DE2315306A1 - Leitvorrichtung fuer ununterbrochen gegossene metallbaender - Google Patents

Description

17. März 1973

JONES & LAUGHLIN STEEL CORPORATION

3 Gateway Center 2315306

Pittsburgh, Pa. 15230

Priorität: USA Nr. 243.276
Patentanmeldung vom 12. April 1972

LEITVORRICHTUNG FÜR UNUNTERBROCHEN GEGOSSENE METALLBÄNDER.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Leiten von, an der Innenoberfläche eines rotierenden Ringes ununterbrochen gegossenen Metallbändern. TDie Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Leiten eines solchen Bandes aus dem Ring wobei die Verformung des gegossenen Bandes minimal gehalten wird.

Es ist bekannt Metallbänder ununterbrochen an der inneren Oberfläche eines Ringes oder einer Trommel, welche um ihre'Achse dreht, zu giessen. Eine Vorrichtung zum Giessen von flachen Bändern ist in dem US Patent 2 383 310 beschrieben. Vorrichtungen zum Giess'en von Bändern mit kanalförmigem Querschnitt sind in dem US Patent 2 450 428 beschrieben. Das erst genannte US Patent sagt aus, dass ein erstarrtes Band spiralförmig durch eine offene Seite des Ringes herausgeführt werden kann, eine Vorrichtung hierzu wird jedoch weder beschrieben noch dargestellt. Das genannte Patent beschreibt eine Vorrichtung zum Aufwinden des Bandes innerhalb des Umfanges des Ringes, wobei der Ring jedoch einen grossen Durchmesser haben muss. In einer solchen Vorrichtung kühlt das Band in Form von Windungen ab wodurch es schwierig wird das Band gerade zu biegen, auch muss das kontinuierliche Giessen unterbrochen werden um das aufgewickelte Band zu entfernen. Das

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Hauptproblem bei dem Herausführen des Bandes an einer Seite des Ringes besteht darin das Band ohne übergrosse ortliche Verformung des gegossenen Metalles abzuführen. Obschon das Band heiss ist und bis zu einem gewissen Grad verbogen werden kann, darf die gegossene Struktur, besonders beim Abheben vom Ring nur in gewissen, beschränkten Grenzen verformt werden.

Das gegossene Band neigt dazu bei der Abhebung vom Ring durch das Eigengewicht nach unten zu fallen wodurch eine Knickstelle am Punkt des Abhebens vom Ring,wo das Band am schwächsten ist, auftritt. Wenn dieses Abknicken nicht kontrolliert wird, so knickt das Band in einem Radius welcher kleiner ist als jener welcher für" das Herausführen aus dem Ring notwendig oder wünschenswert ist. Selbst niedrige mechanische äussere Kräfte, wie jene welche bei Verwendung von Klemmrollen entstehen, neigen dazu die Biegeverformung an der schwächsten Stelle des Bandes zu konzentrieren. Falls ' Ausdruckmaschinen verwendet werden so tritt das gleiche Problem auf. Desweiteren führen irgendwelche ausserhalb des Ringes angewandten Kräfte zum Herausführen des Bandes zu einer Verdrehung des Bandes, insbesondere an der schwächsten Stelle desselben.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Herausführen eines, an der Innenoberfläche eines Ringes kontinuierlich gegossenen Bandes an einer Seite des Ringes zu beschreiben wobei die Biege- und Verdrehungsverformung des Bandes minimal gehalten werden. * -

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine solche Vorrichtung zum Herausführen von Bändern mit kanalförmigem Querschnitt zu beschreiben.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Vorrichtung zu beschreiben in welche das Band leicht eingeführt werden kann» Die Vorrichtung zum Ausführen eines kontinuierlich gegossenen Metallbandes auf einer Seite des Giessringes vermindert örtliche Verformung durch Biegung und Verdrehung= Die Vorrichtung verkleinert ungleichmässig die Krümmungen an beiden Seiten des Bandes und leitet das erstarrte Band aus dem Ring in eine Spirale mit kontinuierlich abnehmender Krümmung oder zunehmendem Radius auf

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der Oberfläche eines imaginären Kegels. Nach dem Herausführen des Bandes aus dem Ring gleicht die Vorrichtung die Krümmungen an beiden Seiten des Bandes aus, sodass es spiralförmig herausgeführt und alsdann horizontal verflacht wird.

