DE2616463A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen giessen von einem metallstreifen - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen giessen von einem metallstreifenInfo
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Description
27 932
Alcan Research and Development Limited, Montreal / Kanada
Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von einem Metallstreifen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von einem Metallstreifen, mit einem Paar bewegliche
wärmeleitende Bänder, die zur Bildung eines Giessraumes zwei im wesentlichen geradlinige, in enger Nachbarschaft zueinander
liegende, gerade Bereiche haben, wobei jedes Band mit einer Vielzahl von eng in Abstand zueinander angeordneten Tragelementen
versehen ist, die einen vorbestimmten Weg für ein gegen die Elemente gehaltenes Band definieren. Die Erfindung bezieht
sich damit auf eine Vorrichtung zum Giessen von Metallen, wie Aluminium (einschliesslich Aluminiumlegierungen) und Zink, sowie
anderen Metallen, die bei mittleren oder niederen Temperaturen schmelzen unter Vorsehen von einem Paar sich bewegender Flächen,
von denen wenigstens eine durch ein flexibles wärmeleitendes Band gebildet ist. Vorrichtungen dieser Art verwenden gewöhnlich
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ein Paar Bänder, die zusammen einen Giessraum definieren, der ■
durch Seitendämme, welche den Spalt zwischen den Bändern abschliessen, vervollständigt wird. Der Giessraum wirkt wie
eine Giesszone, in die das geschmolzene Metall kontinuierlich von einem Ende aus eingegeben und aus der der erstarrte Metallstreifen
kontinuierlich am anderen Ende abgezogen wird.
Es wurde schon vorgeschlagen, eine Doppelbandgiessvorrichtung aufzubauen, bei der jedes Band im Giessraum so gehalten ist,
dass es sich längs eines Weges in enger Anpassung an eine Reihe von eng in Abstand liegenden und auf einem gemeinsamen Grundteil
gehaltenen Bandtragelementen bewegt. Das Traggrundteil für ein Band ist schwenkbar am Maschinenrahmen angelenkt, so
dass die gesamte Reihe von Tragelementen zusammen um die Schwenkstelle bewegt werden können, die quer zur Maschine am
Einlassende der Giessform angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung lassen sich die Bänder unter irgendeinem gewünschten Winkel zueinander im Giessraum einstellen. Da sich
geschmolzenes Metall während der Erstarrung zusammenzieht, ist der Giessraum vom Einlass- zum Auslassende leicht in Längsrichtung
verjüngt ausgebildet, wodurch sichergestellt ist, dass während der frühen Erstarrungszustände des geschmolzenen Metalls
die Oberfläche des gegossenen Metalls in sehr enger Nachbarschaft zu den Bändern verbleibt. Das schwenkbar angelenkte Traggrundteil
ist in Richtung auf einen einstellbaren Anschlag vorgespannt, um die Verjüngung des Giessraumes festzulegen. Um
eine mögliche Beschädigung der Maschine zu vermeiden, kann das Traggrundteil nach aussen weg von seinem Anschlag geschwenkt
werden, wenn der vorgewählte Abstand zwischen den Bändern am Auslassende des Giessraumes kleiner als die Dicke des erstarrten
Streifens ist. Irgendeine Bewegung des Traggrundteils um seinen Schwenkpunkt wird von einer Bewegung von sämtlichen
Tragelementen begleitet und führt daher zu einer Änderung des Bandweges, wobei die Grosse der Änderung zum Auslassende des
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Giessraumes zunimmt. Eine Schwäche dieser Konstruktion liegt
darin, dass irgendeine lokale Unregelmässigkeit hinsichtlich der Dicke, z.B. eine grössere Dicke an den Seitenkanten gegenüber
der Mitte, dazu führt, dass durch die Bänder auf die Kanten des Metalls an den äusseren Enden des Gieseraumes
eine Druckkraft ausgeübt wird, während auf das erstarrte Metall in der Mitte des Streifens eine entsprechende Druckkraft
fehlt.
Bei einer anderen Bauform für eine Doppelbandgiessvorrichtung
wird jedes Band durch lateral in Abstand liegende Elemente abgestützt, die in bezug auf eine quer liegende Welle drehbar
sind, die federnd auf das benachbarte Band gespannt ist. Eine solche Anordnung hat den gleichen Nachteil, wie die zuvor erwähnte
Konstruktion.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine GiessVorrichtung der eingangs erwähnten Gattung dergestalt
zu verbessern, dass unter gleichzeitiger Erzielung eines wirksameren Kühlungseffektes die besagten Nachteile nicht mehr
auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die
Tragelemente für wenigstens eine ausgewählte Zone von einem der Bänder im Giessraum einzeln nachgebend in Richtung auf
das Band unabhängig von den benachbarten, in sowohl Längsais auch Querrichtung liegenden Tragelementen vorgespannt und
so angeordnet sind, dass sie einzeln vom Giessraum wegbewegbar sind, wenn sie einer, einen vorbestimmten Wert überschreitenden
Aussenkraft unterworfen sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 aufgeführt.
Gemäss einem Merkmal der Erfindung sind die Bandgiessvorrichtungen
umgebaut worden, indem die Tragelemente für wenigstens
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eine ausgewählte Zone von einem Band individuell bezüglich der benachbarten Tragelemente sowohl in Längs- als auch in Querrichtung
angeordnet und einer Belastung unterworfen sind, welche die Tragelemente zu einer vorgegebenen Stellung, bestimmt durch
einen Anschlag, vorspannt (in manchen Fällen kann der Anschlag durch das Band selbst gebildet werden). Wenn die durch das
Band auf ein Tragelement ausgeübte Kraft die Vorspannkraft überschreitet, gibt das Tragelement nach und bewegt sich weg aus
seiner vorgegebenen Stellung. Auf diese Weise kann irgendwelchen lokalen Dickenungenauigkeiten am ausgehenden Streifen nachgegeben
werden, ohne dass hierdurch die Stellung zwischen Band und dessen Tragelement in anderen Zonen des Giessraumes beeinträchtigt
wird. Die individuelle Anordnung der Tragelemente stellt einen wesentlichen Fortschritt dar und umgeht unter
anderem das Vorsehen einer schwenkbaren Halterung des Basistragteils.
Obgleich das Vorsehen von nachgebenden Tragelementen an beiden Bändern nicht notwendig ist, ist es im allgemeinen zweckmässig,
beide Bänder mit nachgebenden Tragelementen zu versehen. Der Hauptvorteil aus dem Vorsehen von solchen nachgebenden Tragelementen
wird in der Zone am Auslassende des Giessraumes erzielt. In dieser Zone sind die nachgebenden Tragelemente zweckmässigerweise
über die gesamte Breite des Giessraumes angeordnet.
Bei den bekannten, eingangs erwähnten Bandgiessvorrichtungen sind die Tragelemente sehr eng beeinander angeordnet. Der Abstand
zwischen benachbarten Tragelementen ist auf die Dicke und Steifigkeit des Bandmaterials bezogen, so dass die nicht unterstützten
Bandbereiche zwischen benachbarten Tragelementen steife Teile bilden, die unter den auf sie wirkenden Wärmespannungen oder
-kräften weder durchsacken noch ausbeulen, so dass sie in Berührung
mit den Tragelementen bleiben. Bandgiessvorrichtungen gemäss der Erfindung sind nach dem gleichen Prinzip aufgebaut,
wobei an der Rückseite der Bänder eine Saugkraft oder eine magnetische Anziehung vorgesehen werden kann, um die Bänder in Berührung
mit den Tragelementen wenigstens am Einlassende des Giess-
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raumes und vorzugsweise über die gesamte Länge des Giessraumes zu halten. Am Auslassende des Giessraumes kann jedoch
die eingestellte Verjüngung so sein, dass das erstarrte Metall die Bänder gegen ihre Tragelemente ausreichend
fest presst, um sie gegen die vorspannende Belastung von ihren Anschlägen weg zu verschieben. Daraus folgt, dass
in diesem Bereich eine Saugkraft oder eine andere äussere Kraft nicht notwendig ist, um das Band in Berührung mit
seinen Tragelementen zu halten.
