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Beim
Bandgießen nach dem Zweiwalzen-Gießverfahren begrenzen
die gegeneinander gerichtet rotierenden Gießwalzen der
Gießmaschine die Längsseiten des Gießspalts.
An seinen Schmalseiten wird der Gießspalt dagegen durch
jeweils eine Seitenplatte abgedichtet.
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Die
Seitenplatten sind in der Regel aus einem Insert und einer Tragplatte
zusammengesetzt, die das Insert trägt. Das Insert besteht
dabei üblicherweise aus Feuerfestmaterial und ist so geformt,
dass es die ihm zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen teilweise
und die von ihm zu begrenzende Schmalseite des Gießspalts
vollständig abdeckt.
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Die
im Gießbetrieb notwendigen Relativbewegungen zwischen den
Seitenplatten und den Stirnseiten der Gießwalzen sowie
der Kontakt zur durch den Gießspalt tretenden Schmelze
führen unvermeidbar zu einem Verschleiß der Seitenplatte
durch abrasiven Verschleiß. Dies gilt insbesondere dann, wenn
der Kontakt zwischen den Seitenplatten und der Schmelze bzw. den
Gießwalzen über ein aus Feuerfestmaterial bestehendes
Insert erfolgt.
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Um
bei mit solchen Inserts ausgestatteten Seitenplatten zu gewährleisten,
dass die Seitenplatten auch zu Beginn des Gießbetriebes
ihre Dichtfunktion einwandfrei erfüllen, ist es erforderlich,
die Inserts einzuschleifen, bevor der Gießbetrieb aufgenommen
wird. Dazu wird bei rotierenden Gießwalzen die jeweilige
Seitenplatte zugestellt, bis ihre Inserts mit dem geforderten Anpressdruck
an den jeweils zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen
anliegen. Daraufhin kommt es zu abrasivem Verschleiß des
Insertmaterials im Bereich der Kontaktflächen.
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Dieser
Zustand wird aufrechterhalten, bis die Gießwalzen um eine
bestimmte Solltiefe in das Feuerfestmaterial des Inserts eingeschliffen
sind und das Insert passgenau an den Stirnseiten der Gießwalze anliegt.
Die Inserts der Seitenplatten weisen nun einen in den Gießspalt
vorstehenden Abschnitt, das so genannte "positive Insert", und zwei
daran angrenzende, gegenüber dem positiven Insert zurückspringende
Abschnitte, den so genannten "Insertschleifflächen", auf,
mit denen sie an den Stirnseiten der Gießwalzen anliegen.
Das positive Insert überdeckt dabei mit seiner seitlichen
Randfläche jeweils einen schmalen, an die jeweilige Gießwalzenstirnseite
angrenzenden Streifen der Umfangsfläche der Gießwalzen.
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Weil
die Seitenplatten, gegebenenfalls über ihr jeweiliges Insert,
im Gießbetrieb mit den gekühlten Gießwalzen
in unmittelbarem Reibkontakt stehen, wird ihnen laufend Wärme
entzogen. Daher ist während des Gießbetriebs die
Temperatur der Seitenplatten in der Regel niedriger als die Temperatur der
mit ihnen in Kontakt kommenden Schmelze. Infolgedessen wird auch
der Schmelze Wärme entzogen, wenn sie die Seitenplatten
berührt. Der Wärmeentzug kann dabei so stark sein,
dass es zu einer Erstarrung von Schmelze am jeweiligen positiven
Insert kommt. Zu solchen "Anfrierungen" kann es bei mit einem Insert
aus Feuerfestmaterial bestückten Seitenplatten insbesondere
im Bereich des positiven Inserts kommen.
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Die
Anfrierungen können Bandfehler, wie Dickensprünge
(Abweichung Toleranzvorgaben), unzureichende Durcherstarrung (Bulgingaspekte)
und Materialeinreißungen (Bandkanten) verursachen. Im Extremfall
können sie einen Abbruch des Gießvorgangs erforderlich
machen.
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Es
ist bekannt, dass der Verschleiß des Inserts aufgrund von
Kontakt mit erstarrender Schmelze dadurch gemindert werden kann,
dass das Insert während des Gießbetriebs in einer
exakt vorbestimmten Weise relativ zur zu vergießenden Schmelze
bewegt wird. Die Seitenplatten werden dazu um eine zentral angeordnete
Achse rotativ oszilliert. Mit dieser rotativen Oszillation kann
gleichermaßen gegen Erstarrungen im unteren Drittel des
Inserts und gegen den nach unten hin zunehmenden Verschleiß gearbeitet
werden. Beispiele für dieses Vorgehen sind in der
JP 03-174954 , der
JP 05-237603 oder der
US 5,188,166 beschrieben.
