DE2911578A1

DE2911578A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung der oberflaeche eines sich bewegenden metallbandes bei einem stranggiessverfahren

Info

Publication number: DE2911578A1
Application number: DE19792911578
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Hanafusa; Isoshiro Ishida; Toshiro Mihara; Kouji Seno; Kagawa Takamatsu; Tomio Yamamoto
Original assignee: Futec Inc
Current assignee: Futec Inc
Priority date: 1978-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1979-09-27
Also published as: FR2420753A1; US4237959A; SE7902565L; GB2019009A; GB2019009B; FR2420753B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. H. Weicicmann, Difl.-Phys. Dr. K. Fincke

DipL.-InG. R A.WeICKMANN, DiPL.-Ch&I^L. B„ HuRf R

Dr. Ing. H. LiSKA £3 M O /8

XI

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8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH S60 820 2 3. ^SH

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

FUTEC Inc.

1217 Hayashi-cho, Takamatsu-shi, Kagawa-ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Oberfläche eines sich bewegenden Metallbandes bei einem Stranggießverfahren

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Patentanwälte ' Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K.Fincke

Dipl.-Ing. R A."Weickmann, Dipl.-Che^ BwiHTÄacR Dr. Ing. H. Liska

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittelung von auf der Oberfläche eines im Stranggießverfahren hergestellten Stahlbandes, wie einer Stahlplatte oder eines Stahlbarrens auftretenden Überlappung durch Ausführung eines berührungslosen Fern-Prozesses, wobei die betreffenden Stahlteile im erhitzten Zustand verbleiben.

Ein Stranggießverfahren hat vor kurzem einen bedeutsamen Fortschritt als Ersatz für den bekannten Vorwalzprozeß erfahren. In diesem Fall ist es üblich, auf der Oberfläche des Stahlbandes im Zuge des Stranggteßverfahrens auftretende Überlappungen dadurch zu ermitteln, daß das betreffende Stahlband auf Zimmertemperatur abgekühlt wird und daß die Oberfläche mittels eines langgestreckten Auges oder mittels irgendeiner anderen unzuverlässigen Einrichtung überprüft wird,um auf der jeweiligen Oberfläche gegebenenfalls vorhandene Überlappungen zu ermitteln. Demgemäß weist ein derartiges bekanntes Prüfverfahren Nachteile insofern auf, als der Prüfschritt eine lange Zeit beansprucht und die Möglichkeit der Herstellung eines unbrauchbaren Erzeugnisses .mit sich bringt, was zu einem Rückgang im Umsatz führt. Wenn durch die überprüfung Überlappungen ermittelt werden, dann ist das Erzeugnis nach Beseitigung der Überlappungen erneut zu erhitzen, was zu einem erheblichen Wärmeverlust führt.

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Ein weiteres bisher bekanntes Prüfverfahren besteht darin, die Oberfläche eines heißen Stahlbandes im Zuge der Herstellung durch einen Stranggußprozeß zu beobachten und dabei die Tatsache festzustellen, daß das Stahlband sich mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt als bei dem Blockwalzverfahren. Dieses vorgeschlagene Prüfverfahren ist jedoch kaum in die Praxis aufgrund der vorhandenen Nachteile .'eingeführt worden, die darin bestehen, daß sich eine Prüfperson nicht einem heißen Stahlband nähern kann. Außerdem ist der Prüfschritt von erheblichen Schwierigkeiten und Risiken begleitet, und ferner besitzt er eine geringe Zuverlässigkeit.

Bisher ist keine Vorrichtung entwickelt worden, welche die Oberfläche eines Stahlbandes im Zuge eines Stranggußverfahrens zu überwachen gestattet, um an irgendeiner gewünschten Stelle auftretende Überlappungen zu ermitteln, wie beispielsweise in einer Kühlkammer, in der eine große Anzahl von Führungswalzen horizontal angeordnet ist. Bisher ist eine Überprüfung im allgemeinen in einem Betrieb vorgenommen worden, in welchem eine Vielzahl von Abführwalzen oder Ausrichtungswälzen eingestellt ist. Der Grund dabei liegt darin, daß die Überprüfung im . Abkühltereich mit großen Schwierigkeiten verbunden ist, und zwar aufgrund der Abgabe von großen Kühlwassermengen von einer Reihe von Sprühdüsen und aufgrund der auftretenden Dampferzeugung.

In dem Fall, daß ein Stahlband im Zuge der Herstellung nach einem Stranggußverfahren einen derartigen fehlerhaften Oberflächenzustand zeigt, der eine sofortige Behandlung erfordert, wird ein derartiger Fehler vorzugsweise sobald wie möglich ermittelt, und ferner werden infolge einer derartigen Feststellung Daten beispielsweise

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an einen Steuerbereich abgegeben, um die Gießgeschwindigkeit einzustellen. Außerdem werden frühzeitig Gegenmaßnahmen getroffen, wie eine '.Einstellung der Gießgeschwindigkeit eines Stahlbandes, die zumindest, eine der Hauptursachen darstellt, die zur Ausbildung von Überlappungen führen. Bis jetzt ist jedoch keine Vorrichtung bekannt geworden, die die oben erwähnten Forderungen bezüglich des Stranggießens eines Metallbandes erfüllt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Vorrichtung und ein effektives Verfahren zur genauen und ausreichenden Ermittelung von auf der Oberfläche eines Stahlbandes, wie einer Stahlplatte oder eines Stahlbarrens im Zuge eines Stranggießverfahrens an irgendeiner gewünschten Stelle oder vorzugsweise in einer Kühlkammer auftretenden Überlappungen anzugeben' ohne daß dabei eine nennenswerte Beeinträchtigung durch Kühlwasser oder Kühldampf erfolgt.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch diein den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Stahlbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens geschaffen. Diese Vorrichtung enthält eine Lichtabgabeeinrichtung mit einer Lichtquelle, die Lichtstrahlen mit Wellenlängen, die innerhalb eines kurze Wellen umfassenden Bereiches fallen, bzw. weitere Wellen abgibt, welche die kurzen Wellen umfassen. Ferner ist ein Lichtdetektor mit einem Filter vorgesehen, welches den Durchtritt von Lichtstrahlen zuläßt, die lediglich kurze Wellenlängen besitzen. Außerdem ist eine flache Haube vorgesehen, welche einen zwischen der Lichtabgabeeinrichtung und dem Lichtdetektor verlaufenden Lichtweg ,umgibt. Schließlich ist eine Bildspeichereinrichtung vorgesehen, der ein elektrisches Signal zugeführt

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welches kennzeichnend ist für den Schatten eines Stahlbandes bei dem Stranggießverfahren, der dem Lichtdetektor in dem Fall zubeführt wird, daß die Bereiche einer Lichtbahn durch Druckluft gereinigt werden, die in die genannte Haube eingeführt wird, wobei der Schatten des Stahlbandes nach Verarbeitung durch den Bildspeicher kontinuierlich auf einer Fernseh-Monitoranlage wiedergegeben wird. Auf diese Weise werden gegebenenfalls auf der Oberfläche des Stahlbandes vorhandene Überlappungen ermittelt. Der Hauptteil einer Bandoberflächen-Prüfvor-, richtung, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, ist vorzugsweise in einer Kühlkammer untergebracht. Das äußere Ende der flachen Haube befindet sich zwischen zwei benachbarten Tragwalzen, die zu einem Stahlband hingewandt sind, welches im Stranggießverfahren hergestellt wird.