Die Bandtragelemente werden besonders vorzugsweise in einem oder mehreren Tragkissen oder Basisteilen gehalten, die mit
Einrichtungen zum Aufgeben einer Biegespannung versehen sind, um das oder die Kissen so zu biegen, dass sie eine grundsätzlich
gekrümmte Gestalt quer zum Giessraum annehmen. Dem Giessraum wird somit eine entsprechend gekrümmte Gestalt verliehen,
wie sie häufig beim kontinuierlichen Giessen erforderlich ist, um ein gegossenes Material mit im wesentlichen gleichförmiger
Dicke herzustellen.
Bei Vorrichtungen, bei denen ein Band über eine Reihe von eng in Abstand zueinander liegenden, stationären (nicht drehbaren)
Tragelementen bewegt wird, gegen die das Band durch äussere Kräfte gedrückt wird, ist das Band und/oder die Bänder einem
raschen Verschleiss infolge Reibung unterworfen, sofern nicht zwischen den Oberflächen eine geeignete Schmierung aufrechterhalten
werden kann.
Bei den bekannten Bandgiessvorrichtungen wurde das Kühlen der
Bänder mittels einer Vielzahl von Düsen erzielt, die im Basistragteil zwischen benachbarten Tragelementen angeordnet sind.
Diese Düsen wurden so positioniert, dass sie Wasserstrahlen auf die Rückseiten der Bänder im wesentlichen senkrecht zum
Band an einer nicht unterstützten Bandzone richten. Der Raum
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zwischen der Reihe aus Tragelementen wurde in bezug auf das Band durch ein umgebendes Gehäuse abgedichtet. Dieser Raum
wurde bei Unterdruck gehalten, indem an einer Auslasskammer eine Saugkraft anlag. Die Auslasskammer stand mit dem Raum
über eine Reihe von Ablaufrohren in Verbindung. Der Raum hinter
dem Band wurde somit auf Unterdruck gehalten, wobei er im wesentlichen im Kühlmittel gefüllt war. Das Vorsehen von Unterdruck
in diesem Raum bewirkte, dass das Band fest gegen seine Tragelemente gehalten wird. Auch werden hierdurch Kühlwasserstrahlen
durch die Düsen ausgezogen und durch den im wesentlichen mit Wasser gefüllten Raum so geworfen, dass die Kühlwasserstrahlen
auf die Rückseite des Bandes auftreffen. Der Schmiereffekt des Kühlwassers war jedoch nicht sehr zufriedenstellend.
In manchen Fällen trat ein direkter ungeschmierter Kontakt zwischen Band und Rahmenelementen auf, was einen
raschen Verschleiss des Bandes und/oder seiner Tragelemente zur Folge hatte.
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist erfindungsgemäss um
jede Strahldüse eine Bandtragfläche angeordnet, so dass das Wasser aus der Umgebung der Düse nur durch Auswärtsströmen
zwischen Band und der Tragfläche entweichen kann. Demzufolge wird ein nach aussen strömender Wasserfilm zwischen der Tragfläche
und dem benachbarten Bandbereich aufrechterhalten. Dieser Wasserfilm dient nicht nur dazu, eine direkte Berührung
zwischen dem Band und der Tragfläche zu verhindern, sondern schafft auch eine wirksame Kühlung des Bandes. Die jede Düse
umgebende Tragfläche ist vorzugsweise mit einer flachen konischen Einbuchtung, deren Scheitelpunkt an der Düse liegt, versehen,
so dass in Verbindung mit einem darüber liegenden Bandbereich eine, sich verjüngende Strömungspassage von der Düse
bis zur Kante der Tragfläche gebildet wird. Die Tragfläche ist so gestaltet, dass der am meisten verjüngte Bereich der
Passage nahje der Kante der Fläche liegt. Dies wird am besten
dadurch erzielt, dass die Tragfläche in Form einer kreisförmigen
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oder hexagonalen ebenen Oberfläche ausgebildet wird, die ein eingebuchtetes konisches Inneres aufweist, wobei die Oberfläche
der Einbuchtung aus der Ebene um einen Winkel von nur 1° bis 3° abweicht.
Obschon die nach diesem Prinzip aufgebauten Tragelemente an einem Tragbasisteil befestigt werden oder sogar ein integrales
Bestandteil des Tragbasisteils darstellen können, wird bevorzugt,
dass diese Tragelemente in einem Tragbasisteil gleit-
bar angeordnet und gegen einen Anschlag durch hydraulische und/oder federnde Kraft gespannt sind, um ein unabhängig
nachgiebiges Element entsprechend dem zuvor erwähnten Merkmal der Erfindung zu schaffen.
Der Unterschied in der Abstandstrecke zwischen dem Band und der mit ihm zusammenwirkenden Abstützfläche ist innerhalb des
Arbeitsbereiches von auf dem Band nahe der abstützenden Fläche aufgegebenen Belastungen so klein, dass ihm keine Bedeutung
zugemessen ist, was den Querschnitt und die Dicke des Produktes betrifft.
Bei allen bekannten Bandgiessvorrichtungen war es schwierig,
die Bänder nahe dem Eingangsende des Giessraumes zu kühlen. Diese Schwierigkeit war die Folge des Umstandes, dass eine
wirkungsvolle und gleichmässige Kühlung in der eingeschränkten Zone Schwierigkeiten bereitet, die zwischen den Bandrollen
mit grossem Durchmesser und den tangentialen Bandlängen liegt, die die Mündungsöffnung des Giessraumes definieren.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung, das besonders zweckmässig
mit dem zuvor genannten System zum Tragen der Bänder im Giessraum verwendet werden kann, sind die Bänder am Einlassende
der Vorrichtung durch halbzylindrische Lager mit Flüssigkeitsschicht gehalten. Diese Lager sind nach bekannten Prinzipien
für Flüssigkeitslager zum Führen von Riemen und Bändern aufge-
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baut. Bei solchen Anordnungen wird eine Flüssigkeitsschicht zwischen einer gekrümmten Abstützplatte und einem darum gespannten
Band aufrechterhalten, indem eine Flüssigkeit durch verengte Düsen an einer Vielzahl von über die Oberfläche
der Abstützplatte angeordneten Stellen eingespritzt wird. Im vorliegenden Fall jedoch wird der gekrümmte Bereich
des Bandes nahe dem Eingang zum Giessraum durch Tragelemente gehalten, die auch die zuvor genannte Kühlfunktion ausüben.
