DE4241775A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von dünnen metallischen Bändern, beispielsweise eine Vorrichtung bestehend aus zwei Rollen oder aus nur einer Rolle. Eine solche Anlage zum kontinuierlichen Gießen von dünnen Bändern umfaßt mindestens eine Rolle, deren Ober­ fläche oder Ballen in Kontakt mit dem Gießmetall bzw. flüs­ sigen Stahl kommt und die Formung, die Erstarrung, den An­ trieb und Austrieb und die Führung des Bandes bewirkt.

Die FR-A-26 54 659 beschreibt eine Rolle für eine Ein­ richtung zum kontinuierlichen Gießen dünner Metallbänder, wie eine Gießanlage mit zwei Rollen oder nur einer Rolle, mit äußeren Abschnitten, deren Rauhigkeit über der Rauhigkeit des Mittenabschnitts des Ballens liegt. Durch die äußeren Abschnitte erhält man Umfangszonen der Oberfläche in der Nähe der lateralen Enden der Rollen. Durch den Mittenabschnitt des Ballens erhält man die Umfangszone der Oberfläche zwischen den vorstehend definierten äußeren Abschnitten. Der Vorteil der unterschiedlichen Rauhigkeiten besteht darin, daß der Vortrieb des dünnen Bandes während des Gießens begünstigt wird.

Die Rauhigkeiten der äußeren und des Mittenabschnittes sind deutlich unterschiedlich und werden zum Beispiel durch Feinpressen der Rollenoberfläche erhalten. Auf diesen Rollen variiert die Rauhigkeit entlang einer Mantellinie diskontinuierlich. Daraus resultiert der Nachteil, daß sich aufgrund der Diskontinuität auf dem Band eine Marke bildet, die das Band lokal schwächt und zu seinem Bruch entlang der Marke führt. Dabei bilden sich am Rand schmale Streifen, die sich vom Band trennen, sich verwickeln und sich schlecht abführen lassen, was zur Unterbrechung des Gießvorganges führen kann.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, Rollen vorzuschlagen, die die vorgenannten Nachteile vermeiden und dabei einen guten Vortrieb des Bandes während des Gießvorganges sicherstellen.

Danach betrifft die Erfindung eine Rolle für eine Anlage zum kontinuierlichen Gießen von dünnen Metallbändern zwischen zwei Rollen oder auf nur einer Rolle, wobei mindestens eine Rolle, deren Oberfläche mit der Metallschmelze in Kontakt kommt, eine unterschiedliche Rauhigkeit in den äußeren Rollenabschnitten, benachbart den axialen Enden, und der Mittenzone aufweist, wobei die genannte Rauhigkeit sich entlang der Mantellinie der Rolle kontinuierlich verändert. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Rauhigkeit in den äußeren Zonen höher als die Rauhigkeit in der Mitte.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Rolle durch Feinpressen der Oberfläche der Rolle mit variablem Druck, um die gewünschte Rauhigkeit zu erhalten. Vor dem Feinpressen kann man die äußeren Abschnitte der Rolle in leicht konischer Weise bearbeiten, so daß die Mantellinien der äußeren Umfangsfläche der Rolle nach der Feinpressung geradlinig sind.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Rolle, bei der man durch spanabhebende Bearbeitung der Rollenoberfläche eine schraubenförmige Kerbe aufbringt, deren Achse mit der Rollenachse zusammenfällt. Der durch die Kerbe gebildete schrauben­ förmige Verlauf und die Tiefe der Kerbe können entlang der Mantellinie der Rolle variieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand beigefügter Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rolle.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Verlauf der Rauhigkeit entlang der Rollen-Mantellinie zeigt.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer noch nicht bearbeiteten Rolle (Roh-Rolle).

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Rolle in der Nähe ihrer Oberfläche, deren Rauhigkeit durch Bearbeitung ein­ gestellt wurde.

Die Rolle nach Fig. 1 ist erfindungsgemäß gestaltet. Sie umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Ballen 1, der teilweise in Kontakt mit der Metallschmelze ist, wenn die Einrichtung zum kontinuierlichen Gießen von dünnen Bändern, bei der die Rolle montiert ist, in Betrieb ist.

