DE3230363C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum An­ treiben von zumindest zwei motorgetriebenen Walzen einer Bandgießanlage für ein Gußband.

Bandgießanlagen mit einen Gießspalt begrenzenden Gießwalzen werden beispielsweise in der Zeit­ schrift "Aluminium" 50 (1974) S. 411-414, be­ schrieben. Die Walzen dienen hier als kokillen­ artige Berandung des Gießspalts.

Gießwalzen an Vorrichtungen zum Walzen von Guß­ bändern werden bislang durch einen einzigen Motor angetrieben. Die Synchronisation zwischen den ein­ zelnen Walzen übernimmt in der Regel ein zwischen Antrieb und Gießvorrichtung eingeschaltetes Kamm­ walzengetriebe; je nach Drehzahlverhältnis zwischen dem Antrieb und den einzelnen Walzen sind ent­ sprechende Untersetzungsgetriebe notwendig.

Diese kombinierten Kammwalzreduktionsgetriebe oder - falls eine Untersetzung nicht notwendig sein sollte - die entsprechenden Kammwalzenge­ triebe sind durchwegs Spezialanfertigungen, teuer in der Anschaffung und auch im Unterhalt sehr pro­ blematisch. Der Ausfall eines Kammwalzengetriebes hat in der Regel längere Betriebsunterbrechungen zur Folge.

Hinzu kommt, daß die Durchmesser der Walzen, welche synchron laufen sollen, in relativ engen Toleranz­ bereichen aufeinander abgestimmt sein müssen. Da jedoch bei den bekannten Bandgießanlagen mit Walzen ein großer Walzenverschleiß auftritt, müssen diese nach einer gewissen Zeit ausgebaut und nachgeschlif­ fen werden. Da die Abnutzung der Walzen in der Re­ gel zudem ungleichmäßig erfolgt, muß der Durchmesser einer Walze während des Abschleifens mehr verrin­ gert werden, als es an sich notwendig wäre. Die Kosten für die Neuanschaffung von Walzen stellen in der Regel einen erheblichen Betriebskostenfaktor dar.

Aus der SU-PS 2 75 972 ist ein Walzengerüst mit zwei Walzen bekannt, von denen jede - zum Ausgleich ent­ stehender Momente - an einen Antriebszug mit Getrie­ be und Motor angeschlossen ist; Symetrische Differen­ tialreduktoren verbinden die jeweiligen Motoren mit den Walzen. Die Kränze der Differentialreduktoren sind miteinander durch ein äußeres Zahnradgetriebe ver­ bunden. Die Walzen werden von Führungswellen des je­ weiligen Differentials angetrieben. Durch diese An­ ordnung zwischen den Motoren und den Walzen entsteht ein komplizierter Aufbau der gesamten Vorrichtung. Außer­ dem ist aus der DE-OS 21 54 675 eine Anlage zur Metall­ bandherstellung durch kontinuierliches Gießen von flüssigem Metall auf rotierende Walzen bekannt, auf denen das Metall erstarrt und zu einem Band geformt wird wobei der Metallüberschuß an den Walzenstirn­ flächen frei abläuft. Um eine stabile Bandformung und gleiche Dicke des Bandes zu gewährleisten, wird die Erstarrungszone der rotierenden Walzen durch ringförmige Versprünge begrenzt, deren Höhe kleiner als die halbe Dicke des erstarrenden Bandes ist. Außerdem ist die Erstarrungszone von den Stirn­ flächen der Walzen soweit entfernt, daß eine mini­ male relative Verformung der Walzen in der Erstarrungs­ zone gewährleitet ist.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Er­ finder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung zum An­ treiben von zumindest zwei motorgetriebenen Walzen einer Bandgießanlage für Gußband so auszugestalten, daß unterschiedliche Geschwindigkeiten am Gießspalt vermieden werden. Die Vorrichtung soll zudem unkompliziert im Aufbau und leicht zu handhaben sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß jede der Walzen an einen Antriebszug mit Getriebe und Motor ange­ schlossen ist, daß jedem Motor außerhalb seines Ge­ triebes ein Zusatzgetriebe zugeordnet ist sowie die Zusatzgetriebe unter Zwischenschaltung einer Rutsch­ kupplung miteinander verbunden sind. Besondere Wei­ terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Antrieb hat die Eigenschaft, beim Bandgießen mit zwei einzeln angetriebenen Motoren (hydraulisch oder mit Gleichstrom angetrieben) die Walzgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit der Walzen) zu symetronisieren.