Hierdurch wird sichergestellt, dass vor Eintritt des Bandes in den Giessraum der Bänder keine thermisch bedingten Verwerfungen
infolge Berührung mit dem geschmolzenen Metall aufweist. In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, am
Eingang zum Giessraum ein tiefes Metallbad aufrechtzuerhalten. Das obere Niveau des Bades aus geschmolzenem Metall
kann über der Mündungsöffnung des Giessraumes liegen. In anderen Fällen wird bevorzugt, das Metall in die Mündungsöffnung des Giessraumes einzuspritzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht von einer erfindungsgemäss aufgebauten
Giessvorrichtung mit Zwillingsbänder,
Fig. 2 einen vergrösserten Vertikalschnitt durch das Flüssigkeitslager am Einlassende der Vorrichtung
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Abwicklung längs der Linie 3-3 der Oberfläche des in Fig. 2 gezeigten Flüssigkeitslagers mit
zusätzlicher Darstellung der Oberfläche von einem Teil der Traganordnung des Bandes im Giessraum,
Fig. 4 einen vergrösserten fragmentarischen Schnitt längs der Linie 4-4 nach Fig. 3,
Π 9 8 JU / Π 8 8 R - 9 "
Fig. 5 einen partiellen Querschnitt durch die Bandtraganordnung im Giessraum
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Draufsicht entsprechend Fig. 5,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt längs der Linie 7-7 nach Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Hauptteil der Vorrichtung mit weggeschnittenem oberen Band,
Fig. 9 einen Vertikalschnitt längs der Linie 9-9 nach Fig. 8,
Fig. 10 einen vergrösserten fragmentarischen Vertikalschnitt längs der Linie 10-10 nach Fig. 9,
Fig. 11 eine vereinfachte Ansicht von der Eingangsseite (linkes Ende in Fig. 1) der Vorrichtung mit einem
geschnittenen Teil gemäss Schnittlinie 11-11 nach
Fig. 8, und
Fig. 12 einen Vertikalschnitt längs der Linie 12-12 nach Fig. 11.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Giessvorrichtung wird ein Paar flexibler wärmeleitender Bänder 20, 21, bei denen es
sich gewöhnlich um Stahlbänder handelt, die eine wärmeisolierende Beschichtung tragen, durch einen Giessraum 22 bewegt, in
welchem sie parallel oder leicht konvergierend zueinander vorliegen. Das geschmolzene Metall wird kontinuierlich in diesen
Giessraum geführt, während ein Kühlmittel auf die rückseitigen s*
Oberflächen der Bänder aufgebracht wird, so dass das Metall im Giessraum fortschreitend erstarrt und als Gußstreifen an einer
Stelle austritt, wo die Bänder voneinander weglaufen. In der Zeichnung ist der Haupttragrahmen zur Bewegung der Rahmenan-
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Ordnung in jeder Bandschleife ebenso wie einige andere Details,'
wie der Motor und die Getriebeanordnung für die Antriebsrollen der Bänder, weggelassen, da diese Bauteile für die Erfindung
nicht wesentlich sind.
Der Weg des zu giessenden Materials ist gewöhnlich im wesentlichen
horizontal unter Vorsehen einer geringen abwärts gerichteten Neigung zwischen dem Eingangs- und Ausgangsende des Giessraumes,
doch kann die Neigung des Giessraumes vergrössert werden und dieser gegebenenfalls sogar senkrecht liegen. Das
obere Band 20 erstreckt sich um eine zylindrische Antriebsrolle 28 und über eine Reihe von Leitrollen 30. Das Band läuft dann
nach unten zum Einlassende des Giessraumes über ein spezielles halbzylindrisches Flüssigkeitslager 32, welches insbesondere
in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Das untere Band 21 folgt in ähnlicher Weise einem Weg um eine Antriebsrolle 34 und ein Flüssigkeitslager
32.
Am Auslassende des Giessraumes können die Bänder so angeordnet werden, dass sie in der Zone 38, in der eine wirksame Kühlung
der Bänder schwierig ist, leicht auseinanderlaufen. Hierdurch werden Beschädigungen infolge Überhitzens vermieden, da die
Bänder ausser direkter Berührung mit dem Giessraum gebracht
sind. Die Bänder 20, 21 bestehen vorzugsweise aus einem hochfesten Stahl, so dass die Bänder ohne überschreiten der Elastizitätsgrenze
mit einer ausreichenden Spannung beaufschlagt werden können.
Die Bänder können auf der Oberfläche, die mit dem gegossenen Metall
in Berührung kommt, eine herkömmliche wärmeisolierende Beschichtung aufweisen. Bei der vorliegenden Vorrichtung kann die
Kühlanordnung jedes Band in derartig wirkungsvoller Weise kühlen, dass die Bandbeschichtung keine so weitgehende isolierende
Funktion übernehmen muss, damit zu Bandausbeulungen führende Wärmespannungen im Band vermieden werden.
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Die Wellen 48, 50 der Rollen 28, 34 besitzen einen Motorantrieb
zur Bewegung der Bänder 20, 21. Nach Fig. 1 ist jeweils das eine Ende von jeder Welle 48, 50 in einem Lager 52 gehalten,
das in einer Gleitabstützung 54 angeordnet ist, so dass das Lager durch einen doppelwirkenden hydraulischen Zylinder 58
positioniert werden kann. Das andere Ende der Rollenwelle ist in einem ähnlichen Lager gehalten, das in einer Abstützung 62
Gleitbewegungen vornehmen kann. Auch dieses Lager wird durch einen ähnlichen doppelwirkenden hydraulischen Zylinder 68
positioniert, so dass sowohl die Längsstellung als auch die Winkelstellung der Wellen 48, 50 verändert werden kann.
Das geschmolzene Metall wird über eine Giessrinne 70 zugeführt. Die Giessrinne ist so angeordnet, dass die Zufuhr des Metalls
ohne Auftreten von Turbulenzen erfolgt, wenn das Metall in den Giessraum 22 eintritt. Hierdurch wird das Auftreten von inneren
Fehlern im gegossenen Streifen verringert. Die spezielle nachfolgend erläuterte Kühlung der gekrümmten Bereiche der Lagerträger
3 2 und 32 nahest dem Eingang zum Giessraum wirkt sich auch auf die Schaffung einer Oberfläche mit verbesserter Gleichförmigkeit
aus, indem in dieser Zone unzulässige thermische Schocks oder mechanische Beanspruchungen in den Bändern vermieden
werden.
Wie gewöhnlich bei Bandgiessmaschinen ist ein Paar rechteckförmige
Kantenabsperrdämme 78 dargestellt, die sich mit dem oberen Band 20 bewegen. Die Dämme 78 können einen kompressiblen
hitzebeständigen Streifen darstellen, der aus einem metallischen Drahtkern besteht, der von gewebten Lagen aus Asbestfasern
umgeben ist. Aufgrund ihrer Kompressibilität können sich die Dämme 78 kleinen Unterschieden im Abstand von oberem und unterem
Band 20, 21 anpassen. Solche Abstandsunterschiede treten auf, wenn längs des Giessraumes eine leichte konvergierende Verjüngung
vorliegt.
Das System zum Kühlen der Bänder im Giessraum ist gemäss einem
Merkmal der Erfindung in einer Reihe von Anordnungen 80 (Fig.
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1 und 5) aufgeteilt. Diese Anordnungen 80 können als Kühlkissen bezeichnet werden. Jedes Kissen 80 ist an einem schweren
Seitenrahmenelement 82 (Fig. 5) befestigt. Der Aufbau des Kissens 80 umfasst ein schweres oberes Plattenelement 84,
eine untere parallel zum Element 84 liegende Platte 86 und einen quadratischen Rahmen 88, der den Kasten vollendet und
die Seitenwände für eine Einlassberuhigungskammer 90 zwischen den Platten 84 und 86 bildet.
Die Beruhigungskammer 90 nimmt über ein oder mehrere grosse Rohre 92 einen Vorrat an Kühlwasser auf. Das Kühlmittel wird
von der hinteren Oberfläche des Bandes durch Passagen 9 6 abgeführt, die das abgeführte Kühlwasser zu einer Auslasskammer
98 befördern, in der durch eine nicht gezeigte Absaugpumpe ein Unterdruck aufrechterhalten wird. Die Passagen 9 6 sind in rohrförmigen
Hülsen 100 in dem Bereich ausgebildet, in dem sie die Berührungskammer 90 durchqueren.