Die Rolle umfaßt zwei seitliche Enden 2 und 3. Der Rollenballen hat eine bestimmte Rauhigkeit, aber diese Rauhigkeit ist nicht konstant. In den äußeren Zonen 4 und 5, bei den äußeren Enden 2 und 3, entspricht die durch den Koeffizienten R_z gemessene Rauhigkeit dem mittleren Abstand zwischen den Bergen und Tälern der Unebenheiten der Rolle und beträgt beispielsweise 150 µm; im mittleren Abschnitt 6 beträgt die Rauhigkeit nicht mehr als 80 µm. Die Besonderheit der Rolle besteht darin, daß sich die Rauhigkeit kontinuierlich und stetig über die Länge der Rollen-Mantellinie verändert. Dies wird in Fig. 2 dargestellt. Die Abschnitte A und A′ der Kurve 7 zeigen die Rauhigkeit in den äußeren Zonen. Die Rauhigkeit ist in der Nähe der äußeren Enden der Rolle maximal und verringert sich stetig bis zum Wert des Abschnittes B der Kurve, die dem Mittenabschnitt der Rolle entspricht.

Für eine Rolle mit einer Ballenlänge von 800 mm können die äußeren Zonen eine Länge von ungefähr 10 mm aufweisen.

Diese Rauhigkeit ist notwendig, um einen guten Kontakt zwischen der Rolle und dem dünnen Band während des Gießvorganges zu haben. Die deutlichere Rauhigkeit der äußeren Zonen ist notwendig, um einen guten Vortrieb der Ränder des Bandes sicherzustellen. Mit einer regelmäßigen Veränderung der Rauhigkeit verursacht man keine Unstetigkeiten entlang des Bandes, wodurch ein Bruch entlang der Unstetigkeit sowie die Bildung von seitlichen Streifen verhindert wird, die den Vortrieb des Bandes beeinträchtigen.

Die Rauhigkeit kann durch verschiedene Verfahren erhalten werden.

Nach einem ersten Verfahren übt man eine Feinpressung auf die Oberfläche der Rolle aus.

Um eine gleichmäßig variierende Rauhigkeit zu erhalten, muß man den Druck der Feinpressung nach und nach so verändern, daß das Feinpreßwerkzeug sich entlang des Zylindertisches bewegt. In den äußeren Zonen ist dieser Druck hoch und er wird danach ständig zurückgenommen, bis zu einem sehr viel geringeren Wert, entsprechend der Rauhigkeit der Mittenzone.

Dem Fachmann sind geeignete Maßnahmen zur Anpassung des Feinpreßdruckes an die gewünschte Rauhigkeit bekannt; er kann entsprechend die Veränderungen dieses Drucks bestimmen.

Die Feinpreß-Operation, die dadurch erfolgt, daß man das Metall im Inneren der Rillen wegdrückt, verursacht Vorsprünge, die eine Verdickung der Rolle zur Folge haben. Diese Verdickung der Rolle ist umso größer, je größer die erhaltene Rauhigkeit ist.

Eine Rolle nach der Erfindung, dessen Mantellinien ursprünglich geradlinig wären, hätte einen äußeren Durchmesser in den äußeren Zonen, der größer wäre als in der Mittenzone, was zu einem Band führen würde, dessen Kanten dünner wären als der mittlere Teil.

Um diese fehlende Geradlinigkeit über den transversalen Bereich des Bandes zu verhindern, kann man die Rolle 8 vor der Feinpressung so bearbeiten, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Mittenzone der Rolle 8 ist zylindrisch und ihr Durchmesser entspricht etwa dem gewünschten Enddurchmesser für die Rolle. Die äußeren Zonen 9 und 10 sind in leicht konischer Weise bearbeitet, so daß die Durchmesser benachbart zu den Endflächen 11 und 12 kleiner sind als der Durchmesser des Ballens der Rolle.

Nach einer Feinpressung, die in den äußeren Zonen stärker ist als in der mittleren Zone, erhält eine solche Rolle einen Durchmesser, der mehr oder weniger konstant über die Rollenlänge ist.

Der Fachmann kann die Verdickung, die durch die Feinpressung hervorgerufen wird, bestimmen. Er kann entsprechend auch die Konizität bestimmen, die er den äußeren Zonen durch entsprechende Bearbeitung geben muß, um nach der Feinpressung eine Rolle von gleichmäßigem Durchmesser zu haben.