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Um
einen sicheren, ganzheitlichen Kontakt der Seitenplatten an den
ihnen jeweils zugeordneten Gießwalzenstirnflächen
zu gewährleisten, werden die Seitenplatten vor Beginn des
Gießbetriebs üblicherweise kraftgeregelt gegen
die Gießwalzenstirnflächen gefahren. Ist eine
bestimmte Kraft erreicht, wird der Gießprozess gestartet.
Im laufenden Gießbetrieb wird dann die für eine
sichere Abdichtung erforderliche Anpresskraft aufrechterhalten.
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Aufgrund
unterschiedlicher thermischer Dilatationen, Unplanheiten der mit
den Stirnflächen der Gießwalzen in Kontakt kommenden
Flächen der Seitenplatten, axialem Gießwalzenversatz
und anderer Gründe ist es in der Praxis erforderlich, den
Anpressdruck, mit dem die Seitenplatten gegen die Stirnflächen
der Gießwalzen gedrückt gehalten werden, während
des Gießbetriebs laufend zu regeln und nachzujustieren.
Dies gilt insbesondere bei solchen Seitenplatten, bei denen die
Abdichtung über ein mit den Gießwalzen in Kontakt
kommendes Insert aus Feuerfestmaterial erfolgt. Insbesondere durch
den mit dem Gießfortschritt fortschreitenden Verschleiß der
Inserts ist eine laufende Regelung des Anpressdrucks erforderlich.
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Die
benötigten Anpresskräfte werden üblicherweise
durch Stelleinrichtung aufgebracht, die eine in den Gießspalt
gerichtete Kraft abgeben. Deren Wirkrichtung ist in der Regel im
Wesentlichen achsparallel zu den Drehachsen der Gießwalzen ausgerichtet.
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Ein
grundsätzliches Problem bei der Regelung der Anstellung
der Seitenplatten gegen die Gießwalzen besteht darin, dass
bei sich drehenden Gießwalzen in Folge der Reibung zwischen
den Seitenplatten und Gießwalzenstirnflächen Vertikalkräfte entstehen.
Letzteres gilt insbesondere dann, wenn die Seitenplatten ein an
den Gießwalzen anliegendes Insert aus Feuerfestmaterial
aufweisen.
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Die
proportional zur auf die Seitenplatten aufgebrachten Axialkraft
bzw. zum Reibwert zunehmenden Vertikalkräfte haben einen
starken Einfluss auf die Druckverteilung entlang der Kontaktbogenflächen, über
die die Seitenplatten an den ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten
der Gießwalzen anliegen. Mit zunehmender Vertikalkraft
steigt der Axialdruck im oberen Bereich und sinkt in entsprechender
Weise im unteren Abschnitt der Seitenplatten, wobei die am einen
Axialzylinder festgestellte Kraft unverändert bleibt. Das
Resultat hieraus ist, dass die Seitenplatte in ihrem oberen Abschnitt
stärker verschleißt als in ihrem unteren.
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Gleiches
gilt auch in horizontaler Richtung, wenn unterschiedliche Reibverhältnisse
zwischen den jeweiligen Gießwalzenstirnflächen
und den Seitenplatten herrschen. Bei mit einem mit den Gießwalzen
in Kontakt kommenden Insert aus Feuerfestmaterial ausgestatteten
Seitenplatten treten durch den damit einhergehenden Verschleiß in
der Praxis mehrere Millimeter Dickendifferenz zwischen dem oberen und
unteren bzw. bezogen auf die Vertikale linken und rechten Abschnitt
des Inserts auf. Infolgedessen kann nicht die volle Insertdicke
ausgenutzt werden, sondern die Lebensdauer des Inserts ist durch
den Abschnitt bestimmt, bei dem es zu maximalem Verschleiß kommt.
Darüber hinaus führt der im Bereich bestimmter
Abschnitte besonders starke Verschleiß dazu, dass das positive Insert
mit zunehmendem Gießfortschritt immer weiter in den Gießraum
hineinragt, wodurch die Maßgenauigkeit des gegossenen Bandes
insbesondere bei Langzeitgüssen in Breitenrichtung beeinträchtigt
wird.
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Besonders
massiv treten die voranstehend beschriebenen Probleme bei solchen
Zwei-Walzen-Gießmaschinen auf, bei denen aus Gründen
der Platz- und Kostenersparnis die axiale, gegen die Gießwalzenstirnflächen
gerichtete Zustellung der Seitenplatte durch nur einen Axialzylinder
ausgeführt wird. Derart ausgestattete Gießmaschinen
sind beispielsweise in der
US
5,588,479 und der
US 6,296,046 beschrieben.