Die Kühlung und geführte Abstützung des Bandes im Giessraum erfolgt durch eine grosse Anzahl von Elementen 102, die die
für den Bandweg ausgelegte Kontur festlegen können. Die Elemente 102 sind so ausgelegt, dass sie eine Flüssigkeitsschicht mit
im wesentlichen konstanter Dicke zwischen ihren oberen Enden und dem Band schaffen, so dass das Band auf der Flüssigkeitsschicht gleitend getragen wird. Jedes Element 102 weist einen
Kopf 104 mit einer kreisförmigen, dem Band zugewandten Oberfläche 106 und einem zylindrischen Schaft 108 auf, der gleitbar
in einer Führungsbahn 110 in der Platte 84 sitzt. Eine Passage 112 im Schaft 108 mündet in eine Abstrahlöffnung 114
mit verkleinerter Abmessung, die in eine ganz leicht konische Einsenkung (die in Fig. 4 etwas übertrieben dargestellt ist)
in der Oberfläche 106 führt. Obgleich diese Elemente andere Umfangsformen (z.B. hexagonale, rechteckförmige, dreieckförmige,
elliptische oder andere polygonale oder gekrümmte Formen in Draufsicht) aufweisen können und auch andere zentrale Einsenkungen
(z.B. eine sehr flache Ausnehmung mit zylindrischer oder teilkugeliger Form) aufweisen können, dürfte die dargestellte
Konfiguration aus kreisförmiger Fläche, Einsenkung und Abstrahlöffnung besonders vorteilhaft sein.
Das Kühlmittel gelangt in die Passage 112 durch eine kurze
Passage 116 in der Platte 84. Der Schaft 108 des Kühlelementes
ist durch einen O-Ring 118 in der betreffenden Ausnehmung 110
abgedichtet. Die Druckdifferenz, die durch die verengte Strömungspassage aufgebaut wird und die zwischen dem Eingang zur
Drosselstelle 114 und dem Umfang der Oberfläche 106 (in Verbindung
mit dem Riemen) vorliegt, führt zu einer vorspannenden Kraft auf das Element 102 aufgrund des Wasserdruckes in
der Beruhigungskammer 90. Diese Vorspannkraft kann durch eine Schraubenfeder 102 noch ergänzt werden. Die Vorspannkraft
drückt das Element 102 gegen einen Anschlag. Zu diesem Zweck besitzt das Element 102 einen Ringflansch 122, der in einer
zylindrischen Ausnehmung 124 in der Oberfläche der Platte 84 geführt ist. Entfernbare Anschlagmittel sind vorsehen, welche
mit der äusseren Oberfläche des Flansches 122 in Eingriff stehen. Solche entfernbaren Anschlagmittel können z.B. die in Fig. 6
angedeuteten Anschlagscheiben 126, 127 sein. Jeder Anschlag ist so angeordnet, dass er drei Elemente 102 zurückhält und
auf jeden Flansch 122 an drei Stellen wirkt, wodurch verhindert ist, dass das Element 102 seitlich wegkippt.
Jedes Element 102 wird so gegen einen Anschlag durch die Vorspannkraft
des Wassers (ggf. ergänzt durch die Feder 120)
gedrückt, doch kann das Element von seinem Anschlag weggeschoben werden, wenn die durch das Band über die Flüssigkeitsschicht
auf die Oberfläche 106 des Bandes ausgeübte Kraft die vorspannende Belastung auf das Element überschreitet. Auf diese Weise
kann ein Druck auf das gegossene Metall während des Übergangs
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vom flüssigen in den festen Zustand aufrechterhalten werden, ohne dass zur gleichen Zeit Druck auf das gegossene Metall
im flüssigen Zustand am Einlassende des Giessraumes ausgeübt wird. In manchen Fällen ist es möglich, auf eine
Federkraft zur Schaffung des wesentlichen Teils der auf die gleitbaren Elemente 102 wirkenden Kraft zurückzugrexfen,
doch handelt es sich hierbei nicht um eine bevorzugte Anordnung.
Das von der Düse 114 ausgehende Kühlwasser trifft auf das
Band und wird in Form einer turbulenten dünnen Wasserschicht längs der Oberfläche des Metallbandes nach aussen
abgelenkt. Die Oberfläche 106 ist so gestaltet, dass bei einer bestimmten Belastung auf das Band der auf das Band
wirkende Wasserdruck einen maximalen Wert am oder nahe beim Umfang der Oberfläche 106 erreicht. Folglich schafft der
Film oder Strom aus Wasser eine im wesentlichen ringförmige Abstützung an dieser Stelle mit relativ hohem Wasserdruck.
Wenn das Band auf die Elemente 102 vorgespannt wird, indem die Auslasskammer 9 8 bei Unterdruck gehalten wird, hält
die dünne Wasserschicht das Band in Abstand von den Flächen 106. Wird der Druck auf die Bänder aufgrund des Umstandes
erhöht, dass die Bänder auf das erstarrte Metall zusammenlaufen, so wird die Vorspannkraft auf die Elemente überwunden
und geben die Elemente nach, ohne dass die Bänder in tatsächlicher Berührung mit den Elementflächen kommen.
Mit anderen Worten schafft der Strom aus kühlender Flüssigkeit zwischen der Fläche 106 und dem Band sowohl eine wirksame
Wärmeabfuhr als auch eine Flüssigkeitslagerung für die Bänder. Nach Austritt aus dem Spalt zwischen dem Band und dem Umfang
des Elements 102 fliesst das Wasser weiter über die Oberfläche des Bandes und schafft somit eine Kühlwirkung, bis es auf
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Wasser trifft, welches in entgegengesetzter Richtung vom Umfang des anderen Tragelementes 102 wegströmt.
Das Wasser aus dem Raum oberhalb der Platte 84 von jeder Kühlkissenanordnung
wird durch die Passagen 96 in die Kammer 98 infolge des in der Kammer herrschenden Unterdrucks abgezogen.
Die Kammer 98 ist durch eine horizontale äussere Platte 128, vertikale Platten 130, 132, 134, die in Querrichtung über die
Bandtraganordnung (Fig. 9) angeordnet sind, und die Seitenplatten
82 des Hauptrahmens eingeschlossen. Die Rohre 92, die das Hochdruckwasser zur Beruhigungskammer 90 befördern, durchqueren
die Kammer 98 und öffnen sich in eine oder mehrere Zuführkammern an der gegenüberliegenden Seite der Platte 128. Es versteht
sich, dass die separaten Kissen 80 einzeln oder von einer einzigen Zuführkammer zugeführt werden können.
Vorteilhafterweise wird das Flüssigkeitszu- und abführsystem
so gesteuert, dass die Beruhigungskammer 90 und die Ausführkammer 98 auf eingestellte Drücke gehalten werden können.
Die Köpfe 104 der Elemente 102 haben vorzugsweise einen Durchmesser
von 3,5 bis 4 cm (oder einen entsprechenden Abstand, zwischen gegenüberliegenden Seiten, wenn hexagonale Köpfe vorliegen)
und sind über die gesamte Breite des Giessraumes in annähernd berührender Beziehung zueinander angeordnet. Die
aufeinanderfolgenden Reihen von Elementen sind so gestaffelt, dass jeder Elementenkopf 104 nahe zwei Elementenköpfen in jeder
benachbarten Reihe liegt. Dreieckförmige Öffnungen sind somit in der Oberfläche, die durch die Flächen der Elementenköpfe 104
gebildet wird, geschaffen, so dass das Wasser zu den Auslasspassagen 9 6 fliessen kann.
