünnen Bahnen bei einer vorzugsweise über der normalen Warmwalztemperatur liegenden Temperatur bei der jedoch kein flüssiges Metall mehr sichtbar ist, ununterbrochen Fläche an Räche aufeinander gelegt werden. Wird hierbei ein geringerer als für eine Verformung notwendiger Druck auf die Kontakflächen aufgebracht, setzt ein Verschweissen durch eine interkristalline Diffusion ein, was als Pressschweissen bezeichnet werden kann.

Die Herstellung voneinander getrennter Bahnen unter Verwendung einzelner Giessvorrichtungen ist bei dem bekannten Verfahren bei etwa zwei oder drei einzeln gegossenen Bahnen und auch mit einzelnen Pressschweissvorrichtungen für je zwei Schichten noch vertretbar. Bei etwa vier, fünf oder auch zehn und mehr Bahnen, die kontinuierlich zu einem einzelnen Brammen- oder Knüppelstrang zusammengeschweisst werden sollen, werden jedoch die Rentabilität und die technischen Vorteile des bekannten Verfahrens wegen der Kompliziertheit, dem Raumbedarf und den Investitionskosten der einzelnen Giess- und Pressvorrichtungen für je zwei Schichten vermindert.

Es ist weiter ein Walzverfahren bekannt (FR-Patentschrift 442 441), bei dem ein flacher Block in einzelne Bänder längsgeteilt wird, von denen jedes Band für sich zum gewünschten Profil ausgewalzt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass der Aufwand anlageseitig wesentlich verringert werden kann, ohne jedoch auf die Vorteile der Herstellung des Produkts durch Aufeinanderlegen von dünnen Metallbahnen und nachfolgender Verschweissung derselben verzichten zu müssen.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Bahn zunächst in Bahnteile unterteilt und diese aufeinandergelegt und durch Zusammenpressen verschweisst werden.

Zur Durchführung des Verfahrens dient erfindungsgemäss eine Anlage, bestehend aus mindestens einer Giessmaschine zum Erzeugen einer Bahn mit einer gekühlten Trommel bzw. einem gekühlten Giessband und aus einer im Abstand von der Giessmaschine angeordneten Pressschweissvorrichtung, bei welcher der Pressschweissvorrichtung mindestens eine Trennvorrichtung zur Unterteilung der Bahn und eine Vorrichtung zum Aufeinanderlegen von Bahnteilen zugeordnet sind.

Beim erfindungsgemässen Verfahren ist das Gefüge und die Zusammensetzung einer gegossenen dünnen Bahn durch ihre Erstarrungszeit auf der Kühlfläche und das Zusammenlegen einer Anzahl Bahnteile zu einem Werkstück bestimmt. Die Bahn ist vorzugsweise etwa 3 mm dick, hat ein feinkörniges, praktisch gleichmässiges Gefüge und eine mit der Schmelze, aus der sie entstanden ist, übereinstimmende Zusammensetzung, entsprechend der «Abschreckzone».

Wenn eine Anzahl Bahnen nach dem bekannten Verfahren zu einem Strang vereint werden, kann zwar — bei vergleichbaren Dimensionen — eine höhere Produktion erreicht werden als mit dem erfindungsgemässen Verfahren, weil gleichzeitig mehrere Bahnen für die Herstellung eines einzigen Produktes produziert werden. Bei der Erfindung resultiert jedoch eine im Vergleich zum Stranggiessen oder halbkontinuierlichen Gies-sen schnellere Umwandlung derselben Menge Schmelze in Halbzeug. Dies folgt aus der expontiellen Erhöhung der Erstarrungsgeschwindigkeit bei abnehmender Dicke der erstarrten Bahn.

Wird z.B. eine 1 m breite und 150 mm dicke Bramme durch Zusammenschweissen von 3 mm dicken Bahnen hergestellt, ist diese Dicke in etwa 1 Sekunde erstarrt. Ein endloses Kühlband, das über eine Länge von etwa 1 m von Schmelze überdeckt wird, könnte bei einer Geschwindigkeit von 1 m/s eine 3 mm dicke Bahn aus der Schmelze ziehen, entsprechend einer Produktion von etwa 1400 kg/min. Um diese Menge durch konventionelles Stranggiessen zu erreichen, würde man eine ausgefallene und teure Anlage benötigen, wenn man bedenkt, dass es etwa 6 Minuten dauert, bis der 150 mm dicke Strang völlig durcherstarrt ist, und die Geschwindigkeit von etwa 1,24 mm/min entsprechend 1400 kg/min eines Strangs von 1000 X 150 mm einen flüssigen Sumpf von mindestens 7,5 Meter Länge ergibt. Über diese Länge müsste der Strang gekühlt und gestützt werden. Eine noch höhere Produktion kann erreicht werden, wenn die gegossene Bahn bei unveränderter Breite noch dünner gehalten wird. Theoretisch würde eine 1 mm dicke Bahn wegen der expontiellen Zunahme der Erstarrungsgeschwindigkeit eine Giessgeschwindigkeit von etwa 540 m/min erlauben, was etwa 4000 kg/min entspricht. Diese Produktion ist bei dem heutigen Stand der Technik im Stranggiessen kaum erreichbar, weil bei einer der Produktion von

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400 kg/min entsprechenden Giessgeschwindigkeit von etwa 3,5 m/min ein etwa 21 Meter langer Sumpf entstehen würde. Wenn eine nach der Erfindung hergestellte Bahn in 100 mm breite Streifen geteilt und diese zu 100 mm dicken Vierkant-Knüppeln zusammengeschweisst würde, wäre theoretisch eine Produktion von etwa 54 m/min erreichbar.

Als grundsätzlicher Vorteil der Erfindung können alle auf diese Weise zu einem Werkstück integrierten Bahnteile auf einer einzigen bewegten Kühlfläche und aus einer einzigen Schmelze erzeugt werden. Gegebenenfalls können jedoch Bahnteile aus einer Giessvorrichtung mit anderen Bahnteilen aus einer zweiten Giessvorrichtung abwechselnd aufeinandergelegt oder Bahnteile aus einer Giessvorrichtung abwechselnd oder nacheinander auf verschiedene Stapel verteilt werden.

Ebenso können mit der Erfindung in einer breiten Anlage gleichzeitig eine Anzahl von schmäleren Bahnteilen mit gleichen oder unterschiedlichen Breiten herausgestellt werden.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine Draufsicht der Anlage nach Fig. 1,

Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 2A eine schematische Darstellung von Mitteln zur synchronen Bewegung des Presstisches beim Aufeinanderlegen von Bahnteilen,

Fig. 4 schematisch eine Anlage zum Unterteilen einer Bahn in eine Anzahl Bahnteile verschiedener Breite und Aufeinanderlegen derselben,

Fig. 5 eine Draufsicht der Anlage nach Fig. 4, Fig. 6 schematisch eine weitere Anlage zum Unterteilen der Bahn in eine Anzahl gleich breiter Bahnteile und Aufeinanderlegen derselben zu einem Werkstück,

Fig. 7 schematisch eine Anlage ähnlich Fig. 6, bei der neben der ersten eine zweite Giessvorrichtung strichpunktiert angedeutet ist, deren Bahnteile auf die Bahnteile der ersten Vorrichtung gelegt werden,

Fig. 8 und 9 schematisch eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer Anlage, bei der Bahnteile etwa senkrecht in eine Öffnung zwischen zwei Druckplatten geführt werden,

Fig. 10 schematisch eine Anlage, in der Bahnteile abwechselnd auf einen, zwischen einem Druckrollenpaar hin und her bewegbaren Tisch geleitet werden,

Fig. 11 schematisch eine weitere Anlage ähnlich Fig. 10, Fig. 12 schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Anlage zur Erzeugung von Werkstücken aus Bahnteilen, Fig. 13 eine Draufsicht der Anlage nach Fig. 12, Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in Fig. 13, Fig. 15 ein Schema einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,

Fig. 16 schematisch eine Anlage, in der eine Bahn durch Falten in Querrichtung zu einem Werkstück verarbeitet wird, Fig. 17 eine Draufsicht der Anlage nach Fig. 16 und Fig. 18 einen Teil eines Längsschnittes in grösserem Massstab durch eine elektrisch beheizte Wärmedämmung auf dem Tisch der Anlage nach Fig. 16.