Die gewünschte Synchronisierung wird primär nicht durch Drehzahlregelung der beiden Motoren oder durch eine mechanische Verbindung auf Getriebe­ seite erreicht sondern über den Kraftschluß der Gieß­ walzen mit dem Gießgut.

Erfindungsgemäß ist also jedes Zusatzgetriebe leicht zugänglich und beide Getriebe sind in bestechend einfacher Weise miteinander verbunden.

Die Anordnung der Rutschkupplung erlaubt eine Steu­ erung der Drehgeschwindigkeit der Walzen mittels des durchlaufenden Walzengutes. Dies bedeutet, daß sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Walzengutes die abrollenden Mantelflächen einander entsprechen und so unabhängig von dem Walzendurch­ messer bzw. der Drehgeschwindigkeit der Walzen.

Zur Synchronisation der Walzen sind zwei Möglich­ keiten vorgesehen:
Einmal wird die Drehzahl jedes Motors manuell oder automatisch gesteuert. Als Parameter für die not­ wendige Drehzahl zum Synchronlauf dienen insbesondere die erforderliche Walzengeschwindigkeit und der je­ weilige Walzendurchmesser. Die Steuerung kann bei­ spielsweise durch einen Prozeßrechner erfolgen.

Eine Möglichkeit des Antriebes besteht darin, die Motoren der Walzen über Winkelgetriebe mit eingebauter Rutschkupplung und gegebenenfalls zusätzlichen Wellen zu koppeln. Die Rutschkupplung kann dabei auf ein kleines Drehmoment eingestellt werden, welches noch genügt, um die Walzen im Leerlauf auf der erwünschten Drehzahl zu halten. Damit wird erreicht, daß im Leerlauf die Drehzahl beider Antriebs­ einheiten synchron gehalten wird, bei Beginn des Gießvorganges sich jedoch die schneller laufende Walze infolge der Rutschkupplung auf die Geschwin­ digkeit der langsam laufenderen Walze einstellen kann, so daß vollkommen gleiche Umfangsgeschwin­ digkeiten der Walzen während des Gießvorganges er­ reicht werden. Dabei spielt der Durchmesser der Walzen keine Rolle, so daß auch ein Einsatz ver­ schiedener Walzendurchmesser möglich ist, was sich hier kostensparend auswirkt. Im Normalfall werden pro Abschliff 2 bis 3 mm der Mantelstärke der Walze abgeschliffen. Die Walze kann im Durchschnitt 4 bis 6 mal derartig behandelt werden.

Die vorliegende Erfindung erlaubt die Anwendung von beliebig großen Durchmesserdifferenzen, d.h. es ist ohne weiteres möglich, die Anlage mit einer neuen Walze mit maximalem Durchmesser und einer mehrfach nachbearbeiteten Walze mit minimalem Durchmesser zu betreiben. Durch diese Möglichkeit des individuellen Nachbearbeitens der Walzen wird die Lebensdauer der Walzenmäntel erheblich vergrößert.

Der Motor kann elektrisch oder hydraulisch betätigbar sein. Hydraulische Motoren haben sich als störungsun­ empfindlicher erwiesen.

Die beiden Motoren sind im Falle eines hydraulischen Antriebes druckgeregelt, also von der gleichen Haupt­ leitung aus gespeist, so daß sie das gleiche Mo­ ment angeben und die Synchronisation der Walzen­ umfanggeschwindigkeit über das Gießgut erfolgt. Werden die Gießwalzen von Gleichstrommotoren an­ getrieben, geschieht eine entsprechende Strombe­ grenzung durch einen beide Motoren gleichmäßig beaufschlagenden Strom.

Die beiden Motoren können mit entsprechendem Aufwand drehzahlgeregelt gesteuert werden, womit die Syn­ chronisierung der Walzendrehzahlen über die Motoren statt über das beschriebene Kammwalzengetriebe erreicht wird.