Bei einer modifizierten Anordnung können die Wasser ausstossenden
Düsen, die jeweils durch eine leicht konkave strahlrichtende Fläche umgeben sind, in einer einzelnen Platte mit Auslassöff-
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nungen integriert sein, die in den Bereichen zwischen den strahlenrichtenden Flächen angeordnet sind. Eine solche
ebene Fläche wirkt wie eine Membrane, die grundsätzlich flexibel, jedoch örtlich steif ist. Eine solche Anordnung
kann in Verbindung mit dem Vorsehen von unabhängig nachgebenden Tragelementen ähnlich den Schäften der Elemente 102
verwendet werden.
Die Kissen 80 sind gegenüber den Rohren 92 durch Gummiringe 140 (Fig. 5) abgedichtet, wobei jedes Kissen gegenüber der
Wasserauslasskammer 98 durch Abdichtstreifen 142 abgedichtet ist. Die Kissen können bezüglich ihrer Stellung in Richtung
auf weg von den Bändern eingestellt werden, indem an den vier Ecken der Platte 86 Ausgleichsscheiben eingesetzt werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Kissen durch Schrauben 148 gehalten, die in Vorsprünge 150 an den Seitenplatten 82 eingeschraubt
sind. Zwischen den Kissen 80 und an den Enden des Kissensatzes sind Querdichtungen vorgesehen. Eine Dichtung 152
kann aus einem Metallstreifen bestehen, in dem gemäss Fig.7
Gummi eingebettet ist. Die Enden des Streifens werden in den Seitenplatten 8 2 gehalten.
Ein stark kompressibles hohles Gummirohr 16O ist in einer Nut
162 in den horizontalen Kanten der Platten 82 vorgesehen und dient als Dichtung für den Raum zwischen dem Band und den
Platten 84. In Fig. 5 und 6 ist ein rohrförmiges Abdichtungselement
164 aus Gummi zwischen der inneren Stirnfläche der Seitenplatte 82 und einem Winkelelement 166 eingefasst, das
als innere Abdichtung wirkt und durch die Schrauben 148 niedergehalten wird. Anstelle einer konventionellen, sich drehenden
Rolle ist für jedes Band vom Einlassende des Giessraumes ein halbzylindrisches Flussigkeitslager oder eine über eine Flüssigkeitsschicht
wirkende Abstützung 32 vorgesehen, da dies
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r ο <m w ο η 8 s
eine verbesserte Kühlung der Bänder in dieser Zone erlaubt. Nach Fig. 2 bis 4 enthält jedes Lager 32 einen gekrümmten
plattenförmigen Bereich 170 nahe dem Eintrittsende des
Giessraumes, der sich über einen Winkel von wenigstens 10 und vorzugsweise 30 bis 45° erstreckt. Die Platte 170 trägt
eine Reihe von Tragelementen 172, deren Oberflächen in teilweise ineinandergreifenden Reihen völlig gleich wie die Reihen
an Elementen 102 angeordnet sind. Die Elemente 172 sind wie die Elemente 102 aufgebaut und wirken in der gleichen Weise
mit Ausnahme, dass diese Elemente in der Platte 170 eingeschraubt sind, da sie unter Überlastbedingungen nicht nachgeben
brauchen. Die den Bändern zugewandten Oberflächen der Köpfe der Elemente 172 sind vorzugsweise auf die zylindrische
Krümmung des Lagers 32 geschliffen. Das Kühlmittel wird den Elementen 172 von einer Beruhigungskammer 178 aus zugeführt.
In dieser Zone wird das Band gegen die Tragelemente 172 durch die Bandspannung gedrückt. Das aus den Elementen 172 austretende
Wasser wird durch eine Reihe von Passagen 180 längs der Anordnung, die zu Schlitzpassagen 182 (in einer Rahmenwand
183) ausgerichtet sind, abgeführt. Die Passagen 182 führen das abgeleitete Kühlmittel durch eine Passage 184 zu einer Auslasskammer
186.
Der Rest von jedem, mit Flüssigkeitsschicht arbeitenden Lager 32 ist so aufgebaut, dass das Band auf einer Wasserschicht
getragen wird, indem Wasser über eine gekrümmte Platte 194 von einer Kammer 196 aus verteilt wird. Wie bei normalen Flüssigkeitslagern
wird das Wasser durch Passagen 198 mit Verengungen 200 verteilt, wobei das in der Kammer 196 unter Druck stehende
Wasser gleichförmig durch die Passagen in ausreichendem Volumen für die flüssiglagernde Funktion über der Oberfläche der
gekrümmten Platte 194 verteilt wird. Um die gleichmässige Verteilung des Wassers auf der Lagerschicht zu unterstützen,
öffnet sich jede Passage vorzugsweise längs eines leicht konkaven Flächenbereiches 202 (Fig. 3). Das Wasser wird von der
Oberflächenlage um die Platte 194 über Nuten 204 nahe den Kanten der Platte 194 und 170 abgeleitet. Das untere Ende von
6098 4 4/0885
- 18 -
jeder Nut 204 steht (zum Abzug des Wassers) über Passagen 206 mit einer entsprechenden Ablaufkammer in Verbindung,
die mit der Auslasskammer 186 verbunden ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, erstrecken sich Dichtungselemente um die Lager 32. Letzteres weist auch grosse Gummirohre 208
als Dichtungselemente auf, die inwärtig in Abstand von den äusseren Elementen 160 liegen.
Eine spezielle Verteilungsleiste 210 ist zwischen dem kühlenden und nur tragenden Abschnitt des Lagers 32 angeordnet. Eine identische
Leiste ist an der Eingangsseite zum Lager 32 (Fig. 2) vorgesehen. Die Leiste 210 hat eine Nut 212 an ihrer Unterseite,
um unter Druck stehendes Wasser über eine Querreihe von Passagen 214 von der Kammer 196 aufzunehmen. Die Leiste
befördert über eine Vielzahl von sehr engen Passagen 215 Hochgeschwindigkeitswasser zum Ende der tragenden Schicht auf
der Platte 194.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Kühlmittelversorgung
vorzugsweise in Form eines geschlossenen Umlaufsystems ausgebildet. Eine besonders vorteilhafte Betriebsweise besteht
darin, dass das dem Band zugeführte Wasser auf eine erhöhte Temperatur im Bereich von 40 bis 70°C im Gegensatz zu
bekannten Bandgiessvorrichtungen gehalten wird, bei denen das
Kühlwasser bei geringeren Temperaturen eingesetzt wird. Die Kühlwassertemperatur für bekannte Giessvorrichtungen liegen
bei oder unterhalb der gewöhnlichen Raumtemperaturen von 20 bis 3O°C.
Das geschlossene umlaufende Kühlwassersystem umgeht Schwierigkeiten
hinsichtlich der Freigabe von Wasserdampf trotz des höheren Dampfdruckes von heissem Wasser. Da die Bänder warm
sind, wird eine Kondensation von gewöhnlicher atmosphärischer Feuchtigkeit an den Riemen verringert oder vermieden.
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Vorzugsweise wird das umlaufende Kühlwasser so behandelt, dass es einer Korrosion des Stahls entgegenwirkt und insbesondere
der Aufbau von Verkrustungen und festen Schlammablagerungen vermieden wird.