In der Anlage nach Fig. 1, 2 und 3 ist eine Giesspfanne 2 mit einem Tauchrohr 3 dargestellt, das in ein Zwischengefäss 4 unter das Niveau des flüssigen Metalls ragt. Ein Schieberver-schluss 5, der am Boden der Giesspfanne 2 angebracht ist,

trägt das Tauchrohr 3. Damit das Tauchrohr 3 unter normalen Giessbedingungen immer in das flüssige Metall eintaucht, ist im Zwischengefäss 4 ein Damm 6 eingebaut, der aber auch das Aufsteigen und Abscheiden der im Metall enthaltenen Schlacke bewirkt. Jenseits des Dammes 6 fliesst das Metall durch einen U-förmigen Kanal 7 in den Behälter 8.

Durch eine ständig bewegte, endlose Kühlfläche, z.B. in Form einer von innen gekühlten Trommel 9, welche teilweise in den Behälter 8 eintaucht und mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, wird eine dünne Metallbahn 10 von erstarrendem Metall auf die Trommel 9 aufgetragen und wegbefördert. Die Bahn 10 wird bei einer Temperatur, bei der sie zur Hauptsache vollständig durcherstarrt ist, von der Trommel abgestreift und zwischen Richtrollen 11 geleitet. Beim Austritt aus den Richtrollen 11 wird die Bahn 10 in einer fliegenden Schere 12 in Bahnteile von gleicher Länge unterteilt. Ein Endschalter 13, der begrifflich einen Fotozellen-Stromkreis bekannter Art umfasst, steuert die Schere. Während des Unterteilens liegen die Bahnteile auf parallel angeordneten Supporten 14, wovon jeder an seitlich der Maschine angebrachten Hebeln 15 hängt, die ihrerseits mit Schwenkachsen 16 verbunden sind. Verschiedene schematisch dargestellte Geräte bekannter Art betätigen diese Schwenkachsen gemeinsam, um die Supporte auseinanderzuspreizen, damit die noch sehr heis-sen Bahnteile auf einen nachfolgend beschriebenen Tisch fallen können.

Die sehr dünne, heisse Bahn 10, wie sie von der Trommel 9 abgelöst wird, ist ausserordentlich weich und biegsam, weshalb sie, um Beschädigungen zu vermeiden, vor und nach dem Unterteilen unterstützt sein muss. Normale Stütz- und Ubergabemittel würden einer Kühlung bedürfen, um eine Zerstörung oder ein Anhaften der Bahn oder der Bahnteile zu vermeiden. Dies wiederum käme einem unerwünschten Entzug von Wärme gleich, die abgesehen von den damit verbundenen Investitions- und Betriebskosten später wieder ersetzt werden müsste. In der beschriebenen Anlage wird die Unterstützung, Führung und der Transport der Bahnteile durch wechselnde Magnetfelder bewerkstelligt, die nicht nur für eine abstossende Kraft sorgen, welche die Bahnteile in Schwebe halten, sondern dem in Bewegung befindlichen Metall auch noch Wärme zuführen.

Zu diesem Zwecke sind Stützplatten 18 und 19 vorgesehen, die Teil der beweglichen Supporte 14 sind, in denen wassergekühlte, rohrförmige, unter Wechselstrom stehende Spulen angeordnet sind, in denen ein elektromagnetisches Feld entsteht, das zum Zwecke des Abstossens und der Induktionsheizung der Bahnteile genutzt wird. Die von der Trommel 9 und den Richtrollen 11 auf die Bahn 10 übertragene Kraft ist normalerweise genügend gross, den Anfang der Bahn zum Endschalter 13 zu fördern, um dadurch die Schere zu steuern. Bei langen Bahnteilen hingegen kann es vorteilhaft sein, die Spulen auch zur Erzeugung einer Vorschubkraft zu verwenden, die der von der Trommel 9 und den Richtrollen 11 gelieferten Kraft überlagert wird. Mittel zur Erzeugung solcher wandernder Magnetfelder sind bekannt.

Wie oben erwähnt, wird die mit Hilfe der fliegenden Schere 12 zu unterteilende Bahn 10 immer von den Supporten 14 und deren Stützplatten 19 unterstützt, weshalb der Spreizantrieb 17 ebenfalls durch den Endschalter 13 angesteuert werden kann, um die Supporte 14 zu spreizen und die Bahnteile zwischen diesen durchfallen zu lassen.

Unterhalb der beweglichen Supporte 14 befindet sich eine Vorrichtung zum Aufeinanderlegen von Bahnteilen, bestehend aus einem Tisch 20, der zwecks Bewegung um einen vollen Vor- und Rückwärtshub, der mindestens gleich gross oder grösser ist als ein von der Bahn 10 abgetrennter Bahnteil, mit einem Schubkolbenantrieb 21 verbunden ist, der so gesteuert ist, dass sich der Tisch 20 in der entsprechenden Lage befindet, um die von den Supporten 14 herunterfallenden Bahnteile flach und bündig aufeinanderzulegen.

Sobald ein Bahnteil auf die Bahnteile bzw. als erstes Stück auf den Tisch 20 gelegt ist, wird dieser, wie Fig. 2 zeigt, vom Schubkolbenantrieb 21 nach rechts zwischen ein Rollenpaar 22 und 23 bewegt. Die obere Rolle 22 ist vertikal beweglich

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gelagert, um der zunehmenden Höhe der Bahnteile zu folgen, und übt auch einen vorbestimmten Druck auf die Bahnteile aus, wenn der Tisch 20 zwischen den Rollen hin und her bewegt wird.

Fig. 3A zeigt das Steuerschema zur Steuerung der Bewe- s gung des Tisches 20 in Abhängigkeit vom Fall der Bahnteile auf den Tisch. Wenn einer der schwenkbaren Supporte 14 in eine vertikale Position schwenkt, schliesst er den Kontakt eines Schalters 24, wodurch die Magnetspule 25 erregt und das Wegeventil 26 geschaltet wird, so dass der Flüssigkeitsdruck auf dieio linke Kolbenseite der Schubkolbeneinheit 21 geleitet wird, während der Druck auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens abgelassen wird, um den Tisch 20 aus seiner linken Endlage zu bewegen. Gleichzeitig werden die Kontakte von Schalter 24 geschlossen und von Schalter 27 geöffnet, aber sobald 15 der Support 14 wegschwenkt und den Kontakt von Schalter 24 freigibt, wird der Kontakt von Schalter 27 geschlossen, was die Magnetspule 28 erregt, das Wegeventil 26 umsteuert und den Tisch 20 durch die Rollen 22, 23 hindurch zurückführt.

Mit einem Schalter 30 wird der Stromkreis zu den beiden 20 Magnetventilen 25, 28 unterbrochen, wenn der Tisch 20, nachdem das zu erzeugende Werkstück eine vorbestimmte Höhe erreicht hat, sich in zurückgezogener, d. h. in der rechten Endlage befindet. Während des nun stattfindenden Unterbruchs im Produktionsablauf wird das Werkstück seitlich 25 vom Tisch gestossen, um anschliessend ganz aus der Giessvorrichtung entfernt zu werden, siehe Fig. 2 und insbesondere die Pfeile in Fig. 3. Dabei kann ein Abschieber, z.B. ein Mechanismus wie später noch beschrieben, verwendet werden. 30

Das rechte Ende des Tisches 20 in Fig. 1 hat einen erhöhten Endteil 20a, welcher über eine Schräge 20 mit dem flachen Teil des Tisches verbunden ist. In der ausgefahrenen, d.h. linken Endlage des Tisches liegt der erhöhte Endteil 20a zwischen den Rollen, 22, 23, so dass die obere Rolle 22 bei jedem 35 Durchgang des Tisches nach rechts in Richtung der zurückgezogenen Lage auf das wachsende Werkstück abgesenkt wird.

