DE102017221092A1

DE102017221092A1 - Raupengießmaschine und Verfahren zum Herstellen eines Gießguts aus flüssigem Metall

Info

Publication number: DE102017221092A1
Application number: DE102017221092.3A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Böcking; Guido Fick
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2018-05-30
Also published as: WO2018099825A1; EP3548202B1; EP3548202A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Raupengießmaschine (10) und ein Verfahren zum Herstellen eines Gießguts (11) aus flüssigem Metall. Hierbei wird das flüssige Metall in eine sich bewegende Gießform (18) vergossen, die zwischen Kühlblöcken (16), die an entlang von jeweils zwei gegenüberliegend angeordneten endlosen Umlaufbahnen (U) in einer Transportrichtung (T) bewegten Tragelementen (14) angebracht sind, gebildet ist, wobei mit den entlang der Umlaufbahnen (U) bewegten Tragelementen (14) eine obere Raupe (14.1) und eine untere Raupe (14.2) gebildet werden. Die obere Raupe (14.1) und die untere Raupe (14.2) können jeweils durch zumindest zwei Antriebe mit je unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, so dass die Kühlblöcke (16) in den geraden Trums (15.1-15.4) der Raupen (14.1, 14.2) jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Raupengießmaschine zum Herstellen eines Gießguts aus flüssigem Metall nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein entsprechendes Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 13.
Nach dem Stand der Technik sind insbesondere zur Herstellung von Aluminiumlegierungen Horizontal-Blockgießmaschinen bekannt, die nach Art einer umlaufenden Raupengießmaschine funktionieren. Eine solche Gießmaschine ist z.B. aus EP 1 704 005 B1 oder WO 95/27145 bekannt. Hierbei bilden die Kühlelemente der Gießmaschine auf den geraden Abschnitten bzw. Trums von gegenüberliegend zueinander angeordneten Gießraupen die Wand einer sich bewegenden Gießform. Die Gießraupen bestehen jeweils aus einer Vielzahl von endlos miteinander verbundenen Kühlblöcken, die entlang der Umlaufbahnen der Raupen transportiert werden. Zu diesem Zweck sind die Kühlblöcke auf Tragelementen montiert, welche auf Ketten aufgesetzt werden und somit wie Glieder einer Kette gelenkig miteinander verbunden sind.
Bei einer herkömmlichen Horizontal-Blockgießmaschine erfolgt der Antrieb der umlaufenden Gießraupen in den Umlenkbereichen der endlosen Umlaufbahnen jeweils durch zwei Zahnräder, die mit einer durchgehenden Welle verbunden sind. Hierbei ist es erforderlich, diese durchgehende Welle gegen Hitze abzuschirmen.
Das Spiel, welches zwischen den einzelnen Kühlblöcken bestehen kann, wird durch Verschwenken des unteren Zahnrads verstellt. Jedoch besteht ein Nachteil bei diesem Antrieb darin, dass eine gezielte Ansteuerung eines Zahnrads zum Spielausgleich zwischen den Kühlblöcken und zur Aufbringung einer definierten Kontaktkraft nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil bei einer solchen herkömmlichen Horizontal-Blockgießmaschine besteht darin, dass die Antriebe jeweils eine gerade Verzahnung aufweisen - hieraus resultieren Schwingungsanregungen, die zu Abdrücken auf den Oberflächen des Gießguts führen können und somit auf dem gegossenen Band sichtbar sind.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Raupengießmaschine und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen eines Gießguts aus flüssigem Metall hinsichtlich der Oberflächenqualität des erzeugten Gießguts und der Laufruhe der Raupenantriebe zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Raupengießmaschine mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine Raupengießmaschine nach der vorliegenden Erfindung dient dem Zweck, aus einem flüssigen Metall ein Gießgut herzustellen. Hierzu umfasst die Raupengießmaschine eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene, wobei mit den Führungsschienen zwei gegenüberliegend angeordnete endlose horizontale Umlaufbahnen gebildet werden, und eine Mehrzahl von losen Tragelementen mit daran angebrachten Kühlblöcken, wobei die Tragelemente entlang der Umlaufbahnen in einer Transportrichtung beweglich geführt sind, derart, dass pro Umlaufbahn jeweils eine durchgehende Kette von Tragelementen und dadurch eine obere Raupe und eine untere Raupe gebildet werden. Zwischen den Kühlblöcken, die in geraden Abschnitten der oberen bzw. unteren Raupe in Gegenüberstellung gelangen, wird eine sich bewegende Gießform für das Gießgut ausgebildet. Die Raupengießmaschine umfasst des Weiteren Antriebsräder, mit denen an der oberen Raupe und an der unteren Raupe die jeweils zugeordneten Tragelemente mit den daran angebrachten Kühlblöcken um die Umlaufbahnen bewegt werden. Für die obere Raupe und für die untere Raupe sind jeweils zumindest zwei separate Antriebe mit zugeordneten Antriebsrädern vorgesehen, die in Wirkeingriff mit den Tragelementen gebracht werden können. Diese pro Raupe vorgesehenen Antriebe sind frei zueinander synchronisierbar. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung Mittel, mit denen die Kühlblöcke in den geraden Trums der Raupen jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden können.