Fig. 8, 9 und 10 geben ein wichtiges Merkmal der Erfindung wieder,
das eine Einrichtung zum Einstellen der Kontur des Giessraumes 22 über die Breite desselben schafft. Die Querplatte 86 von jedem
oberen Kissen 80 steht in Eingriff mit einem Stellglied, gebildet durch eine Mutter 280, die das Gewindeende einer Welle
282 aufnimmt. Die Welle 282 wird durch ein Schneckenrad 286 betätigt, das mit einer Antriebsschnecke 288 kämmt. Die Schnecke
288 ist auf einer Welle 290 angeordnet. Bei Drehung der Welle 290 übt das Schneckengetriebe eine grosse Aufwärtskraft auf
den Mittelpunkt des Kissens 80 aus, so dass das Kissen elastisch von z.B. einer normalerweise ebenen Querkontur in eine gekrümmte
Kontur gebogen wird.
Obgleich solche Stellglieder nicht für alle Kissen 80 notwendig sind, weist die vorliegende Vorrichtung für jedes Kissen ein
Stellglied auf. Vorzugsweise steht der Antrieb für alle Stellglieder in Verbindung, so dass das Querprofil von allen Kissen
gleichzeitig eingestellt wird. Zu diesem Zweck sind die Schneckenwellen 290 durch Kupplungen 292 untereinander verbunden. Bei
den Kupplungen handelt es sich vorzugsweise um eine leicht aus der Verbindung bringbare Bauart, so dass eine einfache Entfernung
von einzelnen Kissen 80 möglich ist. Die Verwendung von trennbaren Kupplungen 292 ermöglicht auch ein individuelles Einstellen
der Stellglieder, so dass unterschiedliche anfängliche Konturen für die verschiedenen Kissen vorgesehen werden können. Die Stellglieder
werden vorzugsweise manuell mittels eines Handrades (Fig. 8) betätigt, das die Welle 290 über ein Schneckenreduziergetriebe
antreibt.
- 20 -
Die Bandtraganordnung ist aufgrund der vertikalen Querplatten
134 und Endplatten 130, 132 in Verbindung mit der horizontalen Platte 128, auf der die Stellgetriebemechanismen angeordnet
sind, sehr steif. Jedes Kissen 80 hat einen separaten kastenähnlichen Aufbau, doch ist das Kissen nur durch Verschrauben
mit den Seitenplatten 82 des Bandträgers verankert. Aufgrund der Stellkraft, die zwischen der massiven starren Trägerkonstruktion
und dem Mittelpunkt von jedem Kissen 80 ausgeübt werden kann, wird dem Kissen eine elastische Dehnung aufgegeben,
so dass es eine leicht gekrümmte Kontur annimmt. Entsprechend werden die Führungsflächen der Düsenelemente 102
auf eine Oberfläche zu liegen gebracht, die ein querkonkaves Profil bezüglich des Giessraumes hat. Das Band nimmt, wenn
es gegen die Flächen 106 gehalten ist, eine gleiche konkave Kontur an. Es kann erwünscht sein, die Kissen so einzustellen,
dass der Giessraum in der Mitte etwas tiefer als an den Kanten ist, da sich das Giessmetall in der Mitte in einem etwas grösseren
Ausmass als an den Seitenkanten des Giessraumes zusammenziehen kann.
Ein wesentliches Merkmal der gezeigten Anordnung besteht darin, dass die Wölbung der Kissen während des Betriebs der Vorrichtung
einstellbar ist, so dass Ungleichmässigkeiten in der Dicke des Streifens entgegengewirkt werden kann.
Obgleich Schraubstellglieder zum Einstellen der Konturen an sowohl den oberen als auch unteren Kissen 80 vorgesehen werden
können, werden vorzugsweise die Mittelpunkte der unteren Kissen 80 durch vertikale Stangen 302 mit der horizontalen Platte 128
des unteren Bandträgers verankert.
Die Hebe- oder Stellwellen 282 sind von Rohren umgeben, so dass sie gegenüber dem Kühlwasser isoliert sind. Die Schraube kann
daher von einem Schmiermittel umgeben werden. Ähnliche Schutzrohre 308 können für die Stangen 302 vorgesehen werden.
60984 4/0885 -21-
Fig. 11 und 12 zeigen einen Mechanismus zum Anheben des oberen
Schlittenträgers, damit die Bänder 20, 21,die Kühlkissen 80
und alle anderen notwendigen Bedienungs- und Einstellelemente für beide Träger entfernt werden können. Der Träger für das
Band 21 wird starr durch eine Tragkonstruktion 310 gehalten. Der Träger für das Band 20 ist auf einer Tragkonstruktion
angeordnet, die auf einer vertikalen Säule 314 gleitet. Auch sind andere vertikale Gleitführungseinrichtungen 317a und 317b
vorgesehen, welche verhindern, dass die obere Bandträgerabstützung 312 um die Achse der Säule 314 ausschwingt. Die Abstützung
312 wird durch eine hydraulische Zylinderanordnung 320 in der Säule 314 nach oben bewegt und abgesenkt. Wenn die
obere Abstützung 312 bis zu einer gewünschten Höhe angehoben ist, kann ein Sicherungsstift 330 in eine öffnung 324 durch
einen Hydraulikzylinder 328 (Fig. 12) eingeschoben werden. Hierdurch
wird der obere Schlittenträger gegenüber einem Verlust
an hydraulischem Druck versperrt.
Die Verwendung von einer Reihe aus drei bis sechs separaten Kissen 80 zum Tragen von jedem Band ermöglicht sowohl die Einstellung
der Querkontur als auch der Längsverjüngung des Giessraumes auf unterschiedliche Werte an unterschiedlichen Stellen
längs des Giessraumes. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung.
Beim Betrieb der Vorrichtung befindet sich das Giessmaterial am Einlassende des Giessraumes in einem im wesentlichen flüssigen
Zustand und verhält sich wie eine Flüssigkeit, obschon es an den Oberflächen der Bänder zu erstarren beginnt. Es kann daher mit
den Bändern in dieser Zone durch metallostatischen Druck in Berührung gehalten werden, der nichtsdestoweniger unzureichend
sein kann, um die Bänder gegen die Tragelemente 102 zu halten. Demzufolge wird das Band fest gegen die Tragelemente durch
eine unabhängige Kraft gedrückt, die dadurch aufgebracht werden kann, indem die Auslasskammer 98 in einem Unterdruck z.B. von
6098U/0885 - 22 -
etwa 1/8 bis 1/2 Atmosphären weniger als der Umgebungsatmosphärendruck
gehalten wird. Wenn das Giessmetall durch den Giessraum fortschreitet, beginnen sich erstarrte Aussenhäute mit Oberflächen
zu bilden, die durch die Bandwege bestimmt sind. Bei etwa der Mitte des Giessraumes weist das Metall nahe dem Band
zusammenhängende Aussenhäute auf, d.h. Aussenhäute, die nichtsdestoweniger
nicht vollständig selbsttragend sein können. Die Aussenhäute können noch durch eine zentrale Schicht aus
flüssigem Metall getrennt sein und können selbst durchgehend verfestigt oder teilweise flüssig vorliegen. Die Aussenhautoberflache
kann fest genug sein, um sich lokal vom Band zu trennen. Wie jedoch angedeutet wurde, sind die begrenzte Dicke und Festigkeit
der Aussenhaut so, dass sie eine lokale Oberflächenkontur entwickeln kann, die sich von der des durch die Bänder definierten
Giessraumes unterscheidet, wenn die Bänder fest gegen die Bandtragelemente gehalten werden. In der Mitte des Giessraumes
kann es angemessen sein, das Band lokal nach innen oder nach aussen in einer Richtung senkrecht zu dessen Bewegung mit relativ
geringem Widerstand zu bewegen. Zu diesem Zweck kann das Band so angeordnet sein, dass die nach aussen wirkende Saugkraft
auf das Band an dieser zentralen Zone verringert wird. Die Bänder können daher der Oberfläche der Aussenhäute folgen,
ohne dass auf die Aussenhäute eine besondere Druckkraft ausgeübt wird. Die Bänder können somit wie eine elastische Abstützung
für die Metallaussenhäute wirken, wobei eine gleichförmige Berührung beibehalten wird und eine durch Weglaufen bedingte
thermische Zerstörung der Aussenhäute vermieden ist.