Die Bandoberflächen-Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung, die in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, liefert eine genaue Anzeige bezüglich des Oberflächenzustands eines Stahlbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens, und zwar sogar in einer Kühlkammer, ohne daß eine nennenswerte Beeinträchtigung durch Kühlwasser und Dampf erfolgt. Ferner ermöglicht die betreffende Prüfvorrichtung eine kontinuierliche Überwachung des breiten Oberflächenbereichs des Stahlbandes an der Fernseh-Monitoranlage vorzunehmen. Überdies wird der Oberflächenzustand des Stahlbandes in einer Anfangsstufe der Stahlbandbewegung überprüft. Dies ermöglicht, die zum Auftreten von Überlappungen auf der Oberfläche des Stahlbandes führenden Ursachen schnell zu beheben, indem Daten infolge der Überprüfung einem Steuerbereich zugeführt werden, um die Gießgeschwindigkeit des Stahlbandes einzustellen. Die Bandoberflächen-Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung ist kompakt ausgeführt und ermöglicht die Überprüfung der Oberfläche

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eines Stahlbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens. Da die Haube der betreffenden Vorrichtung flach ausgebildet ist, kann eine vollständige Überprüfung sogar durch einen Zwischenraum zwischen einer großen Anzahl von dicht angeordneten Walzen durchgeführt werden. Ferner ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung vor Wärmeschocks geschützt, und zwar durch Austausch des lösbar ausgeführten Kopfes der Luftreinigungshaube. Die öffnung des betreffenden Kopfes ist mit einer Einrichtung versehen, die die thermische Verformung des betreffenden Kopfes verhindert. Dadurch ist der betreffende Kopf hervorragend dauerhaft gemacht.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung einer Stranggießanlage, die mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, um den Oberflächenzustand eines Stahlbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens zu überprüfen.

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Ansicht die zur Überprüfung der Oberfläche eines Bandes dienende Vorrichtung gemäß der Erfindung bei Unterbringung in der unteren Kammer der Stranggießanlage gemäß Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht längs der in Fig. 2 eingetragenen Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des äußeren Endteiles eines Luftreinigungskopfes.

Fig. 5 zeigt in einem Blockdiagramm eine Bilderzeugungsschaltung, die Teil der zur Oberflächenprüfung dienenden Vorrichtung gemäß der Erfindung ist. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht eines Bildes, wie es auf einer Fernseh-Monitoranlage bei Ermittelung von Überlappungen auf der Oberfläche eines Stahlbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens ersichtlich ist.

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In Fig. 1 ist schematisch die Anordnung einer Stranggießanlage gezeigt, in der ein gegossenes Band auf einer gekrümmten Bahn entlanggeführt ist. Eine Gießform 3 befindet sich dabei nahe des Auslasses eines Trichters 2, um von einer Gießpfanne geschmolzenen Stahl aufzunehmen. An der Auslaßseite der Form 3 ist eine große Anzahl von Walzen 4a vorgesehen, die in zwei parallelen Reihen angeordnet sind. Außerdem ist eine Sprühanordnung 4 vorgesehen, die aus zu den betreffenden Walzen 4a hin zeigenden Sprühdüsen gebildet ist. Auf derjenigen Seite der Sprühanordnung 4, von der ein Stahlband im Zuge der Durchführung des Stranggießverfahrens abgeführt wird, sind Abführwalzen 5 und Ausrichtungswalzen 6 angeordnet. Vor der Sprühanordnung 4 ist außerdem eine Gasbrennschneideinrichtung 7 vorgesehen.

Eine mittels der Gasbrennschneideinrichtung 7 abgeschnittene Bramme. A¹ wird mittels Tischwalzen 8 zu einer nachfolgenden Walzstufe hingeführt. Bei dieser Stranggießanlage 1 legt die Form 3 die Form der kontinuierlich gegossenen Bramme bzw. Metallplatte A fest, wobei diese Bramme . A durch eine hin- und hergehende Vertikalbewegung nach unten abgeführt wird. Die Sprühanordnung 4 führt die Bramme A, währenddessen eine Verformung dieser Bramme verhindert ist. Außerdem wird die betreffende Bramme abgekühlt, indem Wasser auf diese Bramme durch einen Zwischenraum zwischen den betreffenden Walzen 4a abgesprüht wird. Die Sprühanordnung ist in einer Kühlkammer 9 aufgenommen, welche aus zwei oberen und unteren Räumen besteht. Die geradlinig angeordneten Walzen 4a, die jeweils zwei parallele Walzen bilden, sind in einem Abstand von beispielsweise etwa 20 mm bis etwa 100 mm voneinander entfernt. Die die Sprühanordnung 4 verlassende Bramme bzw. Metallplatte A wird mittels der Abführwalz.en 5 nach unten geführt, währenddessen der betreffenden Bramme bzw. Metallplatte ermöglicht ist, sich auf natürlichem Wege abzukühlen.

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Durch die Ausrichtungswalzen 6 wird die betreffende Bramme bzw. Metallplatte ausgerichtet, um dann schließlich mittels der Gasbrennschneideinrichtung 7 in vorgeschriebener Länge zugeschnitten zu werden. Die benachbarten Abführwalzen 5, die auf jeder Seite der Bramme bzw. Metallplatte A angeordnet sindj sind in einem fortschreitend größeren Abstand voneinander entfernt, je näher man zu der Gasbrennschneideinrichtung 7 hin gelangt. Die Abführwalzen 5 sind im allgemeinen in geeigneter Weise voneinander in einem Abstand entfernt, der innerhalb des Bereichs von 200 bis 300 mm liegt. Die Bramme bzw. Platte A bewegt sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/min; sie wird auf einer Temperatur von mehreren 100⁰C (beispielsweise auf einer Temperatur von mehr als 600°C) gehalten, wobei sie noch im sogenannten Glühzustand verbleibt.

Der Hautpteil der zur Überprüfung der Oberfläche des gegossenen Bandes dienenden Vorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie in Fig. 1 dargestellt, in dem unteren · Raum bzw. Behälter 9a der Kühlkammer 9 untergebracht. Ira Betrieb ist die Kühlkammer 9 tatsächlich mit einer Mischung aus von der Sprühanordnung 4 abgegebenem Kühlwasser und Dampf gefüllt, der sich aus dem Kontakt zwischen dem Kühlwasser und dem geschmolzenen Stahlband ergibt. Dies führt zu einem sehr heißen Bereich, der äußerst schwierig zu beobachten ist. Dieser unangenehme Zustand läßt sich jedoch, wie dies weiter unten noch beschrieben werden wird, dadurch leicht beseitigen, daß in der bzw. die zur Überwachung der Oberfläche des gegossenen Metallbandes dienenden Vorrichtung gemäß der Erfindung eine spezielle Einrichtung vorgesehen bzw. einbezogen wird.

