PL178430B1 - Urządzenie do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do podpierania powierzchni bocznej urzadzenia do odlewania ciaglego tasm metalowych miedzy cylindrami, zawierajacego dwa chlodzone cylindry o osiach poziomych, dwie powierzchnie boczne oparte o obrzeza scianek cy- lindrów, które to urzadzenie do podpierania posiada wózek przemieszczajacy sie ruchem sterowanym w kierunku równoleglym do osi cylindrów, silownik umieszczony na wózku oraz plyte oporowa polaczona z tym silownikiem i powierzchnia boczna, znamienne tym, ze plyta oporowa (4) za- wiera co najmniej dwa slizgacze (10, 10', 10", 10''') przesuwne w kierunku równoleglym do osi cylindrów (1, 1') oraz urzadzenia przemiesz- czajace (1 1 , 11') dociskajace kazdy ze slizgaczy (1 0 , 10', 10", 10''') do obrzeza scianki (3) jednego z cylindrów (1, 1'). Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami, a zwłaszcza urządzenie do bocznego przytrzymywania ciekłego metalu we wlewnicach urządzeń do odlewania ciągłego cienkich taśm, w których przestrzeń odlewania ograniczonajest przez powierzchnie boczne dwóch cylindrów o osiach poziomych, energicznie chłodzonych wewnętrznie i obracanych w przeciwnych kierunkach.

Obecnie, w tego rodzaju urządzeniach do odlewania ciągłego zwanego „odlewaniem pomiędzy cylindrami”, w których stosuje się na skalę przemysłową odlewanie taśm stalowych o grubości od 2 do 10 mm przytrzymywanie boczne ciekłego metalu w przestrzeni odlewania określonej przez cylindry zapewnione jest przez płyty, które dociśnięte są do płaskich końców cylindrów, zwanych „obrzeżami”, przez odpowiednie urządzenie. Płyty te są zwykle określone jako „powierzchnie boczne” lub „małe powierzchnie”. Ich środkowa część stykającą się z ciekłym metalem jest z materiału ogniotrwałego podobnie, na ogół, jak ich obwód, który trze o cylindry stopniowo się zużywając. Niezbędne jest przy tym, aby zetknięcie tych powierzchni z cylindrami było możliwie szczelne, gdyż przenikanie metalu ciekłego w strefie zetknięcia miałoby nieko178 430 rzystny wpływ najakość brzegów odlewanej taśmy, które przybierająkształt zębaty i sąnadmiernie łamliwe. Mogą się one oddzielić wówczas od reszty taśmy i przykleić do cylindrów. Jeśli to przyklejenie nastąpi podczas całkowitego obrotu cylindrów i jeśli fragmenty brzegów przenikną w strefę odlewania to może nastąpić poważne uszkodzenie powierzchni cylindrów. Co gorsze, to przenikanie metalu mogłoby dojść do powierzchni zewnętrznej maszyny, a to spowodowałoby konieczność natychmiastowego zatrzymania procesu odlewania.

Takie braki szczelności mogąbyć spowodowane wieloma przyczynami, do których należą:

- odkształcenia cylindrów oraz powierzchni bocznych (ograniczających przestrzeń odlewania) spowodowane obciążeniami mechanicznymi i cieplnymi, którym są one poddane, w szczególności na początku odlewania podczas ustalania się warunków cieplnych,

- stopniowe zużycie powierzchni bocznych lub cylindrów, które nie zawsze jest jednakowe we wszystkich strefach zetknięcia, a także

- chwilowe zużycie powierzchni bocznych spowodowane przez przebieg infiltracji zestalonego metalu.

Proponowano już rozwiązanie wymienionych problemów szczelności realizujące regulowane zużycie powierzchni bocznych przez kontrolowane tarcie wymienionych powierzchni o cylindry. W rezultacie, regeneruje się ciągle powierzchnie styku powierzchni bocznych przystosowującje lepiej do ewentualnych zmian kształtu części cylindrów, na których się one opierają.