Die vorliegende Erfindung, wird durch die nachfolgende Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht.

Figur 1 stellt eine teilweise aufgebrochene Perspektive einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in welcher die wichtigsten Einzelheiten dargestellt sind, dar.

Figur 2 stellt eine Rückansicht einer Leiteinheit der Vorrichtung der Erfindung mit einem Leitrollenpaar und deren Rahmen dar.

Figur 3 stellt einen Querschnitt der Vorrichtung der Erfindung nach Figur 2 entlang der Linie 3-3 dar.

Gemäss den Figuren erstarrt das Band 10 zwischen der inneren Oberfläche 11 des Giessringes 12 und der äusseren Oberfläche 13 einer Rolle 14 welche innerhalb des Ringes 12 nahe am tiefsten Punkt des Ringes angebracht ist. Der Ring 12 dreht sich in Uhrzeigerrichtung, wie aus der Figur 1 hervorgeht, wobei die Antriebsvorrichtung nicht dargestellt ist, und die äussere Oberfläche des Ringes wird zum Beispiel durch Wasseraufsprühung, nicht gezeigt, abgekühlt, sodass Wärme von der inneren Oberfläche 11 abgeleitet werden kann. In ähnlicher Art und Weise zirkuliert ein Kühlmittel durch die Rolle 14, sodass Wärme von der äusseren Oberfläche derselben abgeführt werden kann. Geschmolzenes Metall wird in den unteren Teil des Ringes 12 durch die Rinne 15 gegeben.Der Ring 12 ist auf beiden Seiten mit nach innen geneigten Rändern 16 ausgestattet sodass das geschmolzene Metall im unteren Teil zwischen diesen Rändern verbleibt. Die Rolle 14 ist mit abgeschrägten Rändern 17 versehen welche auf die Ränder 16 passen, sodass das erstarrte Band 10 einen kanalförmigen Querschnitt aufweist.

Das zwischen Ring 12 und Rolle 13 erstarrte Band hat ungefähr die gleiche Krümmung wie die innere Oberfläche 11 des Ringes 12 welcher natürlich zylindrisch ist. Um das Band aus dem Ring 12

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zu entfernen muss die Krümmung verstärkt und das Band axial vom Ring 12 abgehoben werden. Diese Veränderung der Krümmung und Abhebung werden durch hintereinander angeordnete Leitvorrichtungen oder Einheiten welche nachfolgend beschrieben werden erreicht. Diese Einheiten sind perspektivisch in Figur 1 und im einzelnen in den Figuren 2 und 3 dargestellt«, -

Die erste Leiteinheit 18 durch welche das Band 10 geleitet und vom Ring abgehoben wird umfasst einen verlängerten Rahmen 27. Eine Seite dieses Rahmens ist mit parallelen Spindeln 21 und 22 · an gegenübergesetzten Enden versehen= Auf der Spindel 21 ist eine frei drehbare Rolle 23 befestigt welche mit nach aussen vorstehenden genügten Rändern 24 versehen ist in der gleichen Art und W.eise wie die innere Oberfläche 11 des Ringes 12= Die Spindel 22 tragt eine frei drehbare Rolle 25 mit abgeschrägten Rändern 26 in der gleichen Art und Weise wie die äussere Oberfläche 13 der Rolle 14. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens 27 befindet sich eine Welle 28 welche in einer■ s'cheibe 29 gelagert und durch diese Scheibe durchgeführt ist. Die Achse der Welle 28 befindet· sich zwischen den Achsen der Spindeln 21 und 22, aber näher an der Achse der Spindel 21 denn an der Achse der Spindel Das äussere Ende der Welle 28 trägt einen radial nach aussen stehenden Kurbelarm 30. Auf der Scheibe 29 zur Seite des Kurbelarmes 30 befindet sich ein Träger 31, ein Ring 32 welcher einen doppelt wirkenden Zylinder 33 an einem Ende aufweist. Die Kolbenstange 34 des Zylinders 33 ist durch den drehbaren'Bolzen 35 an dem Kurbelarm 30 befestigte Druckluft aus einer nicht gezeigten Quelle wi,rd in das Ende am Ring 32 des Zylinders 33 durch die· Leitung 37 eingeführt und Druckluft wird aus derselben Quelle in das entgegengesetzte Ende des Luftzylinders 33 durch die Leitung 38 eingeführt. Diese Luftleitungen sind an ein Vierwegventil, nicht gezeigt, angeschlossen,, durch welches-Luft in das eine oder andere Ende· des Zylinders eingeführt werden kann. <

