WO2004033129A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von verbundmaterialbändern - Google Patents
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- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
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- B22D11/0648—Casting surfaces
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Definitions
- the invention relates to a device for producing composite material strips with the features of the preamble of claim 1 and a method for producing composite material strips with the features of the preamble of claim 5.
- Composite material strips are required to manufacture thin-walled plain bearing shells and sliding metal parts.
- Equal temperature chamber isothermal chamber poured liquid bearing metal onto the continuous steel strip.
- a main problem with pouring is to limit the side edges of the steel strip so