Ein strichpunktiert dargestelltes Gehäuse 31 beginnt vor dem Behälter 8 und erstreckt sich bis über das hintere Ende des Rollgangs, über den sich der Tisch 20 bewegt. 40

Das Gehäuse 31 weist Seitenwände und einen Boden auf, so dass eine kontrollierte, inerte, d.h. nichtoxydierende Atmosphäre um die beschriebene Anlage aufrechterhalten werden kann und gleichzeitig Wärmeverluste wirksam vermindert werden. Am Austrittsende der Maschine, also rechts in Fig. 1 45 und 2, befindet sich, wie Fig. 3 zeigt, eine Flüssigkeitsdichtung 32, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, in den ein Teil des unteren Endes des Gehäuses 31 eintaucht. Das Werkstück, welches seitlich vom Tisch 20 geschoben wird, wird dem Behälter auf dem durch Pfeile 33 bezeich- 50 neten Weg in nichtdargestellter Weise entnommen. Das flüssige Metall zwischen dem Zwischengefäss 4 und dem Behälter 8 bildet eine weitere Sperre, die das Eindringen von Luft in das Gehäuse 31 verhindert.

Beim Betrieb der beschriebenen Anlage wird eine Metall- 55 bahn, normalerweise etwa 3 mm stark, gebildet, in gleiche Bahnteile unterteilt und diese zur Erzeugung eines Werkstük-kes von erforderlicher Dicke in der beschriebenen Weise auf-einandergeschichtet. Jeder folgende Bahnteil wird auf einen Bahnteil unter ihm gelegt. Wegen der hohen Temperaturen 60 und der sauberen Oberfläche, einschliesslich der Tatsache,

dass das Eindringen von Luft in das Gehäuse 31 weitgehend verhindert und damit eine Oxydation des Metalls vermieden wird, findet unter Anwendung eines geeigneten Druckes ein Pressverschweissen der sich berührenden Rächen statt. 65

Der anzuwendende Druck richtet sich nach den physikalischen Eigenschaften der Bahnteile. An sich genügt es, für einen sofortigen, innigen Kontakt der gegenüberliegenden Flächen zu sorgen. Wenn eine Bahn mit schlechten plastischen Eigenschaften produziert wird, ist zweckmässig der Druck erst dann aufzubringen, nachdem das Metall eine Temperatur erreicht hat, bei der es einen höheren Druck aushält, ohne auseinanderzubrechen. In solchen Fällen können zwei oder mehrere Tische zur abwechslungsweisen Verwendung vorgesehen werden.

Bei anderen Stahlqualitäten, z. B. mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, welche sehr schnell eine ausreichende Plastizität, d.h. Warmverformbarkeit, erreichen, kann sofort ein relativ hoher Druck angewendet werden. Zuverlässige Parameter für einzelne Qualitäten von Kohlenstoffstählen und legierten Stählen können unter Berücksichtigung der Abmessung und Form des Werkstückes, der Zusammensetzung, der Art der Druckanwendung (durch Rollen oder Pressen) bestimmt werden.

Als Beispiel sei angenommen, dass ein 150 mm dickes Werkstück mit einer Länge von 3 m durch Pressschweissen von Bahnteilen, die beim Verlassen der Giessvorrichtung eine Dicke von 3 mm haben, hergestellt werden soll, wobei die wassergekühlte Trommel 9 mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s läuft. Dabei sind mindestens 50 von einer kontinuierlich hergestellten Bahn abgeschnittene Bahnteile zur Stapelung auf dem Tisch 20 nötig. Die Schubkolbeneinheit 21 muss dabei einen vollen Hinundherschub innerhalb 3 Sekunden machen können. Demzufolge würde ein Werkstück alle 150 Sekunden fertig sein. Es muss jedoch eine gewisse Verminderung der Höhe der Bahnteile berücksichtigt werden, welche durch den Druck auf das heisse Metall verursacht wird, so dass einige zusätzliche Bahnteile notwendig sein werden, um die angestrebte Dicke von 150 mm zu erreichen. Weil demgegenüber eine Verminderung der Dicke eine entsprechende Längung zur Folge hat, können die Bahnteile etwas kürzer gehalten werden. Daraus folgt, dass auch die Hubbewegung des Tisches 20 etwas kürzer sein kann, wobei die Produktion pro Zeiteinheit gleich bleibt, d.h., dass das Werkstück in der genannten Zeit erreicht wird.

In Fig. 4 und 5 ist eine Anlage zur gleichzeitigen Herstellung schmaler Bahnteile aus einer breiten Bahn dargestellt, in der vier Bahnteile aus einer einzigen aus der Giessvorrichtung austretenden breiten Bahn erzeugt werden.

Obwohl eine drehbare Trommel wie in Fig. 1 bis 3 für die Bildung einer kontinuierlichen gegossenen dünnen Bahn verwendet werden könnte, wird in Fig. 4 und 5 eine Anlage gezeigt, die aus einem ständig wandernden hitzebeständigen Band 35 besteht, dessen oberes Trum sich in Richtung des Pfeils von einem Rüssigmetallbehälter 35a auf einer schräg ansteigenden Ebene zu einer Rolle 36 beim Austrittsende hinbewegt. Das rücklaufende untere Trum wird zur Rolle 37 zurückgeführt. Im Flüssigmetallbehälter 35a bewegt sich das obere Trum unter dem flüssigen Metall hindurch und bildet dabei einen Abschreckboden für den sich über dem Band 35 befindlichen Sumpf von flüssigem Metall, auf dem sich sehr schnell eine dünne Schicht von erstarrtem Metall bildet. Diese Metallbahn ist, wenn sie die Rolle 36 erreicht hat, genügend erstarrt, um vom Band abgestreift und mittels einer Schneidevorrichtung 38 in mit S1, S2, S3 und S4 Bezeichnete parallele Bahnteile von gleicher oder, wie dargestellt, unterschiedlicher Breite längsgeschnitten zu werden.

Die parallelen Bahnteile werden dann mit einer fliegenden oder rotierenden Schere 39 auf gleiche Länge geschnitten.

Unterhalb der Giessvorrichtung ist ein Rollgang 40 mit Platten 41 zwischen den Rollen 42 vorgesehen. Die Platten verlangsamen die Wärmestrahlungsverluste und können mit einer Widerstands- oder Induktionsheizung versehen sein. Etwa in der Mitte zwischen den Enden des Rollgangs befinden sich ein Presswalzenpaar 43, 44, von dem die obere Walze 43 wie in Fig. 1 vertikal verstellbar ist, um einen Druck auf die durch das Walzenpaar geführten Bahnteile auszuüben. Ein reversi-

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bler Antrieb dient für den Antrieb einer oder beider Walzen. Führungen 46 für die Führung der Bahnteile und Bildung nebeneinanderliegender paralleler, dem Walzenpaar der Walzen 43,44 benachbarter Kanäle und andere Führungen 47, 48 halten die Parallelität der Bahnteile aufrecht.