Außerdem können beide Motoren mit individuell ge­ wählten und auf die gewünschten Walzendrehzahlen ab­ gestimmten Drehzahlen geregelt werden, womit man bei verschiedenen oder bei gleichen Walzendurchmessern gleiche Umfangsgeschwindigkeit der Walzen oder differen­ zierte Umfangsgeschwindigkeiten (Schlupf) erreicht.

Wird zum Grundantrieb eine mechanische Verbindung auf der Primärseite der Getriebe mit Rutschkupplung ver­ sehen, so wird die Synchronisation der Walzendrehzahlen im Leerlauf erreicht, was gegebenenfalls beim Gießstart von erheblicher Bedeutung ist.

Als Getriebe kommt ein handelsübliches Reduktionsgetrie­ be, vorteilhafterweise ein Planetengetriebe, in Be­ tracht, was sich wiederum kostensparend auf die ganze Anlage auswirkt und sie störungsunempfindlicher macht. Winkelgetriebe Rutschkupplung und Welle zwischen den Getrieben sind ebenfalls handelsüblich und deshalb billig.

Vorstehend genannte Vorrichtung ist für den Antrieb von Gießwalzen vorgesehen; jedoch hat es sich auch als günstig erwiesen den erfindungsgemäßen Antrieb zum Aus­ walzen gegossener Bänder heranzuziehen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung näher erläutert; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine schematische Darstellung einer Band­ gießanlage R mit zugeordnetem Antrieb.

Die Bandgießanlage R besteht aus einer oberen Walze 1 und einer unteren Walze 2, welche einen Gießspalt 3 begrenzen sowie jeweils beidseitig in Rahmenteilen 4 lagern, mit denen sie zusammen in nicht dargestellter Weise höhenverstellbar sind; hierdurch kann die Weite des Gießspaltes 3 verändert werden.

Zum Antrieb A hin weist jede der Walzen 1, 2 jenseits des Rahmenteils 4 ein Kupplungselement 5 auf.

Der Antrieb A besteht aus zwei übereinander an einem Gestell 12 angeordneten gleichen Antriebseinheiten 14, welche über eine Kardanwelle 15 sowie eine Rutschkupp­ lung 16 an einem Zusatzgetriebe 17, das als Winkelge­ triebe ausgebildet ist, verbunden sind. Das Zusatzge­ triebe 17 ist mit einem Motor 18 gekuppelt, welcher ein Getriebe 19 in Form eines Planetengetriebes antreibt, dessen Welle 20 das Gestell 12 durchsetzt. Am Ende der Welle 20 liegt eine Stirnplatte 10 fest.

An jede der Stirnplatten 10 des Antriebes A einerseits sowie an das Kupplungselement 5 der Bandgießanlage R anderseits ist jeweils eine Stirnplatte 9 eines Gelenk­ teiles 8, 11 von zwei durch eine Antriebsspindel 6 ver­ bundenen Kreuzgelenken 7 angeschlossen. Die An­ triebsspindeln 6 erlauben eine Höhenverstellung der Walzen 1 und 2 ohne eine entsprechende Korrek­ tur des Antriebs A.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Antreiben von zumindest zwei motorgetriebenen Walzen einer Bandgießanlage für ein Gußband, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Walzen (1, 2) an einen Antriebszug mit Getriebe (19) und Motor (18) angeschlossen ist, daß jedem Motor außerhalb seines Getriebes ein Zusatzge­ triebe (17) zugeordnet ist, sowie die Zusatzgetriebe unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung (16) miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (16) an eine die Zusatzgetriebe (17) verbindende Welle (15) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzgetriebe (17) als Winkelgetriebe ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) zwischen den Zusatzgetrieben (17) als Kardanwelle ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Getriebe (19) des Antriebszuges mit der Walze (1 bzw. 2) durch eine beidends mit jeweils einem Kreuzgelenk (7) versehene Antriebsspindel (6) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Motor (18) eine Regel­ einheit zur Drehzahlsteuerung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit in Abhängigkeit von der Walzengeschwin­ digkeit und dem Walzendurchmesser steuerbar ist.