Nunmehr werden unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Anordnung und Arbeitsweise der zur Überwachung der Bandoberfläche dienenden Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. Grundsätzlich enthält diese Vorrichtung eine

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Lichtabgabeeinrichtung 10, welche schmale Lichtstrahlen über die Oberfläche einer Platte A im Zuge der Durchführung des Stranggießverfahrens abgibt. Außerdem ist ein Lichtdetektor 11 vorgesehen, der Reflexionen der abgegebenen Lichtstrahlen aufnimmt und der ein Schattenbild der Plattenoberfläche erzeugt. Ferner ist eine Luftreinigungseinrichtung 12 vorgesehen, mit deren Hilfe die Umgebungen bzw. Bereiche der Lichtbahnen der Lichtabgabeeinrichtung 10 und des Lichtdetektors 11 gereinigt werden. Schließlich ist ein Bildspeicher 14 vorgesehen, der zur kontinuierlichen Projektion eines Bildes auf einem Fernsehmonitor 13 auf die Aufnahme von Signalen von dem Lichtdetektor 11 hin dient. Die Lichtabgabeeinrichtung 10, der Lichtdetektor 11 und die Lüfteinrigungseinrichtung 12 bilden zusammen den Hauptteil der zur Überprüfung der Bandoberfläche dienenden Vorrichtung gemäß der Erfindung. Dieser Hauptteil ist, wie in Fig.1 veranschaulicht, in dem unteren Bereich 9a der Kühlkammer 9 untergebracht. Der Bildspeicher 14 und die in der Fernsehmonitoranlage 13 enthaltene elektrische Anordnung die ebenfalls in der zur Überprüfung der Bandoberfläche dienenden Vorrichtung enthalten ist - sind in einem Betriebsraum 15 (Fig. 1) aufgenommen, der von der Stranggießanlage 1 entfernt ist. Die Reinigung der Bereiche der Lichtabgabeeinrichtung 10 und des Lichtdetektors 11 mittels der Luftreinigungseinrichtung 12 bedeutet, daß - wie dies weiter unten noch ersichtlich werden wird - während des Betriebs der Stranggießanlage 1 Druckluftströme abgegeben werden, um die Lichtbahn zu passieren und um somit Kühlwasser, Dampf, von einem Stahlband abfallende Blättchen, Staub und andere Fremdstoffe aus der betreffenden Lichtbahn zu beseitigen. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Überprüfung der Oberfläche eines Stahlbandes bei dem Stranggießverfahren gesteigert.

Die Lichtabgabeeinrichtung bzw. der Lichtstrahler 10 nimmt eine aus Fig. 2 ersichtliche vorgeschriebene

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Stellung ein, um Lichtstrahlen auf die Platte A in einer Richtung zu projizieren, die schwach geneigt zu einer (nicht dargestellten) Normalen verläuft, um ein Bild mit gutem Kontrast zu erzielen. Dadurch ist die Ermittelung von auf der Oberfläche der Platte A auftretenden Laschungen bzw. Überlappungen erleichtert. Der Lichtdetektor 11 ist an einer Stelle angeordnet, die etwas außerhalb der Bahn liegt, längs der der Lichtstrahl von der Lichtabgabeeinrichtung 10 ausgesendet wird. Der Lichtdetektor 11 befindet sich dabei an einer Stelle, an der der Lichtstrahl auftritt, der von der Oberfläche der Platte A reflektiert worden ist. Damit vermag der Lichtdetektor 11 ein Bild mit geeignetem Kontrast zu · liefern.

Im folgenden sei die Vorrichtung näher beschrieben. Das Gehäuse 17 der zur Überprüfung der Bandoberfläche dienenden Vorrichtung und eine mit einer Seitenwand des Gehäuses 17 verbundene flache Luftreinigungshaube 18 sind auf einem Ständer 16 angeordnet, der in dem unteren Raum 9a der Kühlkammer 9 gebildet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, enthält das Gehäuse 17 den Lichtstrahler bzw. die Lichtabgabeeinrichtung 10 mit einer Lichtquelle 19 und einer Lichtabgabelinse 20 (Fig. 3). Außerdem ist eine Lichtquellenabschirmung 22 vorgesehen, die dazu herangezogen wird, die Ablagerung von Staub auf der Lichtquelle 19 zu verhindern. Innerhalb dieser Abschirmung ist ein Kühlgebläse 21 (Fig. 2) vorgesehen. Das Kühlgebläse 21 hält die Umgebungstemperatur der Lichtquelle auf einem Wert, der den geeigneten Betrieb der betreffenden Lichtquelle ermöglicht. Dadurch ist ein Schutz vor thermischer Zerstörung, beispielsweise des Mundstücks der Lichtquelle 19» erreicht. Die Lichtquelle 19 ist eine Lichtquelle des Typs, der blaue Lichtstrahlen mit derart kurzen Wellenlängen abgibt, daß die roten Lichtstrahlen überwunden werden, die von der heißen Metallplatte A abgegeben werden. Die Lichtquelle 19 kann aber

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auch durch eine Lichtquelle eines anderen Typs gebildet sein, durch den Lichtstrahlen einschließlich blauer Lichtstrahlen ausgesendet werden. Es ist praktisch möglich, beispielsweise eine Hochdruck-Quecksilberlichtlampe, Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampen oder eine Xenon-Lampe anzuwenden. Praktisch wird vorzugsweise die Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampe verwendet. Eine Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampe wird - sofern sie verwendet wird - so ausgewählt, daß sie Licht kurzer Wellenlängen abgibt, die innerhalb des Bereichs von 250 bis 550 Nanometer (im folgenden abgekürzt mit "mn") fallen. Im praktischen Gebrauch umfassen die kurzen Wellenlängen jegliche Hauptlinien-Spektralbereiche von 365 nm, 405 nm und 436 mn oder ein Spektralliniengemisch daraus. Der Grund dafür liegt darin, daß dann, wenn die von der Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampe abgegebenen Lichtstrahlen Wellenlängen über 550 nm enthalten, Schwierigkeiten auftreten werden hinsichtlich der Unterscheidung dieser Lichtstrahlen von der Quecksilberlichtlampe und jenen Lichtstrahlen, die von einer rotglühenden Platte abgegeben werden. Bei Wellenlängen, die kürzer sind als 250 nm, arbeitet die Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampe nicht richtig. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Lichtabgabelinse zylindrisch ausgebildet. Demgemäß werden Lichtstrahlen von der Lichtquelle 19 über die Platte A in der schmalen starken Form abgegeben. Generell sind, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, die Lichtabgabeeinrichtungen bzw. Lichtstrahler 10 paarweise in dem Gehäuse 17 vorgesehen. Die von diesen paarweise vorgesehenen LichtStrahlern10 abgegebenen Lichtstrahlen läßt man an einer bestimmten Stelle auf der Oberfläche der Platte A konvergieren. Einer dieser paarweise vorgesehenen Lichtstrahler 10 wird jedoch im allgemeinen als Reserve gehalten. Die Lichtabgabeeinrichtung 10, die Lichtquellenabschirmung und das Kühlgebläse 21 sind von geeigneten Einrichtungen