Um die aus der Schere 39 austretenden Bahnteile nahe beieinander in parallelen Bahnen zu führen, ist die Giessvorrichtung in einem Winkel zum Rollgang 40 aufgestellt, damit die aus der Schere austretenden Bahnteile in einem Bogen nach unten zu einer Führungsrolle 48 geleitet werden können. Dies geschieht mit Kurvenradien, die für die aufeinanderfolgenden Bahnteile von S1 bis S4 progressiv zunehmen. Aus diesem Grund beschreibt jeder Bahnteil in Querrichtung einen weiten Bogen, wobei aber eine unerwünschte Verdrehung der Bahnteile vermieden wird.

In Fig. 4 und 5 sind die entstehenden Werkstücke mit B bezeichnet; jedes Werkstück erstreckt sich auf eine Seite der Walzen 43 und 44. Fährt z.B. im Betrieb das Werkstück B nach rechts, betätigt es einen am rechten Ende des Rollgangs vorhandenen Endschalter 50, worauf die Walzen 43,44 ihre Drehrichtung umkehren. Vorher haben die hinteren Enden des Werkstückes diese Walzen verlassen und bewegen sich nun in der Gegenrichtung wieder in den Walzenspalt. Ein ebensolcher Endschalter 50a befindet sich auch am linken Ende des Rollgangs.

Der Bogen zwischen der Schere 39 und dem Walzenspalt muss bei einer bestimmten Länge des zu erzeugenden Werkstückes annähernd so lang sein wie dieses, und die Walzen 43, 44 müssen eine höhere Umfangsgeschwindigkeit haben als die Geschwindigkeit der aus der Schere 39 austretenden Bahnteile, so dass sie, wenn ein Werkstück auf dem Rollgang liegt oder auf dem Rollgang gebildet wird, ihre Drehrichtung umkehren und angehalten werden können. Die rechten Enden der Werkstücke sind dann in einer Lage, so dass die Vorderenden der nächsten Serie von parallel geschnittenen Bahnteilen entgegengenommen werden können.

Ist die verlangte Anzahl von Bahnteilen abgelegt und gewalzt worden, tritt eine schnell arbeitende manuell oder automatisch durch Endschalter 50a gesteuerte Ausstossvorrichtung in Aktion, die aus dem Balken 51 und dem Zylinder 52 besteht und die aufeinanderfolgenden Werkstücke in eine Flüssigkeitsdichtung 53 schiebt, siehe auch Fig. 3. Die Flüssigkeitsdichtung 53 bildet einen Teil des die Giessvorrichtung umgebenden Gehäuses 54. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist in einem Zuführungsrohr 55 für die Schmelze eine Gassperre eingebaut.

Bogenführungen (nichtdargestellt) sind für das Führen der Bahnteile S1 bis S4 in die richtige Position zwischen die Walzen 43,44 angeordnet. Weil solche Führungen Wärme aus den Bahnteilen abführen, sind den Führungen an eine Wechselstromquelle angeschlossene Elektromagnete zugeordnet, z.B. wie in Fig. 1, um die Metallstreifen zu wärmen und den Berührungsdruck der Bahnteile auf die Führungen zu mildern.

In Fig. 6 ist eine weitere Giessvorrichtung gezeigt, mit einem leicht nach oben geneigten Giessband 60, um Schmelze aus einem Flüssigmetallbehälter (ähnlich wie in Fig. 5 und auch in Fig. 7) aufzunehmen. Die Schmelze wird auf dem oberen Strang des Giessbandes 60 gehalten, das den Boden für einen im Flüssigmetallbehälter 61 enthaltenen Schmelzsumpf bildet und auf dem kontinuierlich eine dünne Schicht von Metall erstarrt. Diese wird als Bahn vom oberen Band an seinem obersten Punkt abgelöst und durch eine Längsschneidevorrichtung 62 geführt, welche die Bahn ihrer Länge nach in mehrere, endlose parallele Bahnteile S9 von gleicher Breite teilt, die dann durch Führungsrollen 63 laufen. Die Giessvorrichtung ist wie in Fig. 5 in einem Winkel zur Längsachse einer hernach beschriebenen Vorrichtung, zu der die Streifen geführt werden, angeordnet.

Die Vorrichtung, welche die Bahnteile entgegennimmt, besteht aus einem horizontalen Walzenpaar 64 mit einer Führung 65 auf ihrer Eintrittsseite mit einer Breite zur Aufnahme der Bahnteile S9 mit einer normalen Arbeitstoleranz, aber mit einer Höhe, die für die Aufnahme aller aufeinanderliegenden Bahnteile ausreicht, die zwischen den Walzen 64 durchlaufen sollen. Auf der Austrittseite befindet sich eine ähnliche, aber spiegelbildliche Führung 66. Weitere Führungen 67 sind gegebenenfalls anderswo vorgesehen. Je ein horizontales und vertikales Walzenpaar 68, 69 mit geschlossenem Kaliber drückt auf die Seiten des aus dem Walzenpaar 64 austretenden pressver-schweissten Werkstückes.

Das Ablegen der Bahnteile S9 erfolgt durch Führen derselben in einem zunehmenden Bogen von der rechten Seite gesehen nach unten, z.B. aus den Rollen 63 gegen links, und, indem sie eine 180°-Umlenkung in der Weise erfahren, dass der Bahnteil S9 auf der linken Seite der Bahnteile als unterster Bahnteil zwischen die Druckrollen 64 gelangt und jeder weitere Bahnteil rechts davon nacheinander über den unteren gelegt wird, und ein Werkstück aus Bahnteilen entsteht, von denen jeder eine Temperatur aufweist, bei der sie bei einem verhältnismässig niedrigen Druck bzw. einem der Plastizität ange-passten Druck pressverschweisst werden können.

Durch das bereits beschriebene Biegen der parallelen Bahnteile werden diese zusammengeführt, ohne in schädlicher Weise für das Metall verbogen oder verdreht zu werden.

Das aus der Anlage nach Fig. 6 kommende Werkstück kann mit Hilfe einer Schere 70 in gleichlange oder beliebige Längen unterteilt und anschliessend zwecks Reduktion des Querschnitts und Herstellung von Stäben, z.B. einem Stabwalzwerk zugeführt werden.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anlage wie in Fig. 6 und ist deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen. Alle Bahnteile S9 weisen die gleiche Breite auf, und am Ort der Führungsrollen 63 ist eine rotierende Schere 63A mit gestaffelten Messern angeordnet, die jeden austretenden Bahnteil S9 auf gleiche Längen unterteilt, so dass, obwohl die Bogenradien von einer Seite zur anderen zunehmend grösser sein können, diese Längen etwa gleich sind. Die Bahnteile werden so abgelegt, dass deren vordere und die hinteren Enden bündig übereinstimmen.

Ein weiterer Unterschied zwischen Fig. 6 und 7 besteht darin, dass Fig. 7 in strichpunktierten Linien neben der ersten eine zweite Giess- und Unterteilvorrichtung 71 zeigt. Falls die gewünschten Endabmessungen des Werkstückes bezüglich Breite und/oder Dicke zu gross sind, um von einer einzigen Giessvorrichtung erzeugt zu werden, kann mit dieser Anordnung ein Bündel von Bahnteilen zusammengeführt und vereint werden. Anschliessend können von der anderen Vorrichtung stammende Bahnteile hinzugeführt werden. Ebenso können anstelle des aufeinanderfolgenden Einsatzes der zwei Giess-vorrichtungen beide gleichzeitig betrieben werden, wobei die Stücke von der einen und der anderen abwechselnd aufeinandergelegt und zu einem Werkstück vereint werden.

Die in Fig. 7 dargestellte fliegende Schere 70 wird in gleicher Weise wie in Fig. 6 betrieben, wenn das Schneiden der Bahnteile nicht vor dem Aufeinanderlegen erfolgt. Die fertigen Werkstücke können an den auf die Rollen 68 folgenden Stellen seitlich ohne Richtungsumkehr entnommen werden. Sie können aber auch in Längsrichtung entnommen werden. Zudem ist, wie in den anderen Figuren, rund um die Giessvorrichtung ein mit strichpunktierten Linien dargestelltes Gehäuse 73 zur Aufrechterhaltung einer nichtoxydierenden Atmosphäre vorgesehen. Die Metallzuführung 74 zur Giessvorrichtung beinhaltet auch eine Sperre oder Dichtung, wie bereits beschrieben. Die Vorrichtungen in Fig. 6 und 7 sind untereinander austauschbar, so dass jede die Funktion der anderen übernehmen kann.

Die Anlage nach Fig. 8 und 9 ist hauptsächlich zur Erzeus

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gung von Werkstücken kurzer Länge vorgesehen. Auch hier wird das Werkstück mit gewünschter Dicke durch ein fortschreitendes Aufeinanderlegen und Pressschweissen von Bahnteilen erzeugt.

In Fig. 8 und 9 ist eine Giessvorrichtung 80 mit einem endlosen Band, wie bereits beschrieben, dargestellt, weshalb auf deren Beschreibung verzichtet wird. Die kontinuierlich erzeugte Bahn wird mit einer für normales Warmwalzen noch zu hohen Temperatur von der Austrittsseite 81 der endlosen Bahn nach unten in den Spalt zwischen zwei gegenüberliegende, feuerfeste Körper 83, 84 umgeleitet. Der untere Körper 83 ist an einem Metallrahmen 82 befestigt. Der obere Körper 84 wird von einem Metallrahmen 85 getragen. Der feuerfeste Körper 83 und sein Metallrahmen 82 sind in einem Gelenk schwenkbar gelagert und schwenken auf einem Bogen von einer steilen in eine horizontale Lage, wozu eine Schubkolbeneinheit 87 dient.

Die aus dem Körper 84 und dem Rahmen 85 gebildete Einheit ist mit Bezug auf die aus dem Körper 83 und dem Rahmen 82 gebildete Einheit beweglich gelagert. Beide Einheiten 82, 83 und 84, 85 bilden Druckplatten. Schubkolbeneinheiten 88 dienen der Bewegung der Platte 84, 85.

In der in Fig. 8 gezeigten Stellung der Druckplatten kann die aus der Giessvorrichtung nach unten austretende Bahn in den Zwischenraum zwischen den beiden Druckplatten 83, 84 gelangen, wobei die Neigung des feuerfesten Körpers 83 so ist, dass er der Bahn eine gewisse Unterstützung bietet, während sie sich nach unten bewegt, womit ein Abreissen oder Falten verhindert wird. Eine Schere 89 schneidet die Bahn auf Bahnteile gleicher Länge.

Bei jedem neu eintretenden Bahnteil zwischen die beiden Druckplatten 83, 84 wird die Platte 84, 85 in Betrieb gesetzt, um diesen Bahnteil auf die anderen Bahnteile zu pressen. Die feuerfesten Körper 82, 83 werden beheizt, um den Wärmeverlust des Metalls zu bremsen, damit das Pressschweissen der aufeinanderliegenden Bahnteile schnell und wirksam vollzogen wird. Wenn das Werkstück die erforderliche Dicke erreicht hat, wird die untere Druckplatte 82, 83 mit Hilfe der Schubkolbeneinheit 87 nach unten in die horizontale Lage geschwenkt. Nachdem diese Lage erreicht ist, wird ein Abschie-ber 90 (Fig. 9) durch eine Schubkolbeneinheit 91 betätigt, um das soeben erzeugte Werkstück 92 auf einen Rollgang 93 abzuschieben. Durch den Rollgang 93 wird das Werkstück 92, z.B. zu einem reversierbaren Dreiwalzengerüst 74 befördert, wo es wechselweise durch den oberen Walzenspalt in einer Richtung und durch den unteren Walzenspalt in der anderen Richtung geführt werden kann. Dieses Walzgerüst wird auch als Ausgleichsgerüst bezeichnet. Es walzt das Werkstück auf die für die nachfolgende Weiterverarbeitung zu einem Fertigprodukt erforderliche Dicke und gewährleistet eine totale Vereinigung der verschiedenen Bahnteile, aus denen es gebildet wurde. Das Werkstück kann gegebenenfalls direkt vom Gerüst 74 in ein benachbartes Walzgerüst überführt und dort auf die gewünschten Endabmessungen gewalzt werden.

Das Werkstück kann aber auch zu heiss sein, d.h. die gewünschte Plastizität noch nicht erreicht haben, um im Gerüst 74 sofort weiterverarbeitet zu werden. Der Rollgang 93 kann allerdings von einer Länge sein, um mehrere der erzeugten Werkstücke beiderseits des Gerüstes zu lagern, bis sie auf eine geeignete Temperatur abgekühlt sind. Auch kann ein weiterer Rollgang 95 seitlich des Rollgangs 93 angeordnet sein und das Werkstück 92 kann nach dem Durchgang durch das Gerüst zum weiteren Walzen auf den Rollgang 95 geschoben werden. Die Verschiebemöglichkeiten sind durch Pfeile in Fig. 9 angegeben. Auch die Anlage nach Fig. 8 kann von einem Gehäuse umgeben sein, so dass die Giess-, Stapel- und Walzvorgänge in einer nichtoxydierenden Atmosphäre stattfinden können.

In Fig. 10 wird eine auf einer bewegten Kühlfläche gebildete Bahn 100 mittels einer fliegenden Schere 101 in Bahnteile einheitlicher Länge unterteilt, die auf einen Ubergabetisch 102 ausgestossen werden. In einem Drehgelenk 103 nahe der Schere 101 wird der Tisch 102 in einer vertikalen Ebene 5 auf und ab geschwenkt. Diese Bewegung wird durch eine Schubkolbeneinheit 104 mit einer Kolbenstange 105 erzeugt. Ein Druckwalzenpaar mit einer oberen Walze 106 und einer unteren Walze 107 ist von einem nichtdargestellten Antrieb angetrieben.

io Ein Rollgang 108, der sich auf jeder Seite des Walzenpaares erstreckt, unterstützt einen Tisch 109, der durch den Walzenspalt hin und her bewegt wird. Diese Hinundherbewegung wird von einer Schubkolbeneinheit 110 am linken Ende des Rollganges und einer gleichen Einheit 111 am rechten 15 Ende des Rollganges erzeugt.

Der Rollgang 108 ist an verschiedenen Stellen zwecks einer gesteuerten Vertikalbewegung in Abhängigkeit des auf ihm ruhenden Gewichts durch mit Druckflüssigkeit gesteuerte Elemente 112 unterstützt. Auf einem in bezug auf die obere 20 Walze 106 während des Betriebes normalerweise festen Niveau befindet sich eintrittsseitig eine Führung 113 und auf der gegenüberliegenden Seite eine entgegengesetzt gerichtete Führung 114.

Am freien Ende des Übergabetisches 102 befindet sich di-25 rekt oberhalb der Walze 106 ein Zwischenstück 115, das als Verlängerung des Tisches 102 dient, wenn dessen freies Ende sich in der höchsten Lage befindet. Jenseits des Zwischenstük-kes 115 ist ein Tischteil 116, dessen Länge etwas grösser ist als die Bahnteile, in die die Bahn zu schneiden ist. Der Tischteil 30 116 ist um ein Drehgelenk 117 zwischen einer ausgezogenen und einer strichpunktierten Endlage kippbar. In letzterer bildet er eine Verlängerung des Zwischenstückes 115. In der anderen Lage fluchtet sein linkes Ende mit der Oberkante der Eintrittsführung 114. Als Schwenkantrieb dient eine Schub-35 kolbeneinheit 118.

Wenn der Tisch 102 um das Drehgelenk 103 gegen seine untere Endlage bewegt wird, bildet sein freies Ende eine Fortsetzung der Eintrittsführung 113.

Im Betrieb wandert jeder Bahnteil, der die Schere 101 ver-40 lassen hat, auf dem Übergabetisch 102 nach unten. Wenn sich der Tisch 102 in der oberen Endlage befindet, bewegt sich der abgeschnittene Bahnteil über das Zwischenstück 115 in Richtung auf den Tischteil 116 zu, der sich in diesem Zeitpunkt in der strichpunktierten Endlage befindet. Sobald der Bahnteil 45 auf dem Tischteil 116 angelangt ist, geht dieser in die ausgezogene Lage, wobei sein Ende von rechts unter die obere Druckrolle 106 auf den Tisch 109 geschwenkt wird, der im gleichen Moment von rechts in den Walzenspalt eintritt und den Bahnteil mitnimmt, der dann mit dem unmittelbar vorher auf dem so Tisch 109 angelangten Bahnteil pressverschweisst wird. Die untere Walze 107 drückt dabei gegen den Tisch 109, welcher den Bahnteil seinerseits nach oben gegen die Walze 106 drückt.

Die Betriebsweise der Anlage wird durch ein bekanntes 55 Steuersystem zeitlich so abgestimmt, dass das Vorderende des Tisches 109, wenn sich dieser nach links bewegt, gleichzeitig mit dem Vorderende des Bahnteils in den Walzenspalt eingeführt wird, um dieses zu stützen (Fig. 10).

Wenn der Tisch 109 seine Endlage links erreicht und dabei 60 den Spalt zwischen den Walzen 106 und 107 verlassen hat, wird ihn die Schubkolbeneinheit 110 in entgegengesetzter Richtung durch den Walzenspalt hindurch zurückführen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Tisch 102 abgesenkt, um den nächsten von der Bahn abgetrennten Bahnteil durch die linke Füh-65 rung 113 in den Walzenspalt zu leiten und sein Vorderende auf das rechte Ende des Tisches oder des letzten darauf befindlichen Bahnteils zu legen. Dieser Bewegungsablauf wird wiederholt, bis die erforderliche Zahl von Bahnteilen zu einem

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Werkstück vereinigt worden ist. Daraufhin wird das Werkstück abgeschoben oder auf andere Weise vom Tisch 109 entfernt, z.B. durch nichtgezeigte Abschiebevorrichtungen, wie sie bei anderen Figuren erläutert wurden. Folge- oder Programmsteuerungen bekannter Art sind vorgesehen, um den Betrieb automatisch zu steuern, wobei eine manuelle Betätigung allerdings auch zur Ausrüstung gehört. Ein in strichpunktierten Linien dargestelltes Gehäuse 120 umgibt eine nichtoxydierende Atmosphäre rund um die Anlage, um eine Verzunderung des Metalls zu verhindern und einen sauberen Flächenkontakt der aufeinandergeschichteten Bahnteile sicherzustellen.

Die untere Druckwalze 107 ist durch eine Schubkolbeneinheit 107' nachgiebig gelagert, einerseits, um einen Druck auf die Walze 106 auszuüben, und anderseits, um sich der zunehmenden Dicke der auf dem Tisch befindlichen Bahnteile anzupassen. In gleicher Weise senkt sich der Tisch 108 ab, wenn sich die untere Walze 107 nach unten verlagert.

Die Anlage nach Fig. 11 entspricht weitgehend derjenigen nach Fig. 10, und es werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Ein wesentlicher Unterschied besteht in einer einfacheren Vorrichtung zur Richtungsänderung der aufeinanderfolgenden Bahnteile. Eine Führung 125 mit einer nach oben und rückwärts ragenden Verlängerung 126 befindet sich auf der linken Seite der Druckwalze 106. Eine ähnliche Führung 127 mit einer Verlängerung 128 befindet sich auf der rechten Seite der oberen Druckwalze 106. Die Verlängerung 128 ragt in einem Abstand über die Verlängerung 126 der linken Führung hinaus. In der Öffnung zwischen den Verlängerungen 126 und 128 befindet sich eine fest angeordnete Führung 129, deren Schenkel 130,131 zwei Durchgänge bilden, von denen der Schenkel 130 sich in einem Abstand von der Verlängerung 126 erstreckt. Der so gebildete Kanal leitet das vordere Ende eines Bahnteils von links unter die obere Druckwalze 106 und auf den Tisch 109, der sich dabei nach rechts bewegt. Der obere Schenkel 131 bildet mit der Verlängerung 128 einen Kanal, der Bahnteile über die obere Druckwalze 106 hinweg nach unten und von rechts nach links unter dieser hindurch auf den Tisch 109 leitet, der sich dann nach links bewegt. In diesem Fall wird der Bahnteil in bezug auf seine ursprüngliche Ober- und Unterseite umgekehrt. Der kippbare Ubergabetisch 102 wird zwischen der ausgezogenen und strichpunktierten Lage, wo er mit dem Ende der Verlängerung 126 bzw. mit dem Ende der Verlängerung 129 fluchtet, hin und her bewegt, um die Bahnteile abwechslungsweise von links nach rechts und dann von rechts nach links unter die obere Druckwalze zu leiten, was synchron mit der entsprechenden Bewegung des Tisches von links nach rechts und von rechts nach links geschieht. Die Bewegung des Tisches 109 wie das Heben und Absenken des Übergabetisches 102 können z.B. in Abhängigkeit vom Betrieb der Schere 101 gesteuert werden.

Um den Bahnteilen, während sie abwechselnd von links nach rechts zur oberen Druckwalze geleitet werden, Wärme zuzuführen, sind in Fig. 10 und 11 durch Punkte dargestellte Leiter vorgesehen, die von einer Wechselstromquelle gespeist werden. Die Leiter sind im Übergabetisch 102 und in den verschiedenen Uberführungsabschnitten und Führungen angeordnet, um den Kontakt zwischen den Bahnteilen und den Tischen und Führungen durch Abstosskräfte zu vermindern, gegebenenfalls die Fortbewegung der Abschnitte zu unterstützen und letztere induktiv zu beheizen.

Fig. 12, 13 und 14 zeigen eine Anlage zur Erzeugung von Werkstücken mit hoher Produktionsrate. Sie umfasst ein re-versierbares Trio-Walzgerüst 140. Bei einem solchen Walzgerüst wird der Walzenspalt in beiden Richtungen auf gleicher Höhe gehalten. Links und rechts vom Walzgerüst befindet sich je ein Rollgang 141,142 auf einem Niveau, um Bahnteile aufnehmen zu können und das entstehende Werkstück zu unterstützen. Zwei Anlagen 143,144 zur Herstellung von Bahnteilen sind auf der einen und der anderen Seite der Rollgänge 141, 142 und parallel dazu angeordnet. Je eine Giessvorrichtung 145, z.B. eine Bandgiessvorrichtung, befindet sich an einem Ende der Anlagen 143,144. Jede weist einen flüssiges Metall enthaltenden Behälter 146 mit einem Einlaufkanal 147 auf.

Am Austrittsende der Bahn ist eine fliegende Schere 148 angeordnet, welche die durch die betreffenden Giessvorrich-tungen erzeugten Bahnen in Bahnteile 149 unterteilt, nachdem sie von der Kühlfläche abgelöst worden sind, siehe Fig. 13, insbesondere den linken Teil der Anlage 143. Die Bahnteile gelangen auf einen Tisch 150 bzw. 151.

Der Tisch 150 wird über das Niveau des Rollganges 141 angehoben und besteht aus zwei Tischteilen 150a und 150c und zwei in Querrichtung schwenkbaren Tischteilen 150b und 150d. Wie aus Fig. 14 ersichtlich, sind die schwenkbaren Tischteile auf Rahmen 155 abgestützt und über eine Längsachse 156 seitlich schwenkbar, und zwar von einer ausgezogenen horizontalen Lage in eine geneigte strichpunktierte Lage. Ein beweglicher Anschlag 157 zwischen den Tischteilen 150b und 150c, der in der gezeigten Stellung den Weitertransport eines Bahnteils 149 verhindert und ihn auf dem Teil 150b zurückbehält, kann anderseits, wenn er aus der strichpunktierten Anhaltestellung weggeschwenkt ist, einem Bahnteil die Weiterbewegung bis zum zweiten, kippbaren Teil 150d ermöglichen. Durch Schwenken eines der Teile 150b oder 150d kann ein darauf liegender Bahnteil auf einen jeweils benachbarten Tisch 160 fallen gelassen werden, der sich zwischen den Pressrollen des Gerüstes 140 auf dem einen oder anderen Rollgang 141 oder 142 hindurchbewegt, um gewalzt zu werden.

Alle Partien des Tisches 150 sind mit Wechselstromleitungen versehen, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind (Fig. 12), um die Bahnteile 149 bis zum Anschlag 157 zu befördern, wenn diese auf den Tisch 160, der in diesem Zeitpunkt vollständig vom Rollgang 141 links vom Gerüst 140 unterstützt ist, weiterbewegt werden müssen.

Wird demgegenüber der Anschlag 157 zurückgezogen, wandert der Bahnteil bis zum Ende der Rollbahn, d.h. bis zu einer Lage, wo er auf dem schwenkbaren Teil 150d liegt, um dann seitlich auf den Tisch 160, der zu diesem Zeitpunkt rechts vom Druckrollengerüst 140 liegt, gekippt zu werden, um auf den Rollgang 142 zu gelangen. Die Wechselstromleiter können die aufeinanderfolgenden Bahnteile auch induktiv aufheizen, während sie über die Tischpartien hinwegbefördert werden.

Mit den schwenkbaren Teilen 150b und 150d können Bahnteile, z.B. abwechslungsweise auf dem Tisch 160 während seiner Hinundherbewegung geschichtet werden, wobei jeder Bahnteil, der auf den vorangegangenen gelegt wird, mit diesem pressverschweisst wird.

Die Anlage 144 entlang der anderen Seite der Anlage arbeitet etwas unterschiedlich von der Anlage 143, wobei sie einen Tisch 165 aufweist, um die Bahnteile von der Giessvorrichtung aufzunehmen. Der Tisch 165 befindet sich wie Tisch 150 ebenfalls auf einem über den Rollgängen 141,142 liegenden Niveau. Er ist allerdings seitlich mit grösserem Abstand von den Rollgängen 141,142 angeordnet als die Teile des Tisches 150 auf der anderen Seite der Anlage.

Die Bahnteile werden auf dem Tisch 165 mit ähnlichen mehrphasigen magnetischen Einrichtungen (nichtgezeigt) bewegt wie beim Tisch 150. Über dem Tisch 165 befindet sich ein Anschlag 166 ähnlich dem Anschlag 157. Befindet sich der Endanschlag 166 in der in Fig. 13 dargestellten, ausgezogenen Wirkungslage, wird ein Bahnteil auf dem Tisch 165 auf der linken Seite des Pressrollengerüstes 140 angehalten. Demgegenüber wandern die Bahnteile auf die andere Seite des Pressrollengerüstes 140, wenn sich der Endanschlag in einer nichtwirksamen Lage befindet.

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Nach Fig. 14 befindet sich eine nach unten geneigte untere Platte 170 seitlich des Tisches 165 und bei dem Rollgang 141.

Über der Platte 170 befindet sich eine senkrecht bewegliche Platte 171, die durch Hubzylinder 172 in parallelen Stützschienen 173 auf und ab bewegt wird. Die untere Seite der oberen Platte 171 ist parallel mit der oberen Fläche der quergeneigten unteren Platte 170 beweglich. Entlang dieses Teils des Tisches 165 ist ein Abschieber 174 angeordnet, der einen Bahnteil in Querrichtung vom Tisch 165 nach links, gegen den Endanschlag 166 gesehen, auf die Platte 170 abschiebt. Ein weiterer Bahnteil wird dann auf den ersten Bahnteil geschoben, worauf die obere Platte 171 abgesenkt wird, um den zweiten Bahnteil mit dem ersten zu verschweissen, wobei dieser Zyklus wiederholt werden kann, bis ein Werkstück mit gewünschter Dicke auf der Platte 170 entstanden ist.

Am rechten Ende des Tisches 165 ist eine gleiche Pressvor-richtung mit einer unteren Platte 170' und einer senkrecht beweglichen, quergeneigten oberen Platte 171', die von Zylindern 172' angetrieben und von Schienen 173 gestützt wird, vorgesehen. Abschieber 174', die gleichzeitig betrieben werden, bewegen aufeinanderfolgende Bahnteile, die am rechten Ende des Tisches 165 anlangen, zu dessen linkem Ende auf die Platte 170', wo aus den Bahnteilen ein Werkstück gebildet wird.

Die Platten 170,170' und die Platten 171,171' weisen eine elektrische Heizung auf, die z.B. in die Platten eingelassen wird, um das Verschweissen der aufeinandergelegten Bahnteile zu einem einheitlichen Werkstück sicherzustellen, wenn diese sonst nicht im gewünschten Mass verschweisst wären. Eine absenkbare seitliche Platte 170a befindet sich entlang der Unterkante der unteren Platte 170'. Durch wahlweises Bewegen der einen oder anderen dieser seitlichen Platten rutscht eines der Werkstücke auf den jeweiligen Rollgang 141, 142. Von dort wird es einmal oder mehrmals durch die Pressrollen 140 geführt, um die Pressverschweissung der Bahnteile, die das so erzeugte Werkstück bilden, zu vollenden, wobei die Masse des Werkstückes genug Wärme zu speichern in der Lage ist, um eine solche Verbesserung zu ermöglichen. Wenn der vorstehend beschriebene Vorgang stattfindet, kann der Tisch, der dabei nicht benötigt wird, weggeräumt werden, und zwar auf einen strichpunktiert dargestellten Rollgang 180 am Ende des Rollganges 141, und das Werkstück kann auf einen Übergabetisch 181, der in Fig. 13 ebenfalls strichpunktiert gezeigt ist, wegbewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Endanschlag 182 am linken Ende des Rollganges 141 abgesenkt, und der Endanschlag 183 am rechten Ende des Rollganges 142 ist, um das Werkzeug herausnehmen zu können, ebenfalls abgesenkt.

Ein strichpunktiert dargestelltes Gehäuse 190 umschliesst die Anlage, so dass darin eine kontrollierte, nichtoxydierende Atmosphäre während des Betriebes aufrechterhalten werden kann. Es ist auch eine Dichtung vorgesehen, z.B. ähnlich derjenigen in Fig. 3, die aber am Ende des Rollganges 142, wo das Werkstück entnommen wird, angeordnet ist. Um das Werkstück der Anlage zu entnehmen, können aber auch andere Ausgänge, z.B. in der Art einer mehrtürigen Schleuse, wie sie in anderen Industrien verwendet werden, vorgesehen sein. Fig. 15 ist ein Blockschema und zeigt den ganzen Verfahrensablauf von der Umwandlung einer Schmelze über ein Werkstück in ein Endprodukt. Eine mit Schmelze 200 gefüllte Pfanne ist mit einer Giess- und Pressschweissanlage 201 verbunden. Das Werkstück 202 kann direkt einem Feinwalzwerk 203 zugeführt und dort zu einem Endprodukt, dargestellt als Bund 204, verarbeitet werden. Das Werkstück kann aber auch vor dem Walzwerk 203 abgezweigt und einem Zwischenlager 205 zugeführt werden. Es kann dann nach Bedarf in einen Vorwärmofen 206 chargiert und anschliessend entlang dem gestrichelten Weg 207 dem gleichen oder einem anderen Walzwerk 203 zugeführt werden.

Fig. 15 zeigt also, wie aus einer Metallschmelze fortlaufend eine Bahn erzeugt und diese dann zu einem Werkstück mit einer Stärke geformt wird, die grösser ist als die der ursprünglich gegossenen Bahn und als die des herzustellenden Endproduktes, zu dem das Werkstück gewalzt wird.

Bei allen vorher gezeigten Ausführungsformen wird mit einer Giessvorrichtung eine kontinuierliche Bahn erzeugt, die in Bahnteile unterteilt und zu dem Werkstück pressverschweisst wird.

In Fig. 16, 17 und 18 ist eine Anlage dargestellt, bei der eine kontinuierlich gegossene Bahn durch Falten in Bahnteile unterteilt und diese aufeinandergelegt und zusammengepresst werden.

Ein reversierbarer Antrieb 211 treibt einen hin und her bewegten Tisch 210. Der Tisch 210 hat auf seiner Oberseite eine mit einem wärmeisolierenden Material 212 gefüllte Vertiefung, die eine grössere Länge und Breite hat als das zu erzeugende Werkstück. In die Vertiefung kann ein mit einer nichtgezeigten Stromquelle verbundener Leiter 213 (Fig. 18) für Widerstands- oder Induktionsheizung eingebettet sein.

Ein schwenkbarer Rahmen 214 ist mit beidseitigen Zapfen 215 in ortsfesten AbStützungen 216 gelagert (Fig. 17). Zwischen den Zapfen 215 sind die Presswalzen 217 und 217a gelagert. An einer Verlängerung des Rahmens 214 sind beiseits Kolbenstangen 218a zweier in Drehzapfen 219 auf dem nichtgezeigten Maschinengestell verankerter Hubzylinder 218 befestigt, mit welchen das Schwenken des Rahmens 214 mit den Presswalzen 217,217a bewerkstelligt wird.

Die Bahn wird nach unten durch einen wärmeisolierenden und nötigenfalls elektrisch beheizten Kanal 220 in den Spalt zwischen Walzen 217 und 217a geführt. Eine Schere 221 ist am Austrittsende des Kanals 220 angeordnet.

Wird der Tisch nach rechts bewegt, wird die Walze 217 gegen das zu erzeugende Werkstück 222 auf den Tisch 210 und den gerade daraufgelegten, zwischen den Walzen 217 und 217a hinuntergeführten Bahnteil gepresst. Sobald der Tisch 210 seine rechte Endlage erreicht, wird mit Hilfe des Hubzylinders 218 die Walze 217 gehoben und die linke Walze 217a gesenkt. Der Tisch 210 mit dem zu erzeugenden Werkstück 222 fährt nun in entgegengesetzter Richtung, d.h. von rechts nach links, wobei der Bahnteil umgelegt und gefaltet und von der Walze 217a mit den vorher abgelegten Bahnteilen pressverschweisst wird.

Wenn das Werkstück die gewünschte Stärke erreicht hat, gibt ein Zähler oder eine die Werkstückdicke abtastende Schaltervorrichtung einen Impuls an eine Schere 221 zum Schneiden des letzten Bahnteils von der Bahn.

Eine Vorrichtung zur Entfernung des Werkstückes ist nicht gezeigt, doch kann ein zweiter Tisch anstelle des zu entladenden Tisches vorgesehen sein, oder das Werkstück kann auf eine an einem Tischende bereitstehende Übergabevorrichtung oder einen Wagen abgeschoben werden.

Wie gestrichelt in Fig. 16 und 17 angedeutet, ist die Anlage von einem Raum umschlossen, in den ein inertes, d.h. ein nichtoxidierendes Gas eingeführt wird.

Teile der beschriebenen Anlagen können bei Vorliegen einer ähnlichen Funktion untereinander ausgetauscht werden, z.B. eine Giesstrommel durch ein endloses Giessband und umgekehrt.

In den beschriebenen Anlagen ist eine einzelne Giessvorrichtung, sei sie kontinuierlich oder intermittierend betrieben, imstande, alle für die Herstellung eines Werkstückes benötigten Bahnteile zu erzeugen. Die Giessvorrichtung kann die einzelnen Bahnteile für die Bildung des Werkstückes entweder direkt oder zuerst eine Bahn erzeugen und diese in einzelne Bahnteile unterteilen. Die einzelnen Stücke werden bei einer

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Temperatur aufeinandergelegt, bei der der letzte Bahnteil mit einem früheren pressverschweisst wird, so dass ein Durchgang in einer einzigen Pressvorrichtung genügt, wobei, z. B. wie in Fig. 8 und 9, die Pressplatten eine erste Verschweissung vornehmen, die durch ein nachfolgendes Walzen des Stapels verbessert werden kann.

Zusätzlich zu den oder anstelle der Vorrichtungen für die Wärmezufuhr zu den sich zwischen der Giessvorrichtung und der Pressvorrichtung bewegenden Bahnteilen können Brenner, Induktionsvorrichtungen od. dgl. beim Walzenspalt, wo die Walzen den Bahnteil oder die Bahnteile fassen, angeordnet werden, um ein zufriedenstellendes Verschweissen der Teilbahnen durch Wärmezufuhr an die Bahnfläche oder -flächen sicherzustellen.

Wesentlich ist, dass jede Teilbahn in einem Produkt eine etwa gleiche Dicke von etwa 2 bis 5 mm haben kann. Die Er-s findung kann vorteilhaft in kleineren Betrieben und in der Spezialstahlproduktion Verwendung finden.

Da in einem Vorgang, in dem eine interkristalline Diffusion stattfindet, Zeit und Temperatur einen bedeutenden Ein-fluss haben, kann es gegebenenfalls wünschenswert sein, das io pressverschweisste Werkstück bei hoher Temperatur in der nichtoxydierenden Atmosphäre zurückzuhalten, bevor es der Umgebungstemperatur ausgesetzt wird.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Werkstük-kes, bei dem zunächst Metallschmelze als eine kontinuierliche Bahn auf einer gekühlten Trommel bzw. auf einem gekühlten Giessband zur Erstarrung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zunächst in Bahnteile unterteilt und diese aufeinandergelegt und durch Zusammenpressen verseli weisst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnteile verschiedener Bahnen aufeinandergelegt und durch Zusammenpressen verschweisst werden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens einer Giessmaschine zum Erzeugen einer Bahn mit einer gekühlten Trommel bzw. einem gekühlten Giessband und aus einer im Abstand von der Giessmaschine angeordneten Pressschweissvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschweissvorrichtung (22, 23; 43,44; 64; 84, 85; 106, 107; 106, 108; 140,170, 171, 170', 171'; 210, 217, 217a) mindestens eine Trennvorrichtung (12; 38, 39; 62, 63a; 62, 70; 89; 101; 148; 221) zur Unterteilung der Bahn und eine Vorrichtung zum Aufeinanderlegen von Bahnteilen (14, 20; 40; 82, 83; 102,109,115,116; 102, 109, 126, 128, 129; 150b, 150d, 160; 165, 170, 174; 165, 171', 174'; 210) zugeordnet sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Aufeinanderlegen von Bahnteilen einen hin und her bewegbaren Tisch (20; 109; 160) aufweist (Fig. 1, 10, 12).

5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Unterteilung der Bahn eine in der Ruhelage gegenüber der Vertikalen geneigte, am unteren Ende mit einer Stützfläche versehene, verschwenkbar gelagerte Platte (82, 83) aufweist, der eine zustellbare Pressplatte (84, 85) zugeordnet ist (Fig. 8).

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung zum Aufeinanderlegen von Bahnteilen mindestens ein schwenkbarer Übergabetisch (102, 116) zugeordnet ist, mit welchem dem hin und her bewegbaren Tisch (109) Bahnteile wechselseitig zuführbar sind (Fig. 10 und 11).