Wenn das Giessmetall sich dem Ausslassende der Giessform nähert, ist das Metall über seine gesamte Dicke erstarrt, doch können
lokale Taschen aus intermetallischen Verbindungen mit geringem Schmelzpunkt enthalten sein. In dieser Zone ist es erwünscht,
dass die Bänder auf das Giessmetall eine wesentliche Druckkraft ausüben. Diese Druckkraft wird durch die Verjüngung des Giessraumes
erzeugt. In diesem Bereich werden die Elemente 102 gewöhnlich von ihren Anschlägen weggedrückt, so dass sie ihre
volle hydraulische und/oder Federkraft auf das Band ausüben.
609844/0885
- 23 -
Da diese nachgebenden Tragelemente sämtlich unabhängig sind, können sie zur Schaffung einer wesentlichen Druckkraft auf
den Streifen nahe dem Ausslassende des Giessraumes verwendet werden, ohne dass der Bandweg am Einlassende der Giessform
beeinträchtigt wird. Die Verwendung von separaten Kissen 80 zur Anordnung der Elemente 102 erleichtert weiter die Einstellung
der Querkontur und der LängsVerjüngung des Giessraumes
um den verschiedenen Bedingungen an unterschiedlichen Längsstellen im Giessraum entsprechen zu können. Die Bedingungen
ändern sich in jedem Pail bei unterschiedlichen Legierungen,
Streifendicken und Giessgeschwindigkeiten.
Im Einsatz ist die bevorzugte flüssige, lagernde Schicht aus dem Kühlmittel auf den Oberflächen der Elemente 102 vorzugsweise
extrem dünn, z.B. 0,025 bis 0,25 mm, gemessen zwischen dem Band und dem flachen Umfangsbereich von jeder Düsenfläche
106. Dies wird durch eine Wasserzufuhr zu jedem Element mit einem Druck von beispielsweise 0,7 bis 7 kp/cm erzielt.
Aus Vorausgehendem folgt, dass eine wichtige Funktion der bevorzugten,
leicht konischen Konkavität, die einen Winkel von 1° bis 3° zur Düsenfläche 106 ausmacht, darin besteht, eine gegebenenfalls
eintretende Dichtwirkung zwischen Band und Mittelpunkt der Fläche zu verhindern. Dies kann manchmal zwischen
ganz glatten ebenen Oberflächen auftreten. In manchen Fällen kann eine schärfere konische Oberfläche in der Mitte der flachen
konischen Konkavität vorliegen. Die Funktion der durch die Kühldüsen geschaffenen Flüssigkeitslage ist zweifach, indem hierdurch
sowohl das Band getragen als auch gekühlt wird. Um den Kühleffekt zu optimieren, muss sich das Wasser rasch in der
Schicht bewegen und darf nicht zu heiss werden, indem es zu lange an der Bandoberflache verbleibt; daher besitzen die Kühlkissen
zahlreiche Zu- und Abfuhrstellen, die in einem nur geringen Abstand voneinander liegen.· Auch ist die Dicke des
Wasserfilmes zwischen dem Band und den Düsen klein gehalten, um eine hohe Wassergeschwindigkeit für ein relativ geringes
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Strömungsvolumen sicherzustellen. Die Konkavität wird vorzugsweise
von einer flachen kreisförmigen "Stegfläche" mit einer radialen Breite von 10 bis 20 % des Radius der Oberfläche
des Tragelementes umgeben, so dass das Kühlmittel einer entsprechenden prozentualen Geschwindigkeitsverringerung
unterworfen wird, wenn es von der inneren Grenzlinie nach aussen zur äusseren Grenzlinie der Stegfläche im Spalt zwischen
dieser und dem Band strömt.
Ein Merkmal der Flüssigkeitslagerung für das Band besteht darin, dass sich der freie Abstand zwischen dem Band und
der tragenden Oberfläche sehr gering bei einer Belastungsänderung während des normalen Betriebs verändert. Wenn die
Belastung zunimmt, wird die durch das strömende Wasser geschaffene Abstützung steifer und steifer, bis die Belastung
das maximal zulässige Niveau erreicht hat. An dieser Stelle kommt das lastbegrenzende Merkmal (Verschiebung des Elementes
von seinem Anschlag) zum Tragen, wodurch erstens eine weitere Lastzunähme,und was noch wichtiger ist, zweitens eine Abnahme
der Kühlmittelströmung unter einen zulässigen Minimalwert verhindert wird.
Die Giessvorrichtung ist vorzugsweise so angeordnet, dass die Bänder nach aussen auf die Kühlkissen in einem Ausmass gedrückt
werden, das notwendig ist, um die Bänder längs eines vorgewählten Weges zu halten. Diese Kraft wird wenigstens am Einlassende
des Giessraumes in besonders zweckmässiger Weise dadurch bewirkt, dass an der Rückseite der Bänder ein Unterdruck herrscht;
wenn daher der Kühlmittelauslassdruck von einem Kühlkissen um
2
0,07 bis 0,35 kp/cm unter Atmosphärendruck gehalten wird, wird das Band in entsprechender Weise somit kollektiv auf die Düsen" gedrückt.
0,07 bis 0,35 kp/cm unter Atmosphärendruck gehalten wird, wird das Band in entsprechender Weise somit kollektiv auf die Düsen" gedrückt.
Zwischen der Steifigkeit von jedem Band und dem Abstand zwischen benachbarten Tragelementen besteht eine notwendige Relation.
Ein Band, das nicht steif genug ist, um die Abstände
609844/0885 -25-
zwischen benachbarten Tragelementen ohne Durchsacken bis zu einem Ausmass zu überbrücken, bei dem der gewünschte Kontakt
mit dem Giessmetall beeinträchtigt wird, ist offensichtlich zu schlaff. Andererseits darf das Band nicht so steif sein,
dass es nicht mehr in sauberer Berührung mit seinen Abstützungen (dem zwischen dem Band und den Bändern tragenden Elementen
strömenden Wasser) gebracht werden kann.
Sofern die Köpfe der Tragelemente hexagonal sind, wird der Abstand zwischen den Umfangen von benachbarten Tragelementen
der minimal Erforderliche sein, um in angemessener Weise das zugeführte Kühlmittel zwischen den Köpfen abzuführen. Die
Tragelemente werden gegenüber einer Verdrehung gehalten, so dass eine gegenseitige Beeinträchtigung zwischen benachbarten
Tragelementen verhindert ist.