Die Leiteinheit 18 ist innerhalb des Ringes 12 angeordnet wobei' die Rolle 23 sich zwischen der inneren Oberfläche 11 des Ringes und dem abgehobenen, gegossenen Band 10 befindet= Die Rolle 25 befindet sich auf der entgegengesetzten Seite des. gegossenen Bandes 10. Die Leiteinheit 18 ist so angeordnet dass das gegossene

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Band nach innen verbogen wird und somit eine grössere Krümmung erhält. Die Einheit 18 ist auch so angeordnet dass die Krümmungsvergrösserung des Bandes an der Seite der Ausfuhr aus dem Ring 12 leicht kleiner ist als die Kruiranungsvergrosserung des Bandes auf der gegenüberliegenden Seite. Die zweite und dritte Leiteinheiten 19 und 20 weisen dieselbe Konstruktion auf' wie die Leiteinheit 18. Die drei Leiteinheiten 18, 19 und 20, wobei eine jede wenigstens teilweise innerhalb des Ringes 12 angeordnet ist, sind so verteilt, dass die Teile der sich nachfolgenden Einheiten, welche innerhalb des Ringes angeordnet sind, nach und nach kleiner werden. Sie sind auch so angeordnet, dass sie das Band 10 in einer Spirale rundum einen imaginären Kegel führen dessen Achse durch den Ring 12 geht. Diametral entgegengesetzte Elemente dieses imaginären Kegels sind durch die gestrichelten Linien 40 und 41 in der Figur 1 dargestellt. Der Gipfelwinkel des Kegels beträgt nur einige Grad und, wie in Figur 1 gezeigt, die Basis des imaginären Kegels verlängert den Querschnitt der Ausfuhrseite des Ringes 12. Das Element 40 ist'das erste Element des Kegels welches vom Band berührt wird. Es liegt nahe der inneren Oberfläche 11 des Ringes und liegt auf der Oberfläche des-Bandes 10 kurz nachdem dieses vom Ring 12 abgehoben hat, bildet jedoch mit den Seiten des Bandes 10, durch eine Verschiebung von einigen Grad, keine rechten Winkel.

Die Leiteinheiten 18, 19 und 20 sind alle wenigstens teilweise im oberen Teil des Ringes 12 angeordnet. Die Krümmung welche das Band durch diese Leiteinheiten erhält ist so berechnet, dass es nahe des unteren Teiles des Ringes 12 in einer nahezu horizontalen Ebene abgeführt wird. Klemmrollen 43 und 44 sind oberhalb und unterhalb des Bandes, nahe am unteren Teil des Ringes 12 angeordnet um nach und nach die Krümmung der zwei Ränder des Bandes auszugleichen und den vom Band 10 zurückzulegenden Weg graduell von einer Spirale um einen imaginären Kegel in einen Kreis zu verwandeln. Gleichzeitig vermindern sie die Krümmungen zu 0, falls gewünscht, so dass ein Band entsteht dessen Mittelteil ffech ist. Diese Klemmrollen werden durch nicht gezeigte Vorrichtungen angetrieben.