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In
der
WO 05/023458 ist
vorgeschlagen worden, diesen Nachteilen dadurch zu begegnen, dass die
axialen Anpresskräfte in einer auf das im Betrieb jeweils
auftretende Verschleißbild angepassten Weise auf die jeweilige
Seitenplatte verteilt werden. Der dazu erforderliche apparative
Aufwand ist jedoch erheblich, da nicht nur eine aufwändige
Steuerungs- und Regelungstechnik, sondern auch differenziert arbeitende
Stelleinrichtungen zur Verfügung gestellt werden müssen.
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Vor
diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine
Zwei-Walzen-Gießmaschine zu schaffen und ein Verfahren
zu deren Betrieb anzugeben, mit denen auf einfache und kostengünstige
Weise die Seitenplatten derart gegen die ihnen zugeordneten Stirnflächen
der Gießwalzen gedrückt werden können,
dass eine maximale Ausnutzung ihrer Lebensdauer ermöglicht
ist.
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In
Bezug auf die Zweiwalzen-Gießmaschine besteht die Lösung
dieser Aufgabe darin, dass eine solche Maschine erfindungsgemäß in
der in Anspruch 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist. Vorteilhafte
Varianten und Ergänzungen einer erfindungsgemäßen
Zweiwalzen-Gießmaschine sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen
Ansprüchen angegeben.
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Hinsichtlich
des Verfahrens ist die voranstehend angegebene Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst worden, dass die in Anspruch 17 angegebenen Verfahrensschritte
absolviert werden. In den auf Anspruch 17 rückbezogenen
Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung
angegeben.
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Eine
erfindungsgemäße mit zwei Gießwalzen,
die zwischen sich an seinen Längsseiten einen Gießspalt
begrenzen, und zwei den Gießspalt an seinen Schmalseiten
begrenzenden Seitenplatten ausgestattete Zwei-Walzen-Gießmaschine
ist nach dem Vorbild des Standes der Technik mit mindestens einer
Axial-Stelleinrichtung ausgestattet, die einer der Seitenplatten
zugeordnet ist und die jeweilige Seitenplatte auf ihrer von den
ihr zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen abgewandten
Rückseite mit einer axial in Richtung des Gießspalts
gerichteten Kraft beaufschlagt, durch die die Seitenplatte gegen
die ihr zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen gedrückt gehalten
ist, mit mindestens einer Axial-Stelleinrichtung, die einer der
Seitenplatten zugeordnet ist und die jeweilige Seitenplatte auf
ihrer von den ihr zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen
abgewandten Rückseite mit einer axial in Richtung des Gießspalts gerichteten
Kraft beaufschlagt, durch die die Seitenplatte gegen die ihr zugeordneten
Stirnseiten der Gießwalzen gedrückt gehalten ist.
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Erfindungsgemäß wirkt
nun die Axial-Stelleinrichtung auf die Rückseite der Seitenplatte über ein
Gelenk. Dieses ist so ausgebildet, dass es einen Winkelversatz zwischen
der auf die Wirkrichtung der von der Axial-Stelleinrichtung auf
die jeweilige Seitenplatte aufgebrachten Kraft bezogenen Normalebene
und der auf die Drehachsen der Gießwalzen bezogenen Normalebene
ausgleicht. Indem das erfindungsgemäß vorgesehene
Gelenk in der Lage ist, einen Versatz zwischen der Ausrichtung der
von der Axial-Stelleinrichtung aufgebrachten Kraft und den Drehachsen
der Gießwalzen auszugleichen, ist somit sichergestellt,
dass die Seitenplatten stets mit einer weitestgehend gleichförmigen
Kraftverteilung in Anlage an den ihnen zugeordneten Stirnseiten
der Gießwalzen anliegen.
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Das
bei einer erfindungsgemäßen Zwei-Walzen-Gießmaschine
vorhandene Gelenk erlaubt es somit, in Folge von Verschleiß,
baulichen Ungenauigkeiten und Wärmeeinflüssen
auftretende Toleranzen der Verteilung der auf die Seitenplatten
jeweils aufgebrachten Axialkräfte auszugleichen. Mittels
des erfindungsgemäß zwischen der jeweils mit der
Axialkraft zu beaufschlagenden Seitenplatte und der ihr zugeordneten
Axial-Stelleinrichtung angeordneten Gelenks wird nämlich
erreicht, dass die Seitenplatte mit ihrer den Gießwalzen
zugeordneten Fläche auch dann immer weitestgehend gleichmäßig
an den Gießwalzenstirnseiten anliegt, wenn es in Folge
von material- oder betriebsbedingten Ungleichförmigkeiten
zu lokal unterschiedlichem Verschleiß der Seitenplatte
kommt.