Bei den Mitteln, mit denen für die Kühlblöcke ein Gegeneinander-auf-Block-Drücken erzielt wird, kann es sich um eine Steuerungseinrichtung handeln, mit der die den Antriebsrädern zugewiesenen Antriebe angesteuert, vorzugsweise auch geregelt werden können. Somit können mittels dieser Steuerungseinrichtung für die Antriebe unterschiedliche Drehzahlen eingestellt werden.
Ergänzend und/oder alternativ können die besagten Mittel auch Bremsräder umfassen, die in den an die Gießform angrenzenden Trums der Raupen angeordnet und jeweils in Wirkeingriff mit den Tragelementen bringbar sind, wobei für die Bremsräder im Vergleich zu den im Auslaufbereich der Gießform angeordneten Antriebsrädern eine geringere Drehzahl eingestellt ist. Diese Bremsräder sind dann vorgesehen, wenn die Antriebsräder in den Umlenkbereichen der Führungsschienen angeordnet sind. In Folge der geringeren Drehzahl der Bremsräder als im Vergleich zu den Antriebsrädern wird dann für die Kühlblöcke ein Gegeneinander-auf-Block-Drücken erreicht.
Ergänzend und/oder alternativ können die besagten Mittel auch eine Verschiebeeinrichtung umfassen, mit der zumindest eines der Antriebsräder translatorisch in Richtung des jeweils anderen Antriebsrads oder weg davon verschoben bzw. bewegt werden kann. Durch Einstellung eines geeigneten Abstands eines Antriebsrads relativ zum jeweils anderen Antriebsrads wird ein Druck auf die losen Tragelemente ausgeübt und dadurch erreicht, dass die an den Tragelementen angebrachten Kühlblöcke jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden. Diese Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ebenfalls für den Fall vorgesehen, wenn die Antriebsräder in den Umlenkbereichen der Führungsschienen angeordnet sind, wobei dann ggf. keine Bremsräder erforderlich sind.
In gleicher Weise sieht die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Gießguts aus flüssigem Metall vor. Hierbei wird das flüssige Metall in eine sich bewegende Gießform vergossen, die zwischen Kühlblöcken, die an entlang von jeweils zwei gegenüberliegend angeordneten endlosen Umlaufbahnen in einer Transportrichtung bewegten losen Tragelementen angebracht sind, gebildet ist. Mit den entlang der Umlaufbahnen bewegten Tragelementen werden eine obere Raupe und eine untere Raupe gebildet. Diese beiden Raupen werden entlang ihrer Umlaufbahnen jeweils durch zumindest zwei separate Antriebe in Umlauf gebracht, wobei diese Antriebe unterschiedliche Drehzahlen aufweisen können, so dass die Kühlblöcke in den geraden Trums der Raupen jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Transportrichtung, in der die Tragelemente mit den daran angebrachten Kühlblöcken entlang der jeweiligen Führungsschienen und der hierdurch ausgebildeten Umlaufbahnen bewegt werden, gleichbedeutend mit der Gießrichtung, in der das flüssige Metall in die sich bewegende Gießform, die zwischen den Kühlblöcken in den geraden Abschnitten der gegenüberliegenden horizontalen Umlaufbahnen gebildet wird, vergossen wird.
Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass es durch die unterschiedlichen Drehzahlen, die für die zumindest zwei Antriebe, die jeweils für die obere bzw. untere Raupe vorgesehen sind, gewählt bzw. eingestellt sind, möglich ist, die losen Tragelemente mit den daran angebrachten Kühlblöcken derart um die Umlaufbahnen zu bewegen, dass die Kühlblöcke in den geraden Trums der jeweiligen Raupen jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden. In Folge dessen wird eine geschlossene Oberfläche zwischen den Kühlblöcken erzielt. Eine solche geschlossene Oberfläche ist angrenzend an die Gießform, d.h. an dem unteren Trum der oberen Raupe und an dem oberen Trum der unteren Raupe, notwendig, damit kein geschmolzenes Metall zwischen den Kühlblöcken hindurchströmen kann. Auf der der Gießform abgewandten Seite der Raupen, d.h. an dem oberen Trum der oberen Raupe und insbesondere an dem unteren Trum der unteren Raupe, ist die geschlossene Oberfläche zwischen den Kühlblöcken erforderlich, damit bei Nutzung einer Wasserkühlung das Kühlwasser nicht zwischen den Kühlblöcken nach außen an die Umgebung strömen kann.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die vorstehend genannte geschlossene Oberfläche, die sich zwischen aneinander angrenzenden Kühlblöcken bildet, als „dicht“ zu verstehen, weil ein Hindurchtreten von flüssigem Metall oder Kühlwasser zwischen den Kühlblöcken, die gegeneinander auf Block gedrückt werden, nicht möglich ist.