Znane rozwiązanie według europejskiego zgłoszenia patentowego EP-A-546206 wskazuje, że najpierw należy silnie docisnąć powierzchnie boczne do obracających się cylindrów przed rozpoczęciem odlewania, aby nadać im początkowy kształt dokładnie dopasowany do obrzeży ścianek cylindrów. Następnie zmniejsza się nieco nacisk oraz uruchamia się odlewanie przywracając chwilowo silny nacisk na powierzchnie boczne tak, aby wytworzyć znaczne zużycie dopasowujące powierzchnie boczne do obrzeży ścianek cylindrów. Podczas odlewania kontynuuje się dociskanie powierzchni bocznych do cylindrów kompensując ich zużycie przez przemieszczenie ze wstępnie określonąi umiarkowaną prędkością. Powoduje się zatem regulowane zużycie, zapewniając stałe odnowienie powierzchni styku pomiędzy powierzchniami bocznymi i cylindrami.

Z kolei francuskie zgłoszenie patentowe FR. 9408319 przedstawia ulepszenie powyższego sposobu postępowania ujawniające środki umożliwiające niewielkie odkształcenie powierzchni bocznych przez zmianę nacisku wywieranego na ich różne strefy. W urządzeniu według tego rozwiązania uwzględnia się chwilowe lub stałe nierówności nacisków wywieranych przez cylindry na różne części powierzchni bocznych. Takie nierówności mogą powstawać, na przykład, w przypadku stałych zanieczyszczeń metalowych przedostających się w miejsce pomiędzy powierzchnię bocznąi cylinder lub wówczas, gdy dwie powierzchnie, o które oparta jest powierzchnię boczna nie są dokładnie współpłaszczyznowe lub prostopadłe do osi cylindrów'.

Podane rozwiązania mająjednakże tę niedgodność, że powodują zużycie każdej powierzchni bocznej w wyniku tarcia, które jest z pewnością zależne od prędkości przesuwu, ale które jednak nie jest regulowane. To zużycie może być niepotrzebnie zbyt duże w przypadku, w którym odlewanie następuje bez zakłóceń.

Celem wynalazku jest zapewnienie operatorowi środków umożliwiających regulację zużycia powierzchni bocznej, które nie byłoby większe od zużycia faktycznie potrzebnego, a to w celu prawidłowego prowadzenia procesu odlewania.

Istotą urządzenia do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych pomiędzy cylindrami zawierającego dwa chłodzone cylindry o osiach poziomych, dwie powierzchnie boczne oparte o obrzeża ścianek cylindrów, które to urządzenie do podpierania posiada wózek przemieszczający się ruchem sterowanym w kierunku równoległym do osi cylindrów, siłownik umieszczony na wózku oraz płytę oporową połączoną z tym siłownikiem i powierzchniąbocznąjest to, że płyta oporowa zawiera co najmniej dwa ślizgacze przesuwne w kierunku równoległym do osi cylindrów oraz urządzenia przemieszczające dociskające każdy ze ślizgaczy do obrzeża ścianki jednego z cylindrów.

178 430

Korzystnie, płyta oporowa połączona jest z siłownikiem za pośrednictwem płyty dociskowej i elementów dociskowych rozmieszczonych w strefie odpowiadającej strefie powierzchni bocznej.

Korzystnie, urządzenia przemieszczające stanowią siłowniki.

W korzystnym wykonaniu, urządzenia przemieszczające stariowiąmechanizmy śrubowe.

W innym korzystnym wykonaniu, urządzenia przemieszczaj ące stano wiąmechanizmy zębatkowe.

Korzystnie, ślizgacze połączone są ze zbiornikami mającymi przewody doprowadzające substancje smarujące do powierzchni ślizgaczy stykających się z cylindrami.

W korzystnym wykonaniu, co najmniej niektóre ze ślizgaczy wykonane sąjako samosmarujące.