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Eine
in erfindungsgemäßer Weise ausgebildete Zwei-Walzen-Gießeinrichtung
ermöglicht es, vor dem Gießbetrieb die jeweilige
Seitenplatte mittels der Axial-Stelleinrichtung gegen die ihr zugeordneten Stirnseiten
der Gießwalzen zu drücken, bis eine Soll-Betriebsstellung
erreicht ist, bei der eine definierte Anpresskraft zwischen der
Seitenplatte und den betreffenden Stirnseiten der Gießwalzen
wirkt. Das erfindungsgemäß vorgesehene Gelenk
stellt dabei sicher, dass der Anpressdruck, unter dem die Seitenplatte
an den ihr zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen anliegt,
optimal gleichmäßig verteilt ist.
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Mit
der Erfindung steht demzufolge eine Zwei-Walzen-Gießmaschine
zur Verfügung, bei der mit einer einzigen Axial-Stelleinrichtung
ein sicherer ganzheitlicher Kontakt zwischen Seitenplatte und Gießwalzen
derart hergestellt wird, dass ein optimal gleichmäßiger
Verschleiß der Seitenplatte eintritt, der es erlaubt, die
Seitenplatte über eine maximale Lebensdauer zu verwenden.
Besonders vorteilhaft wirkt sich dies dann aus, wenn die Seitenplatten
einer erfindungsgemäßen Maschine mit Inserts aus
Feuerfestmaterial bestückt sind, die während des
Gießbetriebs die Abdichtung des Gießspalts sicherstellen, indem
sie an die Stirnseiten der Gießwalzen gedrückt gehalten
werden.
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Um
den in der Praxis eintretenden Winkelversatz optimal ausgleichen
zu können, sollte das erfindungsgemäß vorgesehene
Gelenk in mindestens zwei Freiheitsgraden beweglich sein. Unter
Berücksichtigung der in der Praxis auftretenden Verschleißbilder
kann dazu beispielsweise ein Gelenk verwendet werden, das in drei
Freiheitsgraden beweglich ist.
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Als
erfindungsgemäß eingesetzte Gelenke können
beispielsweise Kardangelenke oder Kugelgelenke verwendet werden.
Konstruktiv besonders einfach und gleichzeitig robust lassen sich
die für den erfindungsgemäßen Zweck erforderlichen
Ausgleichsbewegungen dadurch ermöglichen, dass das Gelenk
als Uniball-Gelenk ausgebildet ist.
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Die
Betriebssicherheit einer erfindungsgemäßen Zwei-Walzen-Gießmaschine
kann zusätzlich dadurch erhöht werden, dass eine
Arretiereinrichtung zum Festsetzen des Gelenks nach Erreichen einer bestimmten
Betriebsstellung der jeweiligen Seitenplatte vorgesehen ist. Eine
solche Arretiereinrichtung erlaubt es, das Gelenk nach Erreichen
der jeweiligen Soll-Betriebsstellung zu arretieren, um sicherzustellen,
dass die angestrebte gleichmäßige Druckverteilung
auch unter den während des Gießbetriebs unvermeidbar
auftretenden Bewegungen und Verformungen der Gießmaschine
dauerhaft sicher aufrechterhalten wird.
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In
der Praxis kann die Arretiereinrichtung beispielsweise als schaltbare
Kupplung ausgebildet sein. Diese kann so ausgestaltet sein, dass
sie bei Betätigung das Gelenk durch Kraftschluss festhält.
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Zweckmäßigerweise
ist die Arretiereinrichtung mit einer Steuereinrichtung verkoppelt,
die bei Erreichen einer bestimmten Betriebsstellung der jeweiligen
Seitenplatte ein Steuersignal abgibt, auf das hin die Arretiereinrichtung
das Gelenk in seiner jeweiligen Stellung arretiert.
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Die
exakte Positionierung der jeweiligen Seitenplatte an den ihr zugeordneten
Stirnseiten der Gießwalzen kann zudem dadurch unterstützt
werden, dass die jeweilige Seitenplatte federnd elastisch gegen
die Axial-Verstelleinrichtung vorgespannt ist. Durch eine solche
Vorspannung kann einerseits das gegebenenfalls im jeweiligen Gelenk
vorhandene Spiel beseitigt werden. Anderseits lässt sich über
das Federsystem sicherstellen, dass die Seitenplatte auch bei einer
maximalen Beweglichkeit des Gelenks in einer Mittelstellung gehalten
wird, durch die ein ungleichförmiger Verschleiß der
Seitenplatte verhindert wird. Besonders vorteilhaft erweist sich
dies dann, wenn die Seitenplatte ein Insert aus Feuerfestmaterial
umfasst, da durch die federnd elastische Vorspannung und die damit
sichergestellte gleichmäßige Ausrichtung der Seitenplatte
Insertbrüche in Folge ungleichförmigen Verschleißes
verhindert werden können.