Auf Grundlage dessen, dass die pro Raupe vorgesehenen Antriebe frei zueinander synchronisiert und mit jeweils unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden können, ist es möglich, für die Tragelemente und die daran befestigten Kühlblöcke eine beliebige Voreilung oder Nacheilung an einer zugehörigen Umlaufbahn einzustellen. Insbesondere durch eine eingestellte Voreilung, d.h. durch einen Unterschied in der Drehzahl der pro Raupe vorgesehenen Antriebe, wird erreicht, dass die Kühlblöcke wie erläutert gegeneinander auf Block gedrückt werden, um die gewünschte geschlossene Oberfläche zwischen den Kühlblöcken zu erzielen. Dies gilt in gleicher Weise sowohl für die Trums der Raupen, die unmittelbar an die Gießform angrenzen bzw. mit denen die Gießform gebildet wird, als auch für die Trums der Raupen an der der Gießform abgewandten Seite.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist jedem Antriebsrad ein separater Antriebsmotor zugeordnet. Dies bedeutet, dass jedes Antriebsrad der Raupengießmaschine von einem separaten Antriebsmotor angetrieben wird, wobei das Antriebsrad auf einer „Stummelwelle“, d.h. auf einer vergleichsweise kurzen Welle befestigt und in dieser Weise mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Zweckmäßigerweise sind dabei die Antriebsmotoren außerhalb der beiden Raupen angeordnet. Dies bedeutet, dass sich die Wellen, auf denen die Antriebsräder angebracht sind, nicht durch die Raupen hindurch, d.h. entlang von deren Breite erstrecken. Dies führt einerseits zu einer verbesserten Platzausnutzung und zu einem geringeren beanspruchten Bauraum, und andererseits zu dem Vorteil, dass diese Wellen nicht unmittelbar der Hitze des Gießprozesses ausgesetzt sind.
Dadurch, dass den Antriebsrädern, die in Eingriff mit den Tragelementen gelangen und eine umlaufende Bewegung dieser Tragelemente mit den daran befestigten Kühlblöcken entlang der Umlaufbahnen gewährleisten, jeweils separate Antriebsmotoren mit der genannten „Stummelwelle“ zugeordnet sind, wird der weitere Vorteil erreicht, dass damit die Antriebe in etwa auf Höhe der Kokille bzw. den Kühlblöcken liegen, so dass eine Kippneigung der Kokillenträger in Form der jeweiligen Tragelemente vermindert wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher die einzelnen Antriebe bzw. Antriebsmotor angesteuert werden können. Zweckmäßigerweise ist es auch möglich, die einzelnen Antriebe bzw. Antriebsmotoren auch geregelt anzutreiben. Entsprechend ist es während des Gießprozesses möglich, die Drehzahl von ausgewählten Antrieben bzw. Antriebsmotoren zu erhöhen oder zu vermindern, um z.B. eine definierte Voreilung der Tragelemente mit den daran angebrachten Kühlblöcken einzustellen, zwecks Erzeugung einer definierten Kontaktkraft zwischen benachbarten Kühlblöcken.
Zur Verbesserung der Laufruhe der Antriebe und zur Vermeidung von Schwingungsanregungen kann vorgesehen sein, dass die Antriebe Zahnräder mit Schrägverzahnungen aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass eine Schwingungsanregung im Betrieb der Antriebe verringert wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Antriebe, mit denen die Raupen entlang ihrer Umlaufbahnen bewegt werden, angesteuert, vorzugsweise geregelt werden. Die Antriebe funktionieren vorzugsweise elektromotorisch, wobei eine Drehzahl dieser Elektromotoren stufenlos eingestellt bzw. geändert werden kann. Die Drehzahl der einzelnen Elektromotoren kann mittels der Steuerungseinrichtung frei zueinander eingestellt werden, wobei es möglich ist, dass die jeweiligen Drehzahlen dieser Elektromotoren durch die Steuerungseinrichtung frei zueinander synchronisiert werden.
Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematisch vereinfachter Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht von zwei Führungsschienen, mit denen zwei gegenüberliegend angeordnete endlose Umlaufbahnen für eine erfindungsgemäße Raupengießmaschine gebildet werden,
2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Raupengießmaschine, deren endlose Umlaufbahnen durch die Führungsschienen von 1 gebildet sind,
3-5 jeweils Seitenansicht einer oberen und unteren Raupe der Raupengießmaschine von 2, nach verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, und
6 ein Beispiel für Zahnräder mit Schrägverzahnung, die für einen Antrieb der Raupengießmaschine von 2 verwendet werden.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Raupengießmaschine 10 und deren Komponenten erläutert, die zum Herstellen eines Gießguts 11 (vgl. 2) aus flüssigem Metall, insbesondere aus Aluminium, dient. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die in der Zeichnung dargestellten Figuren lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab gezeigt sind.