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Cnicht dargestellt) in dem Gehäuse 17 getragen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, besteht der Lichtdetektor 11 aus einem Filter 23, der Linse bzw. dem Objektiv 24 und einer Bildaufnahmeeinrichtung 25. Unter den Reflexionen von der Oberfläche der Platte A ermittelt die Bildaufnahmeeinrichtung 25 lediglich die blauen Lichtstrahlen, die ursprünglich von der beispielsweise durch eine Ultrahochdruck-Quecksilberlichtlampe gegebenen Lichtquelle abgegeben worden sind. Die betreffende Bildaufnahmeeinrichtung ist in dem Gehäuse 17 mittels geeigneter Einrichtungen aufgenommen. Das Filter 23 wirkt zugleich als Einrichtung, welche Staub daran hindert, sich auf der Linse bzw. auf dem Objektiv 24 und der Bildaufnähmeeinrichtung 25 abzulagern. Das betreffende Filter ist an einer Öffnung angebracht, die in einer der Querwände des Gehäuses 17 angebracht ist. Das Filter 23 ist ein Filter solchen Typs, wie ein Bandpaßfilter oder ein Interferenzfilter, durch das rote Lichtstrahlen beschnitten werden. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die Bildaufnahmeeinrichtung 25 eine Fernsehkamera, einen Bildsensor mit geradliniger Anordnung oder einen Bildsensor vom Flächentyp enthalten. Vorzugsweise wird jedoch insbesondere ein Bildsensor mit gerader Sensoranordnung verwendet. Dieser bekannte Bildsensor wird verschiedentlich auch als eine lineare Anordnung, als eine lineare Fotodiodenreihe, als Bildsensor, Zeilensensor, Festkörperabtaster oder als CCD-Element bezeichnet. Die Bildaufnahmeeinrichtung 25 enthält eine erforderliche Anzahl von Licht-Detektorelementen, die so ausgelegt sind, daß sie Lichtstrahlen in elektrische Signale umsetzen, und die entsprechend einer Teilung von Mikrometerlinien angeordnet sind. Die vorstehend erwähnte Ausführungsform verwendet einen Bildsensor mit einer geradlinigen Sensoranordnung vom 512-Bit-Typ.

Die Luftreinigungshaube 18 ist flach ausgebildet; sie

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stellt eine Luftreinigungseinrichtung 12 zusammen mit einer Einrichtung dar, die beispielsweise ein Luftkompressor (nicht dargestellt) sein mag. In die Luftreinigungshaube 18 wird Druckluft von dem Luftkompressor her durch ein Luftrohr 40 (Fig. 2) geleitet. Die Luftreinigungshaube 18 enthält einen auf dem Ständer 16 getragenen Haubenkörper 26 und einen Luftreinigungskopf 27, der an dem vorderen Ende des Haubenkörpers 26 in einem abgedichteten Zustand angeflanscht ist, und zwar vorzugsweise mit einem dazwischen eingefügten Wärmeisolationsmaterial. Die von der Lichtabgabeeinrichtung 10 abgegebenen Lichtstrahlen und die aufgrund dieser Lichtstrahlen auftretenden Reflexionen werden durch die Luftreinigungshaube geleitet. Das vordere oder.freie Ende des Luftreinigungskopfes 27 ist zwischen benachbarten Walzen 4a in einem die Oberfläche der Platte A in einerEntfernung von mehreren Millimetern sich annähernden Zustand eingeführt. In dem Fall, daß ein schmaler Lichtstrahl eine Querschnitt sf lache von beispielsweise 20 bis 50 mm χ 500 mm besitzt - eine Größe, die größer ist als die Öffnungsfläche des vorderen Endes des Luftreinigungskopfes 27, der beispielsweise eine Höhe von 15 nun und eine Breite von 500 mm besitzt - ist die Querschnittsfläche des schmalen Lichtstrahls auf die Öffnung des Luftreinigungskopfes 27 beschränkt. Infolgedessen wird auf die Oberfläche der Platte A ein Lichtstrahl stets mit einem festliegenden Querschnittsbereich abgegeben.

Das freie Ende des Luftreinigungskopfes 27 ist mit einem Krümmungsradius von 1 bis 10 mm nach außen gebogen, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, wodurch weitgehend ein Flansch 27a gebildet ist. Dieser Flanschbereich 27a dient dazu, insbesondere den freien Endteil des Luftreinigungskopfes 27 an einer thermischen Verformung während des Betriebs einer Stranggießanlage zu hindern. Zur Verstärkung des Luftreinigungskopfes 27 kann irgendeine

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andere Einrichtung als der Flansch 27a vorgesehen sein. Da die Öffnung des Luftreinigungskopfes 27 ihre ursprüngliche Form über eine sehr lange Zeitspanne hinweg beibehält, ist ein Lichtweg zwischen der Lichtabgeeinrichtung 10 und dem Lichtdetektor 11 schwach behindert. Darüber hinaus strömen Luftströme ohne weiteres durch die Öffnung des Luftreinigungskopfes 27 hindurch, wodurch eine Herabsetzung des Luftreinigungseffekts verhindert ist.

Der Luftreinigungskopf 27 ist so ausgeführt, daß er von dem Reinigungshaubenkopf 26 lösbar ist. In dem Fall, daß der Luftreinigungskopf 27 durch Wärme erheblich verformt ist, braucht nicht die gesamte Luftreinigungshaube 18 abgezogen zu werden; die Schwierigkeit kann einfach dadurch behoben werden, daß der Luftreinigungskopf 27 ersetzt wird. Die Ebene oder Oberflächenform der Luftreinigungshaube 18 wird von dem Gehäuse 17 zu der Walze 4a hin fortschreitend breiter gemaeht (siehe Fig. 3). Deshalb ist die Querlänge eines Flansches 28 zur Verbindung des Luftreinigungshaubenkörpers 26 mit dem Luftreinigungskopf 27 kürzer ausgeführt als der maximalen Breite L (Fig. 3) des Luftreinigungskopfes 27 an dessen vorderen Ende entspricht. In dem Fall, daß somit eine Vielzahl von Luftreinigungshauben 18 Seite an Seite über die Breite einer Platte A angeordnet ist, sind die Flansche 28 der betreffenden benachbarten Reinigungshauben 18 an einer gegenseitigen Berührung gehindert. Die oben erwähnte Anordnung unterstützt die Öffnungen der Luftreinigungshauben 18 über die Platte A leicht Seite an Seite vorzusehen.

Die in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Prüfvorrichtung zur Überprüfung der Bandoberfläche, das Gehäuse 17 und jene Seite des Luftreinigungshaubenkörpers 26, die dem Gehäuse 17 zugewandt ist, werden zwangsweise mit Wasser gekühlt, wodurch die Innentemperatur des

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Gehäuses 17 herabgesetzt wird. Außerdem erfolgt eine Behinderung der Wärmeübertragung von dem Luftreinigungskopf 27 zu dem Gehäuse 17 hin.