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Eine
besonders wirkungsvolle elastische Vorspannung lässt sich
dadurch erzielen, dass für die federnd elastische Vorspannung
mindestens drei um die Wirkachse der von der Axial-Stelleinrichtung
aufgebrachten Kraft verteilt angeordnete Federelemente vorgesehen
sind. Die Gleichmäßigkeit der Ausrichtung kann
dabei dadurch besonders unterstützt werden, dass die Federelemente
in gleichmäßigen Winkelabständen um die
Wirkachse herum verteilt angeordnet sind.
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In
der Praxis kann die Axial-Stelleinrichtung als Stellzylinder ausgebildet
sein. Hohe Kräfte auf kleinem Bauraum lassen sich dabei
dadurch erzeugen, dass ein solcher Stellzylinder hydraulisch arbeitet.
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Um
Anfrierungen an den Seitenplatten im Gießbetrieb entgegen
zu wirken, kann eine Oszillationseinrichtung zum Oszillieren der
Seitenplatte um eine Oszillationsachse vorgesehen sein.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 eine
Zwei-Walzen-Gießeinrichtung in einer Ansicht von oben;
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2 eine
Verstelleinrichtung für eine in der in 1 dargestellten
Zwei-Walzen-Gießmaschine eingesetzte Seitenplatte in einer
perspektivischen, teilweise aufgebrochenen Ansicht.
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Die
Zwei-Walzen-Gießmaschine G weist zwei Gießwalzen 1, 2 auf,
die gegenläufig um jeweils eine horizontal ausgerichtete
Drehachse D1, D2 rotieren. Die Gießwalzen 1, 2 begrenzen
zwischen sich an dessen Längsseiten einen Gießspalt 3.
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An
seinen Schmalseiten ist der Gießspalt 3 durch
jeweils eine Seitenplatte 4, 5 abgedichtet, die jeweils
von einer Tragstruktur 6, 7 getragen ist. Die Tragstrukturen 6, 7 umfassen
dabei jeweils eine Oszillationseinrichtung, die im Gießbetrieb
die ihr zugeordnete Seitenplatte 4, 5 um jeweils
eine Oszillationsachse O4, O5 oszilliert.
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Die
Seitenplatten 4, 5 weisen jeweils eine aus Stahl
bestehende Tragplatte 8 auf, die auf ihrer dem Gießspalt 3 zugeordneten
Seite ein aus einem Feuerfestmaterial hergestelltes Insert 9 trägt.
Die Form des Inserts 9 ist so gewählt, dass es
die ihm zugeordneten Stirnseiten 10, 11 der Gießwalzen 1, 2 in jeweils
einer kreisbogenförmigen Insertschleiffläche 12, 13 überlagert.
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Die
Insertschleifflächen 12, 13 sind im Zuge eines
nach einer Neubestückung der jeweiligen Seitenplatte 4, 5 mit
einem neuen Insert 9 nach bestimmten Vorgaben durchgeführten
Anfahrens der Zwei-Walzen-Gießmaschine G durch abrasiv
erfolgenden Materialabtrag in das Insert 9 eingeschliffen worden.
Sie begrenzen zwischen sich ein gegenüber ihnen frei in
den Gießspalt positives Insert 14, das mit seinen
bogenförmigen Seitenflächen 15a, 15b dicht an
der Umfangsfläche der der jeweiligen Seitenfläche 15a, 15b zugeordneten
Gießwalze 1, 2 anliegt.
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Die
den Seitenplatten 4 bzw. 5 zugeordneten Tragstrukturen 6 bzw. 7 sind
jeweils identisch aufgebaut.
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Wie
in der in 2 anhand einer möglichen Ausgestaltung
der der Seitenplatte 5 zugeordneten Verstelleinrichtung
dargestellt, ist bei dieser Ausgestaltung die Tragstruktur 7 auf
einer Führung 16 in Achsrichtung A der Drehachsen
D1, D2 verschiebbar gelagert. Zum Verstellen in Achsrichtung A ist
ein als Axial-Stelleinrichtung dienender Axial-Stellzylinder 17 vorgesehen.
Dieser hält während des Gießbetriebs
die jeweilige Seitenplatte 5 mit ihrem Insert unter einem
bestimmten vorgegebenen Anpressdruck in Anlage an den jeweiligen
Stirnseiten 10, 11 der Gießwalzen 1, 2.