Ausweislich der Seitenansicht von 1 umfasst die Raupengießmaschine 10 eine obere erste Führungsschiene 12.1 und eine untere zweite Führungsschiene 12.2. Mit diesen Führungsschienen 12.1, 12.2 werden zwei gegenüberliegend angeordnete endlose horizontale Umlaufbahnen U für die Raupengießmaschine 10 gebildet. Jede Führungsschiene 12.1, 12.2 weist jeweils Umlenkbereiche 13 auf, mit denen die geraden Abschnitte der Umlaufbahnen U verbunden sind. Entlang jeder Führungsschiene 12.1, 12.2 sind jeweils eine Mehrzahl von losen Tragelementen 14 mit daran angebrachten Kühlblöcken 16 geführt, derart, dass sich eine durchgehende Kette von Tragelementen 14 bildet, die in einer Transportrichtung T entlang der Führungsschienen 16 bewegt bzw. transportiert werden. Zur Veranschaulichung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung sind in der 1 an den beiden Führungsschienen 12.1, 12.2 jeweils nur zwei Tragelemente 14 mit daran angebrachten Kühlblöcken 16 gezeigt.
1 verdeutlicht, dass zwischen den Kühlblöcken 16, die in den geraden Abschnitten der durch die Führungsschienen 12.1, 12.2 gebildeten Umlaufbahnen U in Gegenüberstellung gelangen, eine Gießform 18 ausgebildet wird. In Anbetracht der Transportrichtung T der Tragelemente 14 entlang der Führungsschienen 12.1, 12.2 handelt es sich bei dieser Gießform 15 um eine sich in der Transportrichtung T bewegende Gießform.
2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Raupengießmaschine 10, bei der die Führungsschienen 12.1, 12.2 von 1 eingesetzt werden. Die Raupengießmaschine 10 umfasst eine obere Raupe 14.1 und eine untere Raupe 14.2, die - wie vorstehend erläutert - jeweils aus einer Mehrzahl von losen Tragelementen 14 und daran befestigten Kühlblöcken 16 gebildet sind, die entlang der durch die Führungsschienen 14 gebildeten Umlaufbahnen U in der Transportrichtung T bewegt werden. Im Einzelnen weist die obere Raupe 14.1 einen oberen Trum 15.1 und einen unteren Trum 15.2 auf. In gleicher Weise weist die untere Raupe 14.2 einen oberen Trum 15.3 und einen unteren Trum 15.4 auf.
Der Antrieb der Raupen 14.1, 14.2 erfolgt jeweils über Antriebsräder 22, die eine Bewegung der losen Tragelemente 14 und der daran befestigten Kühlblöcke 16 um die Umlaufbahnen U sicherstellen. Details bezüglich dieser Antriebsräder 22 sind nachfolgend noch gesondert erläutert. Mittels einer Gießdüse 19, die länglich ausgebildet ist und mit ihrem vorderen Ende in die Gießform 18 hineinragt, wird flüssiges Metall (z.B. Aluminium, oder eine Aluminium-Legierung) aus einem Behälter 20 in die bewegte Gießform 18 hinein vergossen. Durch Erstarren des Metalls innerhalb der Gießform 18 wird ein Gießgut 11 in Form eines Bandmaterials erzeugt, das - im rechten Bildbereich von 2 angedeutet - stromabwärts der Raupen 14.1, 14.2 aus dem Gießspalt 18 austritt und dann einer (nicht gezeigten) weiteren Bearbeitung zugeführt werden kann.
Eine Kühlung der Kühlblöcke 16 während des Gießprozesses ist durch (nicht gezeigte) Kühleinrichtungen gewährleistet. Mittels dieser Kühleinrichtungen kann ein Kühlmedium auf die jeweiligen Kühlblöcke ausgebracht bzw. gespritzt werden.
Zur Verstellung der Neigung entweder einer Raupe 14.1, 14.2 relativ zur jeweils anderen Raupe, oder der Neigung einer durch die beiden Raupen 14.1, 14.2 gebildeten Einheit relativ zur Horizontalen, umfasst die Raupengießmaschine 10 zumindest einen (nicht dargestellten) Aktuator mit einem z.B. elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellantrieb. Der Aktuator kann durch eine Steuerungseinrichtung 21 (vgl. 2) geeignet angesteuert, vorzugsweise geregelt werden, um die Neigung zumindest einer Raupe 14.1, 14.2 relativ zur jeweils anderen Raupe einzustellen, oder um die Neigung einer durch die beiden Raupen 14.1, 14.2 gebildeten Einheit relativ zur Horizontalen zu verstellen.