In Fig. 2 und 3 ist mit 29 ein Luftrohr bezeichnet, mit 30 ist ein elektrischer Draht bezeichnet, und mit 31 ist ein Kühlwasserrohr bezeichnet. Das Gehäuse 17 wird mit einem unter Druck stehenden Schutzgas, beispielsweise mit einem i'Stickstoffgas, durch das Luftrohr 29 hindurch gefüllt, wodurch die äußere Luft daran gehindert ist, durch ein Leck in das Gehäuse hineinzugelangen. Eine transparente Glasplatte ist in dem Bodenteil des Luftreinigungshaubenkörpers 26 hermetisch abgedichtet vorgesehen, um als Trennwand zu wirken, welche den Luftreinigungshaubenbereich von dem Gehäusebereich trennt. Infolgedessen ist der Innenraum des Gehäuses 17 luftdicht ausgebildet. Überdies ist auch der Innenraum der Luftreinigungshaube 18 luftdicht gemacht, allerdings abgesehen von der Öffnung des Luftreinigungshaubenkopfes 27. Demgemäß wird in die Luftreinigungshaube 18 durch das Luftrohr 40 eintretende Reinigungsluft in natürlicher Weise von der Öffnung des Luftreinigungshaubenkopfes 27 abgegeben. Dadurch wird der Luftreinigungseffekt gesteigert. Die aus transparentem Glas bestehende Trennwand 41 bewirkt überhaupt keine Behinderung eines Lichtweges. In dem Fall, daß Kühlwasser zufällig in den Luftreinigungskopf 27 durch dessen Öffnung eintritt, währenddessen die vorliegende Prüfvorrichtung zur Überprüfung einer Bandoberfläche unwirksam bleibt, verhindert die Glastrennwand 41 den weiteren Transport des Wassers in das Gehäuse 17. Mit dem zuvor genannten Kühlwasserrohr 31 ist ein verstärktes Wasserkühlrohr (nicht dargestellt) verbunden, welches so angeordnet ist, daß es die Lichtabgabe einrichtung 10 umgibt.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von Einheiten - deren jede den Lichtstrahler 10, den

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Lichtdetektor 11 und die in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaute und den Hauptteil der vorliegenden Bandoberflächen-Prüfvorrichtung bildende Luftreinigungseinrichtung 12 umfaßt - Seite an Seite über der Oberfläche der Platte A angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Platte A mit einer Breite von 20CDmm gewählt, und die seitliche Länge L der Öffnung des Luftreinigungskopfes 27 ist mit 500 mm gewählt. Demgemäß können vier Bandoberflächen-Prüfeinheiten, umfassend den Lichtstrahler 10, den Lichtdetektor 11 und die Luftreinigungseinrichtung 12, Seite an Seite über der Oberfläche der Platte A angeordnet sein, wodurch es ermöglicht ist, den Oberflächenzustand der gesamten Breite der Platte A zu fotografieren. Ferner ist es möglich, eine einzige Luftreinigungshaube 18 derart zu erweitern, daß die gesamte Breite der Platte A abgedeckt ist, und eine Vielzahl von Lichtabgabeeinrichtungen 10 und Lichtdetektoren 11 innerhalb der betreffenden Luftreinigungshaube 18 anzuordnen. Dies hat zur Folge, daß die Endbereiche der von benachbarten Lichtdetektoren 11 aufgenommenen Lichtstrahlungsmuster sich einander überlappen, ohne daß Spalte zwischen den betreffenden Bereichen zurückbleiben. Auf diese Weise ist eine günstigere Überprüfung der Queroberfläche eines Stahlbandes mit größerer Genauigkeit erzielt.

Der Bildspeicher 14 besteht beispielsweise aus einem Abtast-Umsetzer, einem magnetischen Speicher oder einem digitalen, in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten Speicher. Vorzugsweise wird ein digitaler, in integrierter Schaltungstechnik ausgeführter Speicher verwendet. Dieser auch als digitaler IC-Speicher bezeichnete Speicher kann quantifizierte Anzeigedaten entsprechend der Schirmgröße der Fernsehmonitoranlage 13 speichern. Dieser digitale IC-Speicher stellt eine stapelartige Anordnung von Speicherebenen dar, die Daten entsprechend einer extrem großen Anzahl von Adressen zu speichern imstande sind, welche dadurch zustande kommen, daß .512 in einer vertikalen Spalte angeordnete Bits und 512 in einer horizontalen

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Zeile angeordnete Bits miteinander multipliziert werden. Die betreffende Speicherebene kann helle und dunkle Bildelemente speichern, die jeweils aus vier Bits bestehen. Eine Bildwiedergabeschaltung, deren wesentlicher Bereich durch den betreffenden Bildspeicher 14 gebildet ist, ist in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise angeordnet. Diese Bildwiedergabeschaltung enthält einen Verstärker 32, der zur Verstärkung von Signalen dient, die von der Bildaufnahmeeinrichtung 25 abgegeben werden. Ferner ist ein Analog-Digital-Wandler 33 vorgesehen, der ein verstärktes Analog-Signal in ein Digital-Signal umsetzt und dieses umgesetzte Digital-Signal an den Bildspeicher 14 abgibt. Außerdem ist ein Digital-Analog-Wandler 34 vorgesehen, der ein aus dem Bildspeicher 14 ausgelesenes digitales Bildelement in ein Analog-Signal umsetzt und dieses umgesetzte Analog-Signal an die Fernseh-Monitoranlage 13 abgibt. Außerdem ist eine Schreibsteuerschaltung 35 vorgesehen, die so ausgelegt ist, daß sie die Einspeicherung von Bilddaten (Adressendaten und Daten bezüglich heller und dunkler Bildelemente) in dem Bildspeicher 14 bewirkt. Die Steuerung der Schreiboperation erfolgt dabei auf die Aufnahme eines Synchronisiersignales hin, welches von der Steuerschaltung 36 abgegeben wird, die die Bildaufnahmeeinrichtung 25 steuert. Schließlich ist eine Lesesteuerschaltung 37 vorgesehen, die das aufeinanderfolgende Auslesen von Bilddaten aus dem Bildspeicher 14 bewirkt. Auf die Beendigung des Abtastens der Bildaufnahmeeinrichtung 25 hin und durch Ausführen eines Schneckenverfahrens zeigt die Bildwiedergabeschaltung auf der Fernsehmonitoranlage 13 ein Bild desselben Musters an, wie es bei Verwendung einer gewöhnlichen Fernsehkamera als Bildaufnahmeeinrichtung erzielt wird. Die Fernsehmonitoranlage 13, die bei der zur Überprüfung einer Bandoberfläche dienenden Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet ist, besitzt eine Schirmabmessung von beispielsweise 375 mm in der vertikalen Richtung und 500 mm in der horizontalen Richtung.

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Wunmehr wird die Arbeitsweise der vorliegenden Prüfvorrichtung zur Überprüfung einer Bandoberfläche erläutert. Die Lichtabgabeeinrichtung 10 projiziert schmale Lichtstrahlen kurzer Wellenlänge oder andere schmale Lichtstrahlen, welche Jene kurze Wellenlänge enthalten, auf die Oberfläche einer Platte A im Zuge des Stranggießverfahrens. Unter den auftretenden Reflexionen der projezierten Lichtstrahlen und der von der heißen Platte A selbst ausgesandten Lichtstrahlen werden lediglich blaue Lichtstrahlen kurzer Wellenlänge durch den mit dem Filter 23 versehenen Lichtdetektor 11 ermittelt. Die Beobachtung wird dabei in dem begrenzten Bereich der Oberfläche der Platte A vorgenommen, auf den die oben erwähnten schmalen Lichtstrahlen projiziert worden sind. Der dem begrenzten Bereich entsprechende Schatten der Platte A wird mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 25 in elektrische Signale umgesetzt. Nach Verstärkung werden die elektrischen Signale mittels des Analog-Digital-Wandlers 33 in eine digitale Form umgesetzt. Die umgesetzten Digital-Signale werden in den Bildspeicher 14 auf die Aufnahme eines Befehles hin eingeschrieben, der von der Schreibsteuerschaltung abgegeben wird, die zusammen mit der Steuerschaltung 36 der Bildaufnahmeeinrichtung 25 betrieben wird. Demgemäß werden die den Oberflächenzustand der Platte A angebenden Bilddaten aufeinanderfolgend in dem Bildspeicher 14 gespeichert. Die in dem Bildspeicher 14 bereits gespeicherten Bilddaten werden aufeinanderfolgend mittels der Lesesteuerschaltung 37 aus dem Bildspeicher ausgelesen. Die betreffende LeseSteuerschaltung arbeitet auf das Abtasten der Fernsehmonitoranlage 13 hin. Die von der Lesesteuerschaltung 37 abgegebenen Ausgangssignale werden über den Digital-Analog-Wandler 34 an die Fernsehmonitoranlage abgegeben. Wie in Fig. 6 veranschaulicht, werden die so ausgelesenen Bilddaten nacheinander abgetastet, um auf dem Anzeigeschirm der Fernsehmonitoranlage 13 ein Bild zu erzeugen. Obwohl somit ein Beobachtungs-Teilbild bzw.