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Der
Axial-Stellzylinder 17 wirkt dabei in Achsrichtung A auf
einen T-förmigen Tragrahmen 18, der die Seitenplatte 5 trägt.
Auf diese Weise beaufschlagt der Axial-Stellzylinder 17 die
Seitenplatte 5 mit einer für das dauerhaft dichte
Anliegen der Seitenplatte 5 an den ihr zugeordneten Stirnseiten 10, 11 der
Gießwalzen 1, 2 erforderlichen Anpresskraft
FA.
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Der
Tragrahmen 18 weist einen oberen Balkenteil 19 und
einen daran hängenden mittleren Gehäuseabschnitt
des Tragrahmens 18 auf.
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Mit
den freien Endabschnitten 21, 22 des Balkenteils 19 ist
jeweils ein hydraulisch betätigbarer Stellzylinder 23, 24 gelenkig
verkoppelt. Die voneinander unabhängig steuerbaren Stellzylinder 23, 24 weisen
ein Gehäuse und einen in vertikaler Richtung verstellbaren
Kolben auf, dessen aus dem Gehäuse geführter Kolbenschaft
mit seinem freien Ende über jeweils ein Gelenk 25, 26 mit
dem ihm zugeordneten Endabschnitt 21 bzw. 22 verbunden
ist. Von oben betrachtet ist dabei der eine Stellzylinder auf der
einen Seite und der andere Stellzylinder auf der anderen Seite der
Oszillationsachse O5 angeordnet.
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Die
Stellzylinder 23, 24 sind jeweils hydro-statisch
gelagert, um die bei der durch den Stellzylinder 17 bewirkten
Verstellung der jeweiligen Seitenplatte 4, 5 in
axialer Richtung A möglicherweise auftretenden, beispielsweise
in den Gießspalt 3 gerichteten Querkräfte
aufnehmen zu können.
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Die
Stellzylinder 23, 24 bilden Stelleinrichtungen,
mit deren Hilfe die jeweilige Seitenplatte 4, 5 um
ihre jeweilige Oszillationsachse O4, O5 oszillierend bewegt werden
kann. Dazu führen die Stellzylinder 23, 24 beispielsweise
jeweils gegenläufig in vertikaler Richtung V aufwärts
und abwärts gerichtete Stellbewegungen aus. Ebenso kann
beispielsweise der Stellzylinder 23 in einer bestimmten
Ausfahrstellung seines Kolbens festgesetzt werden, während der
zweite Stellzylinder 24 weiterhin Stellbewegungen ausführt.
Die Oszillationsachse O5 wird dadurch in die Achse G25 des Gelenks 25 verlagert,
in dem der Stellzylinder 21 gelenkig mit dem Tragbalken 19 verkoppelt
ist. Des Weiteren können die Stellzylinder 23, 24 gleichzeitig
oder nacheinander eine gleichsinnig gerichtete Absenkbewegung ausführen,
um die Position der Oszillationsachse O5 in vertikaler Richtung
V abzusenken.
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Die
Stellzylinder 23, 24 bewegen sich in Abhängigkeit
von Steuersignalen einer Steuereinrichtung 27, die über
entsprechende Steuerleitungen 28 und Ventileinrichtungen 29 mit
den Stellzylindern 23, 24 verbunden sind. Entsprechend
der über die Steuerleitungen 28 übertragenen
Steuersignale öffnen oder schließen die Ventile
der Ventileinrichtungen 29, um die Kolben der Stellzylinder 23, 24 ein-
oder auszufahren und dementsprechend die Seitenplatte 5 über
das Balkenteil 19 in die eine oder andere Richtung um die
Oszillationsachse O5 zu verschwenken.
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Die
Stellzylinder 21, 22 bilden auf diese Weise gemeinsam
Stelleinrichtungen, die gemeinsam mit der ihnen zugeordneten Steuereinrichtung
und der erforderlichenfalls zusätzlich vorhandenen Ventileinrichtung
als Teil einer Oszillationseinrichtung die Seitenplatte 5 oszillierend
bewegen.
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Der
Gehäuseabschnitt des Tragrahmens 8 ist über
eine hier nicht sichtbare Schiebeführung am Balkenteil 19 befestigt.
In der Schiebeführung kann der Gehäuseabschnitt
in einer horizontalen, quer zu den Drehachsen D1, D2 ausgerichteten
Richtung H relativ zum Balkenteil 19 und damit auch quer
zur Führung 16 und den Drehachsen D1, D2 der Gießwalzen 1, 2 mittels
eines als Stelleinrichtung für diese Bewegungsrichtung
dienenden, hier nicht sichtbaren Stellzylinders verschoben werden.