609844/0885
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Claims (17)
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von einem
Metallstreifen, mit einem Paar bewegliche wärmeleitende Bänder, die zur Bildung eines Giessraumes zwei im wesentlichen
geradlinige, in enger Nachbarschaft zueinander liegende, gerade Bereiche haben, wobei jedes Band mit einer
Vielzahl von eng in Abstand zueinander angeordneten Tragelementen versehen ist, die einen vorbestimmten Weg für
ein gegen die Elemente gehaltenes Band definieren, dadurch gekennzeichnet , dass die Tragelemente (102)
für wenigstens eine ausgewählte Zone von einem der Bänder (20) im Giessraum einzeln nachgebend in Richtung auf das
Band unabhängig von den benachbarten, in sowohl Längs- als auch Querrichtung liegenden Tragelementen vorgespannt und
so angeordnet sind, dass sie einzeln vom Giessraum wegbewegbar sind, wenn sie einer, einen vorbestimmten Wert überschreitenden
Ausserkraft unterworfen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die nachgebenden Tragelemente (102)
gleitend in einem Traggrundteil (84) angeordnet und jeweils nach innen gegen einen Anschlag durch eine hydraulische und/
oder Federkraft gedrückt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die nachgebenden Tragelemente
(102) jeweils einen vergrösserten Tragkopf (104) mit einer Band tragenden Oberfläche (106) und einen kolbenähnlichen
Schaft (108) aufweisen, der dicht in einer zylindrischen Führungsbahn (110) des Traggrundteils bewegbar ist, und dass
eine Einrichtung vorgesehen ist, um ein unter Druck stehendes Fluid in die zylindrische Führungsbahn einzugeben, um das
Tragelement in Richtung auf das Band (20) vorzuspannen.
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- 27 -
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass jedes gleitbare nachgebende Tragelement
(102) eine verengte axiale Passage (112) hat, die sich durch den kolbenartigen Schaft (108) erstreckt und in
eine Düsenöffnung (114) im Zentrum einer flachen Einbuchtung
(106) in der Mitte der Bänder tragenden Oberfläche des Tragelementes mündet.
5. Vorrichtung nach,Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet
, dass eine Druckfeder (120) unter jedem kolbenartigen Schaft (108) vorgesehen ist, um die
Vorspannung durch den Fluidruck zu unterstützen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass Anschlagmittel vorgesehen
sind, um die Einwärtsbewegung von einem nachgebenden Tragelement (102) oder eine Gruppe derselben zu begrenzen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass jedes nachgebende Tragelement
(102) mit einer Anschlagfläche unter seinem Kopf (104) versehen ist, und dass die Anschlagmittel mit der Fläche an
einer Vielzahl von Stellen in Eingriff bringbar sind, die um die Achse des Tragelementes verteilt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggrundteil mit dem
Rahmen der Vorrichtung nahe den Seitenkanten der Bänder im Giessraum verankert ist, und dass Einrichtungen vorgesehen
sind, um auf die Mitte des Traggrundteils in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Giessraumes eine hohe Belastung aufzubringen,
so dass dem Giessraum eine schwache Querkrümmung verliehen wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet , dass das Traggrundteil in eine
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Vielzahl von in Längsrichtung benachbarten Abschnitten aufgeteilt ist, die durch Schrauben an lateralen und longitudinalen,
in Abstand voneinander liegenden Stellen mit dem Maschinenrahmen verbunden sind, so dass die Längsverjüngung (wenn vorhanden)
des Giessraumes in unterschiedlichen Winkeln an unterschiedlichen Stellen längs des Giessraumes einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggrundteil oder jeder
Tragabschnitt eine starre kastenartige Konstruktion ist, die mit einer inneren, Wasser zuführenden Beruhigungskammer (90)
versehen ist, dass eine Reihe von eng in Abstand voneinander liegenden Düsen das Kühlwasser auf die Rückseite des benachbarten
Bandes (20) richten, und dass sich eine Reihe von Wasserableitpassagen (96) durch die Beruhigungskammer erstreckt,
um das Kühlwasser aus der Umgebung des Bandes (20) zu einer Auslasskammer (9 8) zu führen, die ausserhalb des Traggrundabschnittes
in Relation zum Band, angeordnet ist.
11. Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von einem Metallstreifen
mit einem Paar beweglicher wärmeleitender Bänder, die zur Bildung eines Giessraumes zwei im wesentlichen geradlinige,
in enger Nachbarschaft zueinander liegende Bereiche haben, wobei das Band im Raum mit einer Tragabstützung versehen ist,
die einen gewünschten Weg für das Band definiert und das Band gegen die Abstützung durch äussere Kräfte gedrückt wird, die
senkrecht zur Ebene des Bandes im Giessraum wirken, dadurch gekennzeichnet , dass im Giessraum das Band durch
Kühlwasserströme gehalten ist, die längs der Rückseite des Bandes aus einer Reihe von Düsen (114) fHessen, wobei jede Düse
in einer umgebenden tragenden Fläche angeordnet ist, die zusammen mit dem Band eine ringförmige, die Achse der Düse umgebende
Strömungspassage bildet, wobei die Räume zwischen benachbarten tragenden Flächen mit Wasserauslasspassagen (96) bestückt
sind, um das Kühlwasser von der Rückseite des Bandes wegzuleiten.
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2616A63
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass eine mit wenigstens einem der Bänder
(20) zusammenwirkende Ummantelung vorgesehen ist, um einen Raum an der Rückseite des Bandes am Giessbereich zu umgeben,
dass eine Einrichtung zur Schaffung eines Unterdruckzustandes in dem umschlossenen Raum vorgesehen ist, um eine bezüglich
des Giessraumes nach aussen gerichtete Kraft auf das Band zu erzeugen, damit das Band in enger Anpassung an eine Reihe
von eng in Abstand voneinander angeordneten Bandtragelementen (102) gehalten ist, die in der Ummantelung angeordnet sind
und Oberflächen aufweisen, die den Bandweg definieren, und dass jedes Tragelement (102) einen im wesentlichen kreisförmigen
oder hexagonalen Kopf (104), mit einer tragenden Oberfläche (106) mit einem ebenen Umfangsbereich hat, der eine flache
zentrale Einbuchtung umgibt, wobei in der Mitte der Einbuchtung eine Kühlmittelzuführdüse (114) angeordnet ist, um einen
rasch sich bewegenden Kühlmittelfilm zwischen dem ebenen Bereich und der benachbarten Bandoberfläche zu schaffen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , dass die radiale Breite des ebenen Bereiches
10 bis 20 % des Radius der tragenden Fläche (106) einnimmt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , dass die Fläche der zentralen Einbuchtung
konisch ist und von der ebenen Fläche des Bereiches unter einem Winkel von 1° bis 3° devergiert.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet , dass die Tragelemente (102) in gleitender abgedichteter Beziehung in einer Wand
der Ummantelung angeordnet und gegen Anschläge federnd vorgespannt sind, so dass sie einzeln nach aussen in bezug auf
den Giessraum bewegbar sind, wenn die von dem Band über den
zwischenliegenden Kühlmittelfilm übertragende Kraft einen vorbestimmten
Wert überschreitet.
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16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15 , dadurch
gekennzeichnet , dass die Tragelemente
(102) in geraden Reihen quer zum Giessraum angeordnet sind, wobei die Köpfe (104) der Elemente in einer Reihe in enger
Nachbarschaft zueinander stehen, und die Elemente in nachfolgenden
Reihen in Relation zueinander so gestaffelt sind, dass im wesentlichen dreieckförmige Öffnungen zwischen jedem
Paar Elemente von einer Reihe und den benachbarten Elementen in der vorausgehenden und nachfolgenden Reihe gebildet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch
gekennzeichnet , dass am Einlassende des Giessraumes das Band (20) längs einer halbkreisförmigen
Abstützung (32) mit einer Flüssigkeitsschicht und am Auslassende des Giessraumes um eine Antriebsrolle geführt ist.
609844/0885
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