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-Bild zu einem Zeitpunkt auf der Grundlage schmaler Lichtstrahlen geliefert wird, ist es schließlich möglich, ein für den breiten Oberflächenbereich (500 mm χ 500 mm) der Platte A charakteristisches Bild zu erzeugen. Eine in einem Betriebsraum 15 sitzende Bedienungsperson überwacht· den Oberflächenzustand der Platte A, in^dem sie Anzeigen auf dem Anzeigeschirm der Fernsehmonitoranlage 13 überwacht. Wenn eine Überlappung ermittelt wird, gibt die Bedienperson Daten bezüglich der Größe und Lage der Überlappung beispielsweise in einen Rechner durch Be- ,_ tätigen einer Tastatur ein. Bei der Wiedergabe auf der Fernsehmonitoranlage 13 (Fig. 6) schneiden die Überlappungen C die Auslenkungs- bzw. Schwingungsmarkierüngen B, und die Überlappungen D verlaufen parallel zu den betreffenden Markierungen B, wie dies durch voll ausgezogene Linien angedeutet ist, wodurch eine leichte Feststellbarkeit für einen Betrachter bzw. eine Bedienperson:' gegeben ist. In diesem Fall wird der Oberflächenzustand der Platte A mit einer Fläche von 500 mm χ 500 mm auf dem Anzeigeschirm der Fernsehmonitoranlage 13 projiziert. Demgemäß werden auf dem Anzeigeschirm der Fernsehüberwachungsanlage 13 vertikale Überlappungen angezeigt, die höchstens in der Länge eine Abmessung von 50 bis 300 mm besitzen, ohne daß dabei eine Unterbrechung erfolgt. Überdies erfolgt die Anzeige in einer leicht sichtbaren Form. Da die Überlappungen auf dem Anzeigeschirm während einer relativ langen Zeitspanne verbleiben, kann eine Bedienperson die betreffenden Überlappungen vollständig erkennen, ohne daß dazu eine nervenermüdende Arbeit erforderlich ist. Wird durch Anwendung des bekannten Prüfverfahrens versucht, den Zustand der Oberfläche einer Platte auf dem Anzeigeschirm einer Fernsehmonitoranlage zu projizieren, dann werden nicht nur Bereiche der Oberfläche der Platte A auf dem Anzeigeschirm der Fernsehmonitoranlage 13 angezeigt, sondern außerdem die Schatten von beispielsweise vier Walzen 4a. Die Schatten der

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Walzen Aa nehmen dabei beträchtliche Bereiche des Anzeigeschirms der Fernsehmonitoranlage 13 ein, was dazu führt, daß die vertikalen Überlappungen insbesondere eingeschränkt durch die Spalten zwischen den Walzen 4a erkennbar sind. Dieser Fall bringt offensichtlich Schwierigkeiten bei der Beobachtung mit sich und macht es überdies unmöglich, die Länge der vertikalen Überlappungen zu bestimmen. Deshalb ist das herkömmliche Prüfverfahren zur Überprüfung der Bandoberfläche für die praktische Ermittelung von Überlappungen nicht geeignet. Wie aus vorstehendem ersichtlich sein dürfte, ermöglicht die mit dem Bildspeicher 14 versehene Bildwiedergabeschaltung gemäß der Erfindung (Fig. 5)> die Anzeige des Zustands der breiten Oberfläche einer Platte A auf dem Anzeigeschirm der Fernsehmonitoranlage 13 vorzunehmen, ohne daß damit eine Verdeckung durch Schatten von Walzen 4a verbunden ist, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist es daher möglich, eine zur Überprüfung der Oberfläche eines Bandes dienende Prüfeinheit bereitzustellen, die aus der Lichtabgabeeinrichtung 10, dem Lichtdetektor 11 und der Luftreinigungseinrichtung 12 besteht, und zwar auch dann, wenn eine Vielzahl von Walzen 4a parallel auf beiden Seiten einer sich bewegenden Platte A vorgesehen ist und geradlinig nebeneinander angeordnete Walzen 4a in einem geringen Abstand voneinander entfernt sind. Es dürfte genügen darauf hinzuweisen, daß die oben erwähnte Einheit in einem breiteren Zwischenraum zwischen den geradlinig angeordneten Walzen 4a angeordnet sein kann, um den Oberflächenzustand der sich bewegenden Platte A zu überprüfen. Der untere Raum 9a der Luftkammer 9, in welchem die oben erwähnte Oberflächenprüfeinheit mit den Einrichtungen 10,11 und 12 untergebracht ist, ist mit Sprühwasser befeuchtet und außerdem mit Dampf dicht gefüllt. Die Luftreinigungshaube 18 schützt jedoch die Lichtabgebeeinrichtung 10 und den Lichtdetektor 11 vor dem Nieder-

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schlagen von Wasserteilchen. Außerdem gelangen Luftströme durch die Luftreinigungshaube 18 mit einem Druck von mehreren Atmosphäreneinheiten (vorzugsweise mit fünf Atmosphären) hindurch und führen Wasser, Dampf und Blättchen bzw. Gußhäute, die von einer sich bewegenden Platte A abfallen, aus den Lichtbahnen der Lichtabgabeeinrichtung 10 und des Lichtdetektors 11 heraus, wodurch die richtige Arbeitsweise dieser Elemente gewährleistet ist. Damit kann der Oberflächenzustand einer sich bewegenden Platte A zuverlässig sogar unter dem oben erwähnten ungünstigen Zustand überprüft werden. Bei Anbringung insbesondere des unteren Raumes 9a der Kühlkammer in den Bereichen E bis H (Fig. 1) außerhalb der betreffenden Kühlkammer kann sodann die zur Überprüfung der Oberfläche eines Bandes dienende Prüfeinheit, enthaltend die Elemente 10,11 und 12, offensichtlich noch weit besser arbeiten. Die Erfindung bringt daher den Vorteil mit sich, daß eine kompakte Prüfeinheit zur Überprüfung der Oberfläche eines Bandes an irgendeiner Stelle einer Stranggießanlage zur Überprüfung des Oberflächenzustands einer sich bewegenden Platte A installiert werden kann, wobei die geraeinsame Wirkung der Bildverarbeitungseinheit der Bilderzeugungsschaltung und der Luftreinigung seinrichtung ausgenutzt ist. Da die Stelle der Anordnung der Prüfeinheit zur Überprüfung der Oberfläche eines Bandes frei gewählt werden kann, ist es stets möglich, Überlappungen in der betreffenden Oberfläche unabhängig davon zu ermitteln, wo sich der Bereich einer Stranggießanlage befindet. Die Bestimmung der Frequenz der betreffenden Formen von Überlappungen ist sichergestellt, wodurch ein erheblicher Beitrag für die Suche nach Ursachen des Auftretens von Überlappungen auf der Oberfläche eines Stahlbandes im Zuge des Stranggießens dieses Stahlbandes geliefert worden ist. Demgemäß ist eine Verbesserung im Verfahren zum Betreiben einer Stranggießanlage erzielt.