Korzystnie, ślizagcze utworzone są przez krążki kulowe lub przez rolki.

Zaletątakiego rozwiązaniajest to, że ślizgacze umożliwiają dokładną regulację straty materiału przez zużycie powierzchni bocznej do bardzo małej wielkości wówczas, gdy powierzchnie styku pomiędzy powierzchnią boczną i brzegami cylindrów są dokładnie foremne. Podczas odlewania zmierza się zwykle do tego, aby czoło każdego ślizgacża było stale utrzymywane na przedłużeniu czoła powierzchni bocznej lub, aby było względem niego nieco cofnięte. Jeśli ślizgacze usytuowane sąna przedłużeniu powierzchni bocznej, to one właśnie zapewniają, siłę tarcia pomiędzy cylindrami i powierzchnią boczną, ktróej zużycie w wyniku tarcia staje się teoretycznie zerowe. Jeśli ślizgacze sąnieco odsunięte od powierzchni bocznej, to jedynie ta powierzchnia trze o cylindry. Podlega więc ona zużyciu aż do chwili, gdy to zużycie będzie wystarczająco duże tak, ze czoło powierzchni bocznej znajdować się będzie na przedłużeniu z czołami ślizgaczy. Nastąpi zatem przypadek poprzedni i zużycie zostanie zatrzymane, aż ślizgacze zostaną ponownie nieco cofnięte względem powierzchni bocznej. To wycofywanie ślizgaczy może być dokonywane w sposób ciągły z prędkością przemieszczania równą prędkości zużycia, którąplanuje się nadać powierzchni bocznej, lub w sposób nieciągły, w którym to przypadku średnia prędkość przemieszczania ślizgaczy obliczona w danym przedziale czasu musi być utrzymywana jako równa żądanej prędkości zużycia.

Przedmiot wynalazku uwidocznionyjest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie, w widoku z boku, urządzenie według wynalazku i jeden z cylindrów odlewniczych, do którego dociśnięta jest jedna z powierzchni bocznych urządzenia do odlewania pomiędzy cylindrami, a fig. 2 - pokazuje schematycznie czoło powierzchni bocznej, której podparcie zgodne jest z rozwiązaniem według wynalazku.

Na figurze 1 przedstawiono urządzenie do odlewania pomiędzy usytuowanymi blisko siebie cylindrami 11, o osiach poziomych, obracanymi i chłodzonymi wewnętrznie, z których pokazany jest tylko jeden cylinder 1. Druga strona urządzenia wyposażona jest podobnie. Przestrzeń odlewania określona przez obydwa cylindry 11' zamknięta jest z boku przez ogniotrwaląpowierzchnię boczną2, której czoło oparte jest o obrzeża ścianek 3 cylindrów 11'. Powierzchnia boczna 2 oparta jest o płytę oporową 4, która jest wykonana z metalu. Korzystnie, płyta oporowa 4 jest chłodzona w celu uniknięcia podawania jej odkształceniom czysto cieplnym. Przemieszczenia i siła podparcia na cylindrach 1, 1' powierzchni bocznej 2 sterowane są zespołem, który działa na płytę oporo wą4, i który opisany zostanie szczegółowo poniżej.