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 mögliche Ausführungsformen für eine Anordnung der Antriebsräder 22 erläutert, mit denen die Raupen 14.1, 14.2. jeweils in Bewegung um die Umlaufbahnen U versetzt werden. In den 3-5 ist die Transportrichtung T - in der Zeichnungsebene gesehen - angrenzend an die Gießform 18 ebenfalls von links nach rechts angedeutet. Ein Einlaufbereich der sich bewegenden Gießform 18 ist mit „E“, und ein Auslaufbereich der Gießform 18 ist mit „A“ symbolisiert.
Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform sind für die obere Raupe 14.1 und für die untere Raupe 14.2 in den Umlenkbereichen 13 der Umlaufbahnen U angrenzend an den Auslaufbereich A jeweils ein Antriebsrad 22.1 vorgesehen, wobei in den Umlenkbereichen 13 der Umlaufbahnen U angrenzend an den Einlaufbereich E jeweils ein Antriebsrad 22.2 vorgesehen ist. Diese Antriebsräder 22.1, 22.2 gelangen in Wirkeingriff mit den Tragelementen 14 und bewirken somit eine umlaufende Bewegung der Tragelemente 14 um die Umlaufbahnen U. Des Weiteren sind für beide Raupen 14.1, 14.2 jeweils Bremsräder 24 vorgesehen, nämlich bei der oberen Raupe 14.1 in deren unteren Trum 15.2 angrenzend an den Auslaufbereich A, und bei der unteren Raupe 14.2 in deren oberen Trum 15.3 angrenzend zum Auslaufbereich A. In gleicher Weise wie die Antriebsräder 22.1, 22.2 gelangen auch die Bremsräder 24 in Wirkeingriff mit den Tragelementen 14, wobei die Funktion dieser Bremsräder 24 nachstehend noch erläutert ist.
Ein Antrieb der Antriebsräder 22.1, 22.2 bei der Ausführungsform von 3 erfolgt derart, dass bei beiden Raupen 14.1, 14.2 die Drehzahl für die Antriebsräder 22.1 (jeweils angrenzend zum Auslaufbereich A) größer gewählt ist als für die Antriebsräder 22.2 (jeweils angrenzend zum Einlaufbereich E). Hierbei sind die Drehzahlen der beiden Bremsräder 24 jeweils kleiner gewählt als für die Antriebsräder 22.2. Der genannte Drehzahlunterschied zwischen den Antriebsrädern 22.1 und 22.2 bewirkt sowohl im oberen Trum 15.1 der oberen Raupe 14.1 als auch im unteren Trum 15.4 der unteren Raupe 14.2 ein „Voreilen“ der Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 14. In gleicher Weise bewirkt der genannte Drehzahlunterschied zwischen dem Antriebsrad 22.2 und dem Bremsrad 24 sowohl im unteren Trum 15.2 der oberen Raupe 14.1 als auch im oberen Trum 15.3 der unteren Raupe 14.2 dort jeweils ein „Voreilen“ der Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 16. In Folge dieses „Voreilens“ werden im Betrieb der Raupengießmaschine 10 die jeweiligen Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 16 in den geraden Trums 15.1-15.4 gegeneinander auf Block gedrückt, so dass sich zwischen benachbarten bzw. aneinander angrenzenden Kühlblöcken 16 eine perfekt geschlossene Oberfläche einstellt, was zu einer verbesserten Gießqualität führt und nachteilige Abdrücke in der Oberfläche des erzeugten Bandmaterials verhindert.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Raupengießmaschine 10 in Bezug auf eine Anordnung der Antriebräder 22. Im Einzelnen sind für die obere Raupe 14.1 in deren geraden Trums 15.1, 15.2 angrenzend zum Einlaufbereich E der Gießform 18 Antriebsräder 22.3, 22.4 angeordnet. Für die untere Raupe 14.2 sind in deren geraden Trums 15.3, 15.4 angrenzend zum Auslaufbereich A der Gießform 18 Antriebsräder 22.5, 22.6 angeordnet. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform von 3 gelangen diese Antriebsräder 22.3 - 22.6 jeweils in Wirkeingriff mit den Tragelementen 14, und bewirken somit eine umlaufende Bewegung der Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 16 um die Umlaufbahnen U.
Ein Antrieb der Antriebsräder 22.3 -22.6 bei der Ausführungsform von 4 erfolgt derart, dass für die Antriebsräder 22.4, 22.6, die jeweils in dem unteren Trum 15.2 bzw. 15.4 der oberen Raupe 14.1 bzw. der unteren Raupe 14.2 angeordnet sind, eine größere Drehzahl gewählt ist als für die Antriebsräder 22.3, 22.5, die jeweils in dem oberen Trum 15.1 bzw. 15.3 der oberen Raupe 14.1 bzw. der unteren Raupe 14.2 angeordnet sind. Dieser Drehzahlunterschied resultiert in einem „Voreilen“ der Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 16 in den geraden Trums der beiden Raupen 14.1, 14.2 2, so dass die Kühlblöcke 16, in gleicher Weise wie unter Bezugnahme auf die 3 bereits erläutert, gegeneinander auf Block gedrückt werden. In dem Umlenkbereich 13 der beiden Raupen 14.1, 14.2, der sich bei der Ausführungsform von 4 zwischen den Antriebsrädern 22.3 und 22.4, bzw. zwischen den Antriebsrädern 22.5 und 22.6 befindet, bewirkt die Gewichtskraft ein „Herunterfallen“ der Tragelemente 14 und somit deren geeignete Nachführung zum Antriebsrad 22.4 bzw. 22.6, an dem eine erneute Beschleunigung der Tragelemente 14 einsetzt.