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Die Luftreinigungshaube 18, die nicht nur durch Luftströme gekühlt wird, sondern die auch durch Wasser wirkungsvoll gekühlt wird, verhindert, daß die Lichtabgabeeinrichtung 10 und der Lichtdetektor 11 durch die Wärme unwirksam gemacht werden, die sonst zu den betreffenden Elementen 10,11 von dem Luftreinigungskopf 27 übertragen werden könnte, der sich stets -durch die von der Platte A reflektierten Wärmestrahlen erwärmt. Wie oben erwähnt, besteht die Luftreinigungshaube 18 aus einem Haubenkörper 26 und aus dem Luftreinigungskopf 27. Wenn somit der Luftreinigungskopf 27 thermisch beschädigt oder verformt wird, kann die Schwierigkeit dadurch behoben werden, daß der defekte Luftreinigungskopf 27 einfach durch einen neuen Kopf ersetzt wird. Dies bedeutet, daß die Lichtabgabeeinrichtung 10 und der Lichtdetektor stets eine feste Position in bezug auf eine sich bewegende Platte A besitzen. Hierbei handelt es sich um einen günstigen Faktor für den Betrieb einer Stranggießanlage.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Oberflächenzustand einer Platte A in der Kühlkammer 9 wirksam überprüft werden, d.h. in einem wesentlichen frühen Zustand des Stranggießens nach Abziehen der Platte A von der Gießform 3. Wenn gegebenenfalls Überlappungen in der Platten- bzw. Bandoberfläche festgestellt werden, dann wird ein diese Feststellung angebendes Signal beispielsweise an eine Steuerungs-Bedienperson einer Stranggießanlage abgegeben. Dadurch ist es dann frühzeitig möglich, Gegenmaßnahmen bezüglich zumindest einer der Gründe zu treffen, die absehbar sind für das Wachstum der betreffenden Überlappungen. Eine derartige Gegenmaßnahme ist beispielsweise die Einstellung der Gießgeschwindigkeit eines Stahlbandes. Ferner ist es möglich, die Lage und den Betrieb einer Heiß-Zusammenlaschungseinrichtung sowie die Menge eines zu einem geeigneten Zeitpunkt verwendeten Gases entsprechend einem Signal zu

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steuern, welches von einer Tastatur abgegeben wird. Dadurch lassen sich auf der Oberfläche des Stahlbandes hervorgerufene Überlappungen bzw. Überlaschungen beseitigen.

Die Erfindung ist nicht nur bei der oben beschriebenen Stranggießanlage anwendbar, bei der ein auf einer gekrümmten Bahn geführtes Metallband abgegeben wird, sondern sie ist auch in einer Stranggießanlage anwendbar, von der eine vertikale Platte oder ein Barren abgegeben., wird. Ferner umfaßt das Gießerzeugnis, dessen Oberflächenzustand mittels der Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung . überprüft wird, offensichtlich nicht nur Stahl, sondern auch jegliche anderen Metalle.

Wie oben beschrieben, bringen das Verfahren und die* Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Überprüfung der Oberfläche eines im Stranggießverfahren hergestellten Stahlbandes zum Zwecke der Ermittelung von auf der betreffenden Oberfläche auftretenden Überlassungen Vorteile insofern mit sich, als die Oberfläche des betreffenden im Stranggießverfahren hergestellten Stahlbandes zur genauen und sicheren Ermittelung von gegebenenfalls vorhandenen Überlaschungen überprüft werden kann, indem ein berührungsloser Fernsteuerprozeß angewandt wird. Dies trägt in erheblichem Maße zum Fortschritt auf dem Gebiet der Stranggießtechnik bei. Ein die Ermittelung von Überlappungen bzw. Überlaschungen angebendes Signal wird zu einem frühen Zeitpunkt an einen Kontroll- bzw. Steuerraum abgegeben, um Maßnahmen zur Unterdrückung des Wachsens von Überlassungen zu treffen. Dadurch sind eine Verbesserung in der Fertigung und in der Qualität eines im Stranggießverfahren hergestellten Bandes gewährleistet, und zwar aufgrund der genauen zuverlässigen Ermittelung von Oberflächenüberlaschungen. Es ist unnötig, ein Stranggießband auf Zimmertemperatur abzukühlen und das betreffende Band nach Beseitigen seiner Oberflächen-

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überlaschungen wieder zu erhitzen, wie dies bei Anwendung des bisher bekannten Verfahrens zur Überprüfung der Bandoberfläche der Fall ist. Dadurch wird also durch die Erfindung Wärme gespart, und die Prüfzeit zur Überprüfung der Oberfläche des jeweiligen Bandes ist verkürzt. Eine mit einer Lufteinigungshaube versehene Luftreinigungseinrichtung bewirkt in zuverlässiger Weise die Reinigung der Umgebungsbereiche einer Lichtbahn, die zwischen einer Lichtabgabeeinrichtung und einem Lichtdetektor verläuft. Dadurch ist es möglich, die vorliegende Prüfvorrichtung zur Überprüfung einer Bandoberfläche sogar an einer Stelle, wie einer Kühlkammer, unterzubringen, die von der Umgebung her weniger günstig ist. Die Luftreinigungseinrichtung, die Lichtabgabeeinrichtung und der Lichtdetektor können in einer kompakten Einheit zusammengesetzt sein, wodurch die betreffende Prüfvorrichtung leicht zu handhaben ist. Die Oberfläche eines im Stranggießverfahren hergestellten Bandes kann dadurch wirksam überprüft werden, daß beispielsweise von einem im Stranggießverfahren hergestellten Band sich abschälende Blättchen beseitigt werden, ohne daß die Installation einer Anlage, wie eines Wirbel-Staubkollektors, erforderlich ist. Wenn der lösbar befestigte Luftreinigungskopf thermisch verformt oder beschädigt ist, kann die damit verbundene Schwierigkeit dadurch einfach behoben werden, daß der defekte Luftreinigungskopf durch einen neuen Kopf ersetzt wird.