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Die
Schiebeführung selbst ist dabei über zwei hier
ebenfalls nicht dargestellte zusätzliche Stellzylinder
am Balkenteil 19 des Tragrahmens 18 aufgehängt.
Diese ebenfalls unabhängig voneinander steuerbaren zusätzlichen
Stellzylinder bilden gemeinsam eine Stelleinrichtung, mit der der
Gehäuseabschnitt und mit ihm die jeweilige Seitenplatte 5 auch
noch in vertikaler Richtung V relativ zum Balkenteil 18 verschoben
werden können, um der Oszillationsbewegung der Seitenplatte 5 zusätzlich eine
in vertikaler Richtung V gerichtete Bewegung zu überlagern.
Von oben betrachtet ist dabei der eine zusätzliche Stellzylinder
auf der einen Seite und der andere zusätzliche Stellzylinder
auf der anderen Seite der Oszillationsachse O5 angeordnet. Auf diese Weise
ist es nicht nur möglich, die Seitenplatte 5 durch
gleichgeschalteten Betrieb der zusätzlichen Stellzylinder
in einer gleichmäßigen Bewegung in der Richtung
V zu verstellen, sondern bei einem asynchronen, abwechselnden Betrieb
der zusätzlichen Stellzylinder die Verstellung der Seitenplatte 5 in V-Richtung
in einer Schaukelbewegung stufenweise vorzunehmen. Die erforderlichenfalls
durchgeführte Stellbewegung der zusätzlichen Stellzylinder
ist damit der Stellbewegungen der Stellzylinder 23, 24 überlagert.
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Die
Seitenplatte 5 ist über eine Kopplungseinrichtung 30 mit
der den Gießwalzen 1, 2 zugewandten Stirnseite
des Gehäuseabschnitts verkoppelt.
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Die
Kopplungseinrichtung 30 umfasst ein Gehäuse 31,
das auf seiner den Gießwalzen 1, 2 zugeordneten
Frontseite die jeweilige Seitenplatte 5 trägt.
Zudem umfasst die Kopplungseinrichtung 30 ein Gelenk 32, über
das der Axial-Stellzylinder 17 mit der Seitenplatte 5 gelenkig
verkoppelt ist.
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Das
Gelenk 32 ist als Uniball-Kugelgelenk ausgebildet, dessen
Kugelkopf 33 vom mittleren Gehäuseabschnitt des
Tragrahmens 18 getragen ist und dessen Pfanne 34 in
das Gehäuse 31 der Kopplungseinrichtung 30 eingesetzt
ist. Über drei in gleichmäßigen Winkelabständen
um die mit der Achsrichtung A zusammenfallende Wirkachse der Anpresskraft
FA verteilte, aus elastischem Material hergestellte Federelemente 35 wird
die Pfanne 34 gegen den Kugelkopf 33 des Gelenks 32 gezogen,
so dass es im Wesentlichen spielfrei ist. Gleichzeitig stellen die
Federelemente 35 sicher, dass die Seitenplatte 5 im
unbelasteten Zustand in einer definierten Sollstellung bezogen auf
die Achsrichtung A ausgerichtet ist.
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Über
das Gelenk 32 kann ein in 2 zur Verdeutlichung übertrieben
groß dargestellter Winkelversatz W zwischen der auf die
Wirkrichtung A der von der Axial-Stelleinrichtung 17 auf
die jeweilige Seitenplatte 5 aufgebrachten Kraft FA bezogenen Normalebene
NA und der auf die Drehachsen D1, D2 der Gießwalzen 1, 2 bezogenen
Normalebene N12 ausgeglichen werden. Dieser kann sich nicht nur,
wie in 2 angedeutet, in zwei Raumrichtungen erstrecken,
sondern in Folge von entsprechenden Verformungen selbstverständlich
auch in drei Raumrichtungen ausgerichtet sein.
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Zum
Arretieren des Gelenks
32 ist darüber hinaus eine
als Kupplung ausgebildete, hier nur angedeutete, jedoch in ihren
Einzelheiten nicht dargestellte Arretiereinrichtung
36 vorgesehen.
Diese ist beispielsweise entsprechend der in der
US 2007/0220940 A1 beschriebenen
Einrichtung derart ausgebildet, dass sie einerseits im gelösten
Zustand die erforderliche Beweglichkeit des Gelenks
32 erlaubt
und andererseits durch Relativverstellung von zwei hier nicht sichtbaren
Kupplungsgliedern, von denen das eine mit dem Kugelkopf
33 und
das andere mit der Pfanne
34 des Gelenks
32 verkoppelt
ist, über dazwischen angeordnete, hier ebenfalls nicht sichtbare
Kupplungselemente das Gelenk
32 in der jeweils erreichten
Stellung durch Kraft- und Formschluss der Kupplungsglieder und Kupplungselemente
festsetzen kann. Die erforderliche Relativverstellung der Kupplungsglieder
wird dabei durch eine Stelleinrichtung
37 bewirkt. Diese
verstellt über einen Stößel
38 die
Kupplungsglieder und -elemente der Arretiervorrichtung in Abhängigkeit
von einem Stellsignal, das von einer hier ebenfalls nicht dargestellten Steuereinrichtung
abgegeben wird.