Urządzenie zawiera znany wózek 5, ruchomy w kierunku równoległym do osi cylindrów 1, 1'. Na wózku 5 zamontowane jest urządzenie popychające, takie jak siłownik 6 zawierający tłoczysko 7 przemieszczające się w tym samym kierunku, równoległym do osi cylindrów 11'. W uproszczonej wersji wykonania wynalazku, nie przedstawionej na rysunku, tłoczysko 7 działa bezpośrednio na płytę oporo wą4, a jego położenie sprzężone z położeniem wózka 5 umożliwia regulowanie siły podparcia wywieranej przez powierzchnię boczną 2 na cylindry 1, 1'. W bardziej rozwiniętej wersji wykonania wynalazku, która przedstawia urządzenie będące przedmiotem francuskiego zgłoszenia patentowego, cytowanego w opisie stanu techniki, tłoczysko 7 naciska na płytę dociskową 8 połączona z płytąoporową4 przez zespół elementów dociskowych 9,9', 9, 9, takich jak sprężyny lub sterowane człony popychające. Elementy takie rozmieszczo178 430 ne są w strefie, której kształt odpowiada kształtowi powierzchni bocznej 2. Funkcjątych elementów jest umożliwienie niewielkiego cofnięcia części powierzchni bocznej 2 wówczas, gdy zestalone zanieczyszczenie znajdzie się pomiędzy tąpowierzchmąi jednym z cylindrów 1, 1' zachowując warunki styku pomiędzy pozostałączęściąpowierzchni bocznej 2 i cylindrami. Dalsza część niniejszego opisu nawiązuje do podanego wyżej zgłoszenia francuskiego celem uszczegółowienia rozwiązania.

Zgodnie z wynalazkiem, w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1i 2, płyta oporowa 4 podpierająca boczną powierzchnię 2 zawiera cztery ślizgacze 10,10, 10', 10. Ślizgacze 10, 10, 10, 10 wyposażone są w urządzenia przemieszczające 11,11', które mogąje przesuwać zgodnie z potrzebą w sposób stopniowy lub skokowy, dając im możliwość bądź oparcia się na dowolnej części obrzeża ścianki 3 jednego z cylindrów 11', bądź oddalenia się od takiego cylindra. Na figurze 2 przedstawiono linią przerywaną zarys obwodów cylindrów 11' dla określenia rozmieszczenia ślizgaczy 10,10, 10, 10” zarówno w stosunku do cylindrów 11' jak i do powierzchni bocznej 2. Ślizgacze 10,10 usytuowane sąw części górnej płyty oporowej 4 i mogą opierać się o krawędź obrzeża ścianek 3 cylindrów 1, 1' nieco powyżej powierzchni bocznej 2. Ślizgacze 10, 10 usytuowane są w części dolnej płyty oporowej 4 i opierają się na cylindrach 11' od strony powierzchni bocznej 2 i w pobliżu przewężenia 12, to jest w strefie, w której odstęp pomiędzy cylindrami 11 pozostaje najmniejszy. Jest oczywiste, że rozmieszczenie ślizagaczy 10, 10, 10, 10 takie jak zostało opisane i przedstawione powyżej stanowijedynie przykład stosowania wynalazku. Możliwe sąbowiem inne rozmieszczenia ślizgaczy, a ich wybór zależy zwłaszcza od kształtu płyty oporowej 4. Urządzenia przemieszczające położenie ślizgaczy 10,10, 10, 10 mogą być utworzone przez dowolne urządzenia wykonawcze i to zarówno elektryczne jak i hydrauliczne, na przykład, przez siłowniki, mechanizmy śrubowe lub mechanizmy zębatkowe. Ślizgacze 10, 10, 10, 10 mogą mieć, jak nadmieniano wcześniej, płaską powierzchnię styku z obrzeżami ścianek 3 cylindrów 11'. W takim przypadku znwierajjąone także korzystnie środki, które zapewniają smarowanie tej powierzchni styku, na przykład, przez wtryskiwanie oleju lub stałego proszku smarującego takiegojak azotek baru, które to substancje smarujące doprowadzane są przewodami 14,14'ze zbiorników 13,13'. W ten sposób ogranicza się zużycie powierzchni spowodowane tarciem i to zarówno cylindrów 11 jak i ślizgaczy 10, 10, 10, 10”.

W innym przykładzie wykonania, ślizagcze 10, 10, 10, 10 mogą być utworzone przez krążki kulowe lub rolki, w którym to przypadku nie sąjuż potrzebne urządzenie smarujące. Poza mniejszą podatnością na zużycie z powodu tarcia takie rozwiązanie ma tę zaletę, w stosunku do ślizgaczy posiadających płaską powierzchnię styku z cylindrami 1, 1', że są mniej wrażliwe na zanieczyszczenia, które mogąwystępować na obrzeżach ścianek 3 cylindrów 11', a to z powodu ich mniejszej ich powierzchni stykowej.