Die Leiteinheiten 18, 19 und 20 sind in einem Rahmen befestigt welcher nicht gezeigt ist und welcher sich von der Ausfuhrseite

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des Bandes entgegengesetzten Seite in den Ring 12 erstreckt. Die einzelnen Einheiten 18, 19 und 20 sind mit den Scheiben 29, an dem Rahmen befestigt wobei die Winkel so ausgewählt sind, dass das Band in der oben beschriebenen Art und Weise herausgeführt werden kann.Hierzu sind der Rahmen und die Scheiben mit bekannten Einstellmittel, wie z.B. Einstellschrauben, welche nicht gezeigt sind, versehen. >

Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung stehen die Rollen 23 und einer jeden Einheit 18, 19 und 20 so, dass die Ebene ihrer parallelen Achsen sich in einem mehr oder weniger rechten Winkel zu der vom Band zu durchlaufenden Ebene liegen. Hierdurch entsteht zwischen den Rollen 23 und 25 eine Lücke maximaler Breite. -Durch Einführen von Druckluft in den Zylinder 33 durch die Leitung,37 werden die Rollen in diese Stellung gebracht. Ein Blind-· oder Startband mit ungefähr der gleichen Breite wie das zu giessende Band 10, aber leicht dünner, wird itfc dem einen Ende in den untersten Teil des Ringes 12 gelegt und unter der Rolle 14 und durch die Einheit 18, 19 und 20 sowie durch die Klemmrollen 43 und 44 geleitet. Geschmolzenes Metall wird alsdann in den untersten Teil . des Ringes 12 durch die Rinne 15 eingeführt und der Ring 12 wird gedreht. Zu gleicher Zeit werden die Klemmrollen 43 und 44 angetrieben. Das erste zwischen Ring 12 und Rolle 14 erstarrte Metall erstarrt um das Ende des Blindbandes und wird hierdurch durch die Leiteinheiten geführt. Wenn erstarrtes Band 10 sich in den Leiteinheiten befindet wird Druckluft durch die Leitung 38 eingeleitet und gleichzeitig Luft durch die Leitung 37 abgeleitet, sodass die Kolbenstange 35 sich, gemäss Figur 2, nach rechts bewegt so dass die Rollen 23 und 25 eine Stellung einnehmen, bei welcher eine Lücke minimaler Breite zwischen diesen Rollen _r wie in Figur 1 gezeigt, entsteht. Die Entfernung zwischen dem Zentrum der Welle 28 und der Rolle 23 beträgt etwas mehr als die Dicke des gegossenen Bandes 10, sodass die rotierende Welle 28 zum Oeffnen oder Schliessen der Lücke zwischen den Rollen 23 und 25 die obere Grenze des vom Band zurückzulegenden Weges nur leicht verändert. Wie schon angegeben ist der Gipfelwinkel des imaginären Kegels klein und vorzugsweise so klein als möglich. Der minimale Wert dieses Winkais hängt von dem Zusammenhang zwischen der Breite des

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gegossenen Bandes und dem inneren Durchmesser des Ringes, aus welchem es abgeleitet werden muss, ab. Eine erfolgreiche Vorrichtung dieser Art hatte einen Winkel zwischen ungefähr 6 und ungefähr 15 .

Es ist auch wünschenswert, den auf dem imaginären Kegel zurückzulegenden Weg des Bandes so kurz als möglich zu halten da der Winkel bei welchem das Band in vollem Kontakt auf der konischen Oberfläche liegt beschränkt ist. Diese Grenzen hängen von dem Gipfelwinkel des Kegels ab. Es wird allgemein bevorzugt, das Band mehr oder weniger horizontal durch die Klemmrollen 43 und 44 abzuführen. Da sich am unteren Teil des Ringes 12 ein Bad aus geschmolzenem Metall befindet muss die Rolle 13 abwärts von diesem Bad angeordnet sein, im Uhrzeigersinn in Figur 1, und das abgekühlte Band hebt sich weiter abwärts von dieser Rolle 13 vom Ring 12 und der Rolle 13 ab. Somit ist der vom Band zurückzulegende Weg etwas kleiner als 360 . Es wurde gefunden, dass es möglich ist das Band in der beschriebenen Art und Weise in einer Spirale von ungefähr 315° abzuführen.