Die 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Raupengießmaschine 10, die eine Modifikation der Ausführungsform von 4 ist. Auf Basis der Anordnung von Antriebsrädern gemäß 4 sind hierbei für die obere Raupe 14.1 weitere Antriebsräder 22.7, 22.8 vorgesehen, die in den geraden Trums 15.1, 15.2 der oberen Raupe 14.1 angrenzend zum Auslaufbereich A der Gießform 18 angeordnet sind. Für die untere Raupe 14.2 sind weitere Antriebsräder 22.9, 22.10 vorgesehen, die in den geraden Trums 15.3, 15.4 der unteren Raupe 14.2 angrenzend zum Einlaufbereich E der Gießform 18 angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform von 5 bewirken die genannten weiteren Antriebsräder 22.7-22.10 einen zusätzlichen Bewegungsantrieb für die Tragelemente 14 mit den daran befestigten Kühlblöcken 16, und verbessern somit eine umlaufende Bewegung der Raupen 14.1, 14.2 um die Umlaufbahnen U. Die Drehzahlen dieser Antriebsräder 22.7-22.10 sind wie folgt gewählt: Die Antriebsräder 22.7 bzw. 22.9, die in den oberen Trums 15.1 bzw. 15.3 der oberen Raupe 14.1 bzw. der unteren Raupe 14.2 angeordnet sind, drehen schneller als die in diesem Trums angeordneten Antriebsräder 22.3 bzw. 22.5. Entsprechend wird in den Trums 15.1, 15.3 für die Tragelemente 14 eine „Voreilung“ erzeugt, so dass die an den Tragelementen 14 befestigten Kühlblöcke 16 gegeneinander auf Block gedrückt werden. Des Weiteren drehen die Antriebsräder 22.8 bzw. 22.10, die in den unteren Trums 15.2 bzw. 15.4 der oberen Raupe 14.1 bzw. der unteren Raupe 14.2 angeordnet sind, langsamer als die Antriebsräder 22.4 bzw. 22.6, die in diesen Trums - in der Transportrichtung T gesehen - stromaufwärts hiervon angeordnet sind. Entsprechend werden die Kühlblöcke 16 auch in diesen unteren Trums 15.2, 15.4 gegeneinander auf Block gedrückt.
Mittels der Steuerungseinrichtung 21 (vgl. 2) können die den Antriebsrädern 22.1-22.10 jeweils zugeordneten Antriebe bzw. Antriebsmotoren einzeln angesteuert bzw. geregelt werden. Somit ist durch die Steuerungseinrichtung 21 eine Synchronisierung der Drehzahl dieser einzelnen Antriebe bzw. Antriebsmotoren relativ zueinander möglich.
6 zeigt vereinfacht Zahnräder 26 mit einer Schrägverzahnung, die für einen Antrieb verwendet werden können. Eine solche Schrägverzahnung führt zu einer Verbesserung der Laufruhe des Antriebs und vermeidet nachteilige Schwingungsanregungen im Betrieb des Motors.
Schließlich darf darauf hingewiesen werden, dass ergänzend zu den in den 2-5 gezeigten Antriebsrädern 22.1-22.10, die jeweils an einer Vorderseite der Raupen 14.1, 14.2 angeordnet sind, auch zusätzliche Antriebsräder (mit jeweils eigenen Antrieben bzw. Antriebsmotoren) jeweils an der Rückseite der Raupen 14.1, 14.2 vorgesehen sein können. Diese zusätzlichen Antriebsräder befinden sich in der Zeichnungsebene im Hintergrund und sind deshalb nicht zu erkennen. Mit diesen zusätzlichen Antriebsrädern werden in Verbindung mit den vorstehend genannten Antriebsrädern 22.1-22.10 jeweils Paare von Antriebsrädern gebildet, die koaxial von beiden Seiten her in die jeweiligen Raupen 14.1, 14.2 hinein geführt sind. Gleiches gilt für die Bremsräder 24 bei der 3. Dies führt sowohl für die Ausführungsform von 3 als auch für jene von 4 jeweils zu einer Gesamtzahl von insgesamt acht Antrieben (vier Antriebe für die obere Raupe 14.1; vier Antriebe für die untere Raupe 14.2), und für die Ausführungsform von 5 zu einer Gesamtzahl von insgesamt 16 Antrieben (acht Antriebe für die obere Raupe 14.1; acht Antriebe für die untere Raupe 14.2).