Funkcja ślizgaczy 10,10', 10, 10” jest, jak nadmieniono powyżej, ograniczenie szybkości zużycia powierzchni bocznej 2 przy założeniu, w normalnych warunkach pracy, znacznego tarcia występującego pomiędzy cylindrami 11' i powierzchnią boczną 2. Zatem, zużycie powierzchni bocznej 2 w wyniku tarcia staje się praktycznie zerowe i to nawet w takich przypadkach, gdy pojawiają się stałe zanieczyszczenia, które przyspieszają to zużycie.

W innym przykładzie wykonania, każdą płytę oporową' można również wyposażyć tylko w dwa ślizgacze trące o różne cylindry 11', korzystnie usytuowane w pobliżu części górnej powierzchni bocznej 2, na przykład, umieszczone tak jak ślizgacze 10,10 z fig. 2.

Występowanie co najmniej dwóch ślizagczy 10, 10, 10, 10” na jednym z cylindrów 1, 1' sprzężonych z płytą dociskową 8 i elementami dociskowymi 9,9', 9, 9 umożliwia optymalizowanie szybkości zużycia powierzchni bocznej 2 w różnych strefach, uwzględniając przy tym szczególne przypadki, które mogąwywołać znaczniejsze zużycie w pobliżujednego z cylindrów w porównaniu z drugim cylindrem. Wykorzystuje się zatem możliwości niewielkiego odkształcenia powierzchni bocznej 2 i płyty oporowej 4 związanego z zastosowaniem zespołu składającego się z płyty dociskowej 8 i elementów dociskowych 9, 9', 9, 9^. Ale, jak podkreślono, wynalazek stosuje się również w przypadku, w którym siłownik 6 naciska bezpośrednio na płytę oporową 4.

178 430

W rezultacie można zastosować następujący sposób odlewania. Przed rozpoczęciem odlewania umieszcza się części przednie ślizgaczy 10,10 10, 10 odsunięte o kilka dziesiątych milimetra od czoła powierzchni bocznej 2 zetkniętej z cylindrami 11'. Następnie obraca się cylindry 11' przesuwając do przodu powierzchnię boczną2 za pomocąsiłownika 6 tak, aby spowodować wstępne zużycie powierzchni bocznej 2 dopasowujące jej kształt dokładnie do kształtu obrzeży ścianek 3 cylindrów 11'. To zużycie postępuje do czasu aż części przednie ślizgaczy 10,10', 10,

10''' zetknąsię z cylindrami 11'. W tym momencie przesuw do przodu powierzchni bocznej 2 nie jest już możliwy i zużycie jej zostaje zatrzymane. Zaczyna się wówczas odlewanie po ewentualnym zmniejszeniu siły nacisku powierzchni bocznej na cylindry 11. Podczas odlewania, ślizagcze 10, 10, 10, 10 bądź pozostawia się jako nieruchome, jeśli ma nie występować zużycie powierzchni bocznej 2, bądź wycofuje się je w sposób ciągły lub skokowy z regulowanąprędkościąśrednią na przykład, rzędu 2 do 10 mm na godzinę. Stopniowe wycofywanie ślizagczy umożliwia odnowienie powierzchni styku pomiędzy powierzchnią boczną 2 i obu cylindrami 1, 1' zachowując umiarkowane zużycie powierzchni bocznej 2, na przykład, zbliżone do zużycia części środkowej powierzchni bocznej 2, która styka się z ciekłym metalem, i która z tego powodu poddana jest erozji, na ogół chemicznej. Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, uzyskuje się umiarkowane zużycie powierzchni bocznej 2, z dokładnościąwiększąniż można byłoby to uzyskać stosując tylko siłowniki 6.