Nach einem zweiten Verfahren wird die Rauhigkeit durch spanabhebende Bearbeitung erreicht.

Um eine Rauhigkeit auf der Rollenoberfläche 21 (Fig. 4) zu erhalten, bringt man auf ihr eine schraubenförmige Kerbe 20 mit benachbarten Windungen auf, deren Achse der Rollenachse 21 entspricht. Die Oberfläche der Rolle 21 beschreibt eine Folge von "Tälern" 23 und "Bergen" 24. Die Täler 23 entsprechen dem Grund der Kerbe 20 und die Berge 24 dem Verbindungsbereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen.

Diese Kerbe 20 wird durch eine Bearbeitung erhalten, bei der das Werkzeug gedreht und vorangetrieben wird. Wenn der Vortrieb zwischen jeder Drehung a beträgt, hat die Kerbe eine Tiefe h; sofern der Vortrieb a′ größer als a ist, ist die Tiefe der Kerbe h′ größer als h.

Demzufolge kann man durch Veränderung des Vortriebs während der Bearbeitung der Oberfläche der Rolle 21 die Rauhigkeit einstellen, die der Tiefe der Kerbe 20 entspricht.

Vorzugsweise wählt man einen größeren Vortrieb in den Oberfächenzonen der Rolle, die sich an den äußeren Enden befinden gegenüber dem Vortrieb in der mittleren Zone.

Beispielhaft - und nicht beschränkend - wählt man beispielsweise einen Vortrieb von 0,35 mm je Drehung auf den ersten und letzten 15 mm des Rollenballens, ausgehend von seinen äußeren Enden, und einen Vortrieb von 0,15 mm/Umdrehung im Bereich des mittleren Ballenbereiches. Man erhält so eine Rauhigkeit R_z von 150 µm in den Zonen, wo der Vortrieb 0,35 mm/Umdrehung beträgt und eine Rauhigkeit von 80 µm im Bereich der Zone, wo der Vortrieb bei 0,15 mm/Umdrehung liegt.

Man kann den Vortrieb stetig variieren, um eine Rauhigkeit zu erhalten, die sich stetig über die Mantellinie der Rollenoberfläche verändert.

Claims (9)

1. Rolle für Vorrichtungen zum kontinuierlichen Gießen von dünnen Metallbändern, wie eine Vorrichtung bestehend aus zwei Rollen oder aus nur einer Rolle, mit mindestens einer Rolle (1, 21), deren Oberfläche, die mit der Metallschmelze in Kontakt kommt, eine unterschiedliche Rauhigkeit in den äußeren Zonen (4, 5) der Rolle (1, 21) benachbart den äußeren Enden (2, 3) gegenüber der Mittenzone (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der Rollenoberfläche (1, 21) kontinuierlich über die Mantellinie der Rolle variiert.

2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der äußeren Zonen (4, 5) größer ist als die Rauhigkeit der Mittenzone (6).

3. Verfahren zur Herstellung einer Rolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine entlang der Oberfläche der Rolle (1) unterschiedliche Feinpressung aufbringt, um die unterschiedliche Rauhigkeit zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man - vor der Feinpressung - die äußeren Zonen (9, 10) der Rolle leicht konisch derart bearbeitet, daß die Mantellinien der äußeren Oberfläche der Rolle nach der Feinpressung geradlinig verlaufen.

5. Verfahren zur Herstellung einer Rolle (21) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine schraubenförmige Kerbe (20) auf der Oberfläche der Rolle (21) aufbringt, die als Achse die Rollenachse besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der durch die Kerbe gebildeten Spirale und die Tiefe der Kerbe (20) entlang der Mantellinie des Rolle (21) unterschiedlich sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Parameter, der Verlauf der Spirale oder die Tiefe der Kerbe (20) in den äußeren Rollen­ zonen, benachbart der äußeren Enden der Rolle größer sind als im mittleren Abschnitt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbe (20) durch eine Behandlung mit variablen Vortrieb aufgebracht wird.

9. Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von dünnen Bändern zwischen zwei Rollen oder auf nur einer Rolle mit mindestens einer Rolle (1, 21), deren Oberfläche in Kontakt mit der Metallschmelze tritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (1, 21) eine Rolle nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ist.