Bezugszeichenliste

10: Raupengießmaschine
11: Gießgut
12.1: erste Führungsschiene
12.2: zweite Führungsschiene
13: Umlenkbereich (einer Führungsschiene 12.1, 12.2)
14: Tragelement
14.1: erste (obere) Raupe
14.2: zweite (untere) Raupe
15.1: oberer Trum (der oberen Raupe 14.1)
15.2: unterer Trum (der oberen Raupe 14.1)
15.3: oberer Trum (der unteren Raupe 14.2)
15.4: unterer Trum (der unteren Raupe 14.2)
16: Kühlblock
18: Gießform
19: Gießdüse
20: Behälter
21: Steuerungseinrichtung
22: Antriebsrad (für eine Raupe 14.1, 14.2)
22.1: Antriebsrad (im Auslaufbereich A der Gießform 18 angeordnet)
22.2: Antriebsrad (im Einlaufbereich E der Gießform 18 angeordnet)
22.3, 22.4: Antriebsräder für die obere Raupe 14.1
22.5, 22.6: Antriebsräder für die untere Raupe 14.2
22.7, 22.8: weitere Antriebsräder für die obere Raupe 14.1
22.9, 22.10: weitere Antriebsräder für die untere Raupe 14.2
24: Bremsrad
26: Zahnrad, mit Schrägverzahnung
A: Auslaufbereich (der Gießform 18)
E: Einlaufbereich (der Gießform 18)
T: Transportrichtung/Gießrichtung
U: (endlose) Umlaufbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1704005 B1 [0002]
WO 9527145 [0002]

Claims

Raupengießmaschine (10) zum Herstellen eines Gießguts (11) aus flüssigem Metall, umfassend zwei Führungsschienen (12.1, 12.2), mit denen zwei gegenüberliegend angeordnete endlose horizontale Umlaufbahnen (U) gebildet werden, eine Mehrzahl von losen Tragelementen (14) mit daran angebrachten Kühlblöcken (16), wobei die Tragelemente (14) entlang der Umlaufbahnen (U) in einer Transportrichtung (T) beweglich geführt sind, derart, dass pro Umlaufbahn (U) jeweils eine durchgehende Kette von Kühlblöcken (16) und dadurch eine erste obere Raupe (14.1) und eine zweite untere Raupe (14.2) gebildet werden, wobei zwischen den Kühlblöcken (16), die in geraden Abschnitten der oberen bzw. unteren Raupe (14.1, 14.2) in Gegenüberstellung gelangen, eine sich bewegende Gießform (18) für das Gießgut (11) ausgebildet wird, und Antriebsräder, mit denen an der oberen Raupe (14.1) und an der unteren Raupe (14.2) die jeweils zugeordneten Tragelemente (14) mit den daran angebrachten Kühlblöcken (16) um die Umlaufbahnen (U) bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass für die obere Raupe (14.1) und für die untere Raupe (14.2) jeweils zumindest zwei separate Antriebe mit zugeordneten Antriebsrädern (22.1-22.10), die in Wirkeingriff mit den Tragelementen (14) bringbar sind, vorgesehen sind, wobei die Antriebe frei zueinander synchronisierbar sind, und dass Mittel vorgesehen sind, mit denen die Kühlblöcke (16) in den geraden Trums (15.1-15.4) der Raupen (14.1, 14.2) jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden.
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Steuerungseinrichtung (21) umfassen, mit der die Antriebe ansteuerbar, vorzugsweise regelbar sind, vorzugsweise, dass mittels der Steuerungseinrichtung (21) für die Antriebe unterschiedliche Drehzahlen einstellbar sind.
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (22.1, 22.2) in den Umlenkbereichen (13) der Führungsschienen (12.1, 12.2) angeordnet sind, wobei die Mittel Bremsräder (24) umfassen, die in den an die Gießform (18) angrenzenden Trums der Raupen (14.1, 14.2) angeordnet und jeweils in Wirkeingriff mit den Tragelementen (14) bringbar sind, wobei für die Bremsräder (24) im Vergleich zu den im Auslaufbereich (A) der Gießform (18) angeordneten Antriebsrädern (22.1) eine geringere Drehzahl eingestellt ist, vorzugsweise, dass die Drehzahl für die in einem Auslaufbereich (A) der Gießform (18) angeordneten Antriebsräder (22.1) größer eingestellt ist als für die in einem Einlaufbereich (E) der Gießform (18) angeordneten Antriebsräder (22.2)
Raupengießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (22.1, 22.2) in den Umlenkbereichen (13) der Führungsschienen (12.1, 12.2) angeordnet sind, wobei die Mittel eine Verschiebeeinrichtung umfasst, mit der zumindest eines der Antriebsräder (22.1, 22.2) translatorisch in Richtung des jeweils anderen Antriebsrads oder weg davon verschieblich ist, vorzugsweise, dass die Drehzahl für die Antriebe der Antriebsräder (22.1, 22.2) synchronisiert ist.
Raupengießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (22.3, 22.4) für die obere Raupe (14.1) in den geraden Trums (15.1, 15.2) angrenzend zu einem Einlaufbereich (E) der Gießform (18) angeordnet sind, wobei die Antriebsräder (22.5, 22.6) für die untere Raupe (14.2) in den geraden Trums (15.3, 15.4) angrenzend zu einem Auslaufbereich (A) der Gießform (18) angeordnet sind, wobei die Antriebsräder (22.4, 22.6) in den jeweils unteren Trums (15.2, 15.4) der Raupen (14.1, 14.2) mit einer größeren Drehzahl angetrieben sind als die Antriebsräder (22.3, 22.5) in den jeweils oberen Trums (15.1, 15.3) der Raupen (14.1, 14.2).
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die obere Raupe (14.1) weitere Antriebsräder (22.7, 22.8) vorgesehen sind, die in den geraden Trums (15.1, 15.2) der oberen Raupe (14.1) angrenzend zum Auslaufbereich (A) der Gießform (18) angeordnet sind, wobei für die untere Raupe (14.2) weitere Antriebsräder (22.9, 22.10) vorgesehen sind, die in den geraden Trums (15.3, 15.4) der unteren Raupe (14.2) angrenzend zum Einlaufbereich (E) der Gießform (18) angeordnet sind.
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (22.7), welches in dem oberen Trum (15.1) der oberen Raupe (14.1) angrenzend zum Auslaufbereich (A) angeordnet ist, mit größerer Drehzahl angetrieben ist als das Antriebsrad (22.3), welches in dem oberen Trum (15.1) der oberen Raupe (14.1) angrenzend zum Einlaufbereich (E) angeordnet ist, wobei das Antriebsrad (22.4), welches in dem unteren Trum (15.2) der oberen Raupe (14.1) angrenzend zum Einlaufbereich (E) angeordnet ist, mit größerer Drehzahl angetrieben ist als das Antriebsrad (22.8), welches in dem unteren Trum (15.2) der oberen Raupe (14.1) angrenzend zum Auslaufbereich (A) angeordnet ist.
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (22.9), welches in dem oberen Trum (15.3) der unteren Raupe (14.2) angrenzend zum Einlaufbereich (E) angeordnet ist, mit größerer Drehzahl angetrieben ist als das Antriebsrad (22.5), welches in dem oberen Trum (15.3) der unteren Raupe (14.2) angrenzend zum Auslaufbereich (A) angeordnet ist, wobei das Antriebsrad (22.6), welches in dem unteren Trum (15.4) der unteren Raupe (14.2) angrenzend zum Auslaufbereich (A) angeordnet ist, mit größerer Drehzahl angetrieben ist als das Antriebsrad (22.10), welches in dem unteren Trum (15.4) der unteren Raupe (14.2) angrenzend zum Einlaufbereich (E) angeordnet ist.
Raupengießmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Antriebsrad (22.1-22.10) ein separater Antriebsmotor zugeordnet ist.
Raupengießmaschine (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren für die Antriebsräder (22.1-22.10) jeweils außerhalb der Raupen (14.1, 14.2) angeordnet sind.
Raupengießmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der oberen Raupe (14.1) als auch an der unteren Raupe (14.2) - in der Transportrichtung (T) der Tragelemente (14) gesehen -jeweils Antriebsräder (22.1-22.10) an beiden Seiten davon vorgesehen sind.
Raupengießmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe jeweils Zahnräder (26) mit Schrägverzahnung aufweisen.
Verfahren zum Herstellen eines Gießguts (11) aus flüssigem Metall, bei dem das flüssige Metall in eine sich bewegende Gießform (18) vergossen wird, die zwischen Kühlblöcken (16), die an entlang von jeweils zwei gegenüberliegend angeordneten endlosen Umlaufbahnen (U) in einer Transportrichtung (T) bewegten losen Tragelementen (14) angebracht sind, gebildet wird, wobei mit den entlang der Umlaufbahnen (U) bewegten Tragelementen (14) eine obere Raupe (14.1) und eine untere Raupe (14.2) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Raupe (14.1) und die untere Raupe (14.2) entlang ihrer Umlaufbahnen (U) jeweils durch zumindest zwei separate Antriebe in Umlauf gebracht werden, wobei die Antriebe unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, so dass die Kühlblöcke (16) in den geraden Trums (15.1-15.4) der Raupen (14.1, 14.2) jeweils gegeneinander auf Block gedrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe, mit denen jeweils die obere Raupe (14.1) und die untere Raupe (14.2) in Bewegungsumlauf gebracht werden, durch eine Steuerungseinrichtung (21) angesteuert werden und dadurch die jeweiligen Drehzahlen dieser Antriebe miteinander synchronisiert sind.