Jeśli mimo to podczas odlewania wystąpią nieszczelności pomiędzy cylindrami 11' i powierzchnią boczną 2 istnieje możliwość natychmiastowego wycofania ślizgaczy. 10,10 10, 10 o kilka dziesiątych milimetra i chwilowego zwiększenia prędkości przesuwu i siły podparcia powierzchni bocznej 2 tak, aby zapewnić szybkie - odnowienie ich powierzchni styku.

Należy także zauważyć, że system smarujący przewidziany dla ślizgaczy 10,10 wymaga smarowania pomiędzy powierzchniami cylindrów 11' i powierzchnią boczną 2, gdyż brzegi cylindrów 11, o które są oparte, wchodzą natychmiast w kontakt z powierzchnią boczną 2. Jest to korzystne dla zmniejszenia zużycia powierzchni bocznej 2.

Inny przykład wykonania wynalazku polega na zastosowaniu ślizgaczy 10, 10', 10, 10, lub co najmniej niektórych z nich, jako samosmarujących, w takim przypadku ślizgacze mogą być wykonane, na przykład, z azotku baru. Zastosowanie oddzielnego smaru na powierzchni, która styka się z cylindrami 1, 1' nie jest już wówczas potrzebne. Aby skompensować tak powstałe zużycie ślizgaczy 10,10', 10, 10* stosuje się urządzenia przemieszczające 11, 11'nadające tym ślizgaczom ruch postępowy w kierunku cylindrów 11'. Ten ruch może być zatrzymany, gdy tylko czujniki nacisku, połączone zazwyczaj z najbliższymi elementami dociskowymi 9, 9, 9, 9*, wykrywają zmniejszenie sił reakcji wywieranych przez cylindry 1, 1' na powierzchnię bocznąż i jej płytę oporową4, ponieważ takie zmniejszenie jest sygnałem, że czoło jednego ze ślizgaczy 10, 10', 10, 10 nie należy już na przedłużeniu czoła powierzchni bocznej 2.

Ponadto, stosowanie wynalazku daje się całkowicie pogodzić z zastosowaniem powierzchni bocznych, którym jak to jest znane, nadaje się ruch oscylacyjny w płaszczyźnie płaskich czół cylindrów 11'.

178 430

178 430

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (9)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami, zawierającego dwa chłodzone cylindry o osiach poziomych, dwie powierzchnie boczne oparte o obrzeża ścianek cylindrów, które to urządzenie do podpierania posiada wózek przemieszczający się ruchem sterowanym w kierunku równoległym do osi cylindrów, siłownik umieszczony na wózku ’ oraz płytę oporową połączoną z tym siłownikiem i powierzchniąboczną znamienne tym, że płyta oporowa (4) zawiera co najmniej dwa ślizgacze (10, 10', 10, 10') przesuwne w kierunku równoległym do osi cylindrów (1, 1') oraz urządzenia przemieszczające (11,11.') dociskające każdy ze ślizgaczy (10,10', 10, 10) do obrzeża ścianki (3) jednego z cylindrów (1, 1).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyta oporowa (4) połączona jest z siłownikiem (6) za pośrednictwem płyty dociskowej (8) i elementów dociskowych (9, 9', 9, 9) rozmieszczonych w strefie odpowiadającej strefie powierzchni bocznej (2).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenia przemieszczające (11,11) stanowią siłowniki.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenia przemieszczające (11,11) stanowią mechanizmy śrubowe.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenia przemieszczające (11, 11) stanowią mechanizmy zębatkowe.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ślizgacze (10,10, 10, 10) połączone są ze zbiornikami (13,13) mającymi przewody (14.14) doprowadzające substancje smarujące do powierzchni ślizgaczy stykających się z cylindrami (1,1').

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej niektóre ze ślizgaczy (10,10, 10, 10) są wykonane jako samosmarujące.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ślizgacze (10,10', 10, 10) utworzone są przez krążki kulowe.

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ślizgacze (10,10, 10, 10) utworzone są przez rolki.

* * *