Der Weg des Bandes beim Verlassen, der Klemmrollen 4 3 und 44 ist nicht parallel zur vertikalen Ebene der Seite des Ringes 12, aber ist zu dieser Ebene in einem Winkel geneigt welcher von dem Gipfelwinkel des imaginären Kegels und vom Winkel des vom Band zurückzulegenden Weges auf dem Kegel abhängt.

Es ist offensichtlich dass diese Vorrichtung in Abhängigkeit mit dem zu giessenderi Band abgeändert werden kann. Wenn ein Giessring mit grossem Durchmesser verwendet wird, kann es wünschenswert sein eine oder beide Leitrollen 23 und 25 in einigen oder allen Leiteinheiten anzutreiben. Falls ein breites Band gegossen wird, kann der Gipfelwinkel des imaginären Kegels leicht grosser sein als vorher angegeben. Unter einigen Umständen kann es wünschenswert sein feste zusätzliche Leitmittel anstatt des Blindbandes zu verwenden um das gegossene Band in die Leiteinheiten einzuführen .

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Claims (15)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Ausführen eines, an der Innenoberfläche eines drehenden Ringes kontinuierlich gegossenen Bandes aus dem Ring an einer offenen Seite desselben, gekennzeichnet, durch Leiteinheiten die so eingestellt sind dass die Krümmung des vom Ring abgehobenen Bandes graduell vergrössert wird, wobei die Krümmung an der Innenkante des Bandes stärker vergrössert wird als die Krümmung an der Aussenkante und diese Krümmungen graduell verkleinert werden sodass das Band spiralförmig um die Oberfläche eines imaginären Kegels, dessen Achse durch den Ring geht, aus dem Ring herausgeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leiteinheiten die so eingestellt sind, dass beim Herausführen des Bandes aus dem Ring die Krümmungen graduell vermindert und ausgeglichen werden. · . .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leiteinheiten die.so eingestellt sind, dass die Krümmung des Bandes auf O vermindert wird nachdem das Band den Ring verlassen hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leiteinheiten die so eingestellt sind, dass der Winkel des aus dem Ring herausgeführten und vom Ring abgehobenen Band zurückgelegten Weges kleiner als 360 ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gipfelwinkel des imaginären Kegels'sich zwischen ungefähr 6 und ungefähr 15° bewegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element des imaginären Kegels auf der Oberfläche des Bandes nahe an der Stelle an welcher das Band von dem Ring abhebt liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinheiten eine Anzahl drehbarer Rollenpaare aufweisen, wobei diese Rollenpaare so angeordnet sind, dass deren Drehachsen parallel zu einander angeordnet sind, sodass ein Zwischenraum entsteht durch welchen das Band geführt werden kann.

8. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 3 Rollenpaare vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das erste Rollenpaar wenigstens teilweise innerhalb des drehbaren Ringes angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

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das erste und zweite Rollenpaar wenigstens teilweise innerhalb des drehbaren Ringes angeordnet ist, wobei das zweite Paar zu einem kleineren Teil innerhalb des Ringes angeordnet ist als das erste Paar.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, das's eine der Leitrollen mit erhöhten Rändern und die andere Leitrolle mit abgeschrägten Rändern versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rollenpaar an einem Auslegerträger befestigt ist welcher um eine Achse dreh- und einstellbar ist, wobei diese Achse parallel zu den Drehachsen der Rollen liegt und zwischen diesen angeordnet ist.

13. Vorrichtung, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Entfernung regelbare Mittel vorgesehen sind um fen Träger um seine Achse zu drehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des drehbaren Auslegerträgers näher an einer Rolle des Paares denn an der anderen Rolle des Paares angeordnet ist,

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass "die obere Rolle des Paares näher an der Achse des drehbaren Auslegerträgers liegt.

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