Durch die Erfindung sind also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung des Oberflächenzustands eines sich bewegenden Metallbandes im Zuge eines Stranggießverfahrens geschaffen, um gegebenenfalls auf der Oberfläche erzeugte Überlappungen bzw. Überlaschungen zu ermitteln. Dabei werden mittels einer Lichtabgaberichtung Lichtstrahlen kurzer Wellenlängen oder Lichtstrahlen, welche die betreffenden kurzen Wellenlängen und andere Wellenlängen enthalten, auf ein sich bewegendes

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Metallband im Zuge der Durchführung des Stranggießverfahrens projiziert. Von den auftretenden Reflexionen aufgrund der projizierten Lichtstrahlen werden lediglich solche Lichtstrahlen, die kurze Wellen umfassen, von dem Lichtdetektor durch ein Filter hindurch aufgenommen. Eine flache Haube umgibt eine Lichtbahn, die zwischen der Lichtabgabeeinrichtung und dem Lichtdetektor verläuft; diese Haube ist in einer Kühlkammer untergebracht. Druckluftströme gelangen durch die flache Haube hindurch, um die Umgebungsbereiche der Lichtbahn zu reinigen. Ein von dem Lichtdetektor abgegebenes Signal wird von einem Bildspeicher verarbeitet. Das Schattenbild des sich bewegenden Metallbandes wird ständig auf dem Anzeigeschirm einer Fernsehmonitoranlage angezeigt. Der Oberflächenzustand des sich bewegenden Metallbandes wird zur Ermittelung von gegebenenfalls auf der betreffenden Oberfläche vorhandenen Uberlaschungen bzw. Überlappungen überprüft.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. We ι ο κ μα ν ν, Dipl.-Fhys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Patentansprüche

Verfahren zur Überprüfung der Oberfläche eines im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens sich bewegenden Metallbandes zum Zwecke der Ermittelung von auf der betreffenden Oberfläche gegebenenfalls hervorgerufenen Überlapp_ungen, unterVerwendung einer eine Lichtquelle aufweisenden Lichtabgabeeinrichtung und eines derart angeordneten Lichtdetektors, daß dieser dem sich bewegenden Metallband zugewandt ist, wobei von der Lichtabgabeeinrichtung Lichstrahlen auf das sich bewegende Metallband projiziert werden, wobei mittels des Lichtdetektors Reflexionen der projizierten Lichtstrahlen aufgenommen und daraus ein Schattenbild des betreffenden Metallbandes erzeugt wird und wobei auf der Oberfläche des Metallbandes gegebenenfalls auftretende Überla^p-omgen aus dem Inhalt eines von dem Lichtdetektor abgegebenen Signals ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß von der Lichtquelle (19) der Lichtabgabeeinrichtung (10) Lichtstrahlen kurzer Wellen und Lichtstrahlen, welche die betreffenden kurzen Wellen und andere Wellen umfassen, ausgesendet werden, daß die Lichtstrahlen über das Metallband (A) in Form von schmalen Bändern projiziert werden, daß von den Reflexionen der projizierten Lichtstrahlen lediglich diejenigen Reflexionen mit kurzen Wellen von dem Lichtdetektor (11) durch ein Filter (23) aufgenommen werden,

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daß ein zwischen der Lichtabgabeeinrichtung-(10) und dem Lichtdetektor (11) verlaufender Lichtweg mittels Luft gereinigt wird

und daß ein von dem Lichtdetektor (11) abgegebenes Signal durch einen Bildspeicher (14) derart kontinuierlich verarbeitet wird, daß das Schattenbild des Metallbandes (A) auf einer Fernsehüberwachungsanlage (13) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtstrahlen von der Lichtabgabeeinrichtung (10) auf das Metallband (A) unter einem schwachen Neigungswinkel zu der Normalen des Metallbandes (A) in dessen Bewegungsrichtung abgegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtstrahlen von der Lichtabgabeeinrichtung (10) auf das Metallband (A) durch einen Zwischenraum zwischen geradlinig nebeneinander angeordneten Tragwalzen in einer Kühlkammer (9) projiziert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den genannten Lichtweg enthaltender Bereich mit Hilfe von Luftströmen gereinigt wird, die unter einem Druck von weitgehend fünf Atmosphären eingeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Lichtabgabeeinrichtung (10) als Ersatzlichtabgabeeinrichtung neben der betreffenden Lichtabgabeeinrichtung (10) verwendet wird und daß von der betreffenden Ersatz-Lichtabgabeeinrichtung (10) erforderlichenfalls an das Metallband (A) abgegebene Lichtstrahlen von dem Lichtdetektor (11) aufgenommen werden.

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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Zwecke der Überprüfung einer Oberfläche eines sich bewegenden Metallbandes im Zuge der Durchführung eines Stranggießverfahrens und der Ermittelung von auf der betreffenden Oberfläche gegebenenfalls auftretenden Überla.pp_ungen, mit einer Lichtabgabeeinrichtung, die eine Lichtquelle enthält und die so angeordnet ist, daß sie dem sich bewegenden Metallband zugewandt ist, mit einem Lichtdetektor, der Lichtstrah- '-■ len aufzunehmen vermag, die von der Lichtabgabeeinrichtung auf das Metallband projiziert worden sind, und mit einer elektrischen Verarbeitungseinrichtung, welche ein von der Lichtabgabeeinrichtung erzeugtes Signal elektrisch zu verarbeiten gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabgabeeinrichtung (10) Lichtstrahlen kurzer Wellen und Lichstrahlen, welche die betreffenden kurzen Wellen und andere Wellen enthalten, an das Metallband (A) auszusenden vermag,

daß die Projektion der Lichtstrahlen über das Metallband (A) in Form von schmalen Bändern erfolgt,

daß der Lichtdetektor (11) mit einem Filter (23) versehen ist, welches lediglich Lichtstrahlen kurzer Wellen hindurchzutreten erlaubt, die von den Reflexionen der projizlerten Lichtstrahlen ausgewählt sind,

daß eine Luftreinigungseinrichtung (12) mit einer Luftreinigungshaube (18) vorgesehen ist, welche einen Lichtweg umgibt, der zwischen der Lichtabgabeeinrichtung (10) und dem Lichtdetektor (11) verläuft, daß die Luftreinigungshaube (18) so ausgelegt ist, daß sie die Umgebungsbereiche des betreffenden Lichtweges zu reinigen gestattet,
und daß die elektrische Verarbeitungseinrichtung, einen

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Bildspeicher (14) zur Speicherung von von dem Lichtdetektor (11) abgegebenen Bildsignalen, eine Bildwiedergabeschaltung (32,37) für das Einschreiben und Auslesen von Daten und eine Fernsehüberwachungseinrichtung (13) enthält, auf der der Oberflächenzustand des Metallbandes (A) entsprechend dem Inhalt der von der Bildwiedergabeschaltung abgegebenen Signale anzeigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreinigungseinrichtung (12) in der Luftkammer (19) aufgenommen ist und daß der freie Endteil der Luftreinigungshaube (18) zwischen den geradlinig nebeneinander angeordneten Walzen (4a) eingeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreinigungshaube (18) aus einem Luftreinigungshaubenkörper (26) und einem Luftreinigungshaubenkopf (27) gebildet ist, dessen Unterteil lösbar an dem Luftreinigungshaubenkörper (26) angebracht ist und dessen freies Ende dicht bei dem Metallband (A) offen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem offenen Ende des Luftreinigungshaubenkopfes (27) Einrichtungen (27a) gebildet sind, die eine thermische Verformung des Luftreinigungshaubenkopfes (27) verhindern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine thermische Verformung verhindernden Einrichtungen (27a) durch einen Flansch gebildet sind, der durch Nachaußenbiegen der Umfangskante des offenen Endes des Luftreinigungshaübenkopfes (27) gebildet ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreinigungshaube (18) eine Breite besitzt, die zum Ende hin in der Querrichtung des Metallbandes (AJ eine zunehmend größere Breite besitzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Lichtabgabeeinrichtung (.10) als Ersatzlichtabgabeeinrichtung neben der genannten Lichtabgabeeinrichtung (10) vox-gesehen ist.

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