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Vor
dem Gießbeginn wird die Seitenplatte 5 durch den
Axial-Stellzylinder positionsgeregelt mit überlagerter
Kraftregelung in Achsrichtung A gegen die ihr zugeordneten Stirnflächen 10, 11 der
Gießwalzen gefahren. Wird eine definierte Kraftschwelle
erreicht, bei der ein sicherer Kontakt zwischen dem Insert 9 und
den Stirnflächen 10, 11 gewährleist
ist, wird das Gelenklager auf ein entsprechendes Signal der nicht
gezeigten, der Arretiereinrichtung 36 zugeordneten Steuereinrichtung
hin durch die Arretiereinrichtung 36 in der voranstehend
beschriebenen Weise mechanisch arretiert. Gleichzeitig wird die
in diesem Zustand erreichte Soll-Betriebsposition der Seitenplatte 5 in
einem Speicher einer dem Axial-Steuerzylinder 17 zugeordneten
Steuereinrichtung gespeichert.
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Nach
der Arretierung ist es grundsätzlich möglich,
die Gießwalzen 1, 2 sofort in Rotation
zu versetzen.
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Um
jedoch beim langsamen Anfahren der Gießwalzen 1, 2 Stick-Slip-Effekte,
d. h. ein kurzfristiges massives Anhaften des Inserts 9 an
den Stirnflächen 10, 11 zu Beginn der
Rotation der Gießwalzen 1, 2 und die
damit einhergehende Gefahr eines Bruchs des Inserts 9 zu vermeiden,
ist es vorteilhaft, die Seitenplatte 5 mittels des Axial-Stellzylinders
jetzt zunächst soweit zurückzufahren, bis kein
Anpressdruck mehr zwischen den Stirnflächen 10, 11 und dem
Insert 9 herrscht. Weiterhin kann dieser Zeitraum genutzt
werden, um die Temperatur des Inserts 9 an die Temperatur
der Gießrollen 1, 2 anzupassen. Nach
dem Überschreiten einer kritischen Mindestgeschwindigkeit
der Gießrollen 1, 2 kann die Seitenplatte 5 dann
an die zuvor gespeicherte Sollbetriebsposition verfahren und der
Gießbetrieb aufgenommen werden.
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- 1,
2
- Gießwalzen
- 3
- Gießspalt
- 4,
5
- Seitenplatten
- 6,
7
- Tragstruktur
- 8
- Tragplatte
- 9
- Insert
- 10,
11
- Stirnseiten
der Gießwalzen 1, 2
- 12,
13
- Insertschleifflächen
- 14
- positives
Insert
- 15a,
15b
- Seitenflächen
- 16
- Führung
- 17
- Axial-Stellzylinder
- 18
- T-förmiger
Tragrahmen
- 19
- oberer
Balkenteil des Tragrahmens 18
- 21,
22
- freie
Endabschnitte des Balkenteils 19
- 23,
24
- Stellzylinder
- 25,
26
- Gelenke
- 27
- Steuereinrichtung
- 28
- Steuerleitungen
- 29
- Ventileinrichtungen
- 30
- Kopplungseinrichtung
- 31
- Gehäuse
der Kopplungseinrichtung 30
- 32
- Gelenk
- 33
- Kugelkopf
des Gelenks 32
- 34
- Pfanne
des Gelenks 32
- 35
- Federelemente
- 36
- Arretiereinrichtung
(Kupplung)
- 37
- Stelleinrichtung
- 38
- Stößel
- A
- Achsrichtung
der Drehachsen D1, D2
- D1,
D2
- Drehachsen
der Gießwalzen
- G
- Zwei-Walzen-Gießmaschine
- FA
- Anpresskraft
- H
- horizontale
Bewegungsrichtung
- NA,
N12
- Normalebenen
- O4,
O5
- Oszillationsachse
der Seitenplatten 4, 5
- V
- vertikale
Bewegungsrichtung
- W
- Winkelversatz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 03-174954 [0008]
- - JP 05-237603 [0008]
- - US 5188166 [0008]
- - US 5588479 [0015]
- - US 6296046 [0015]
- - WO 05/023458 [0016]
- - US 2007/0220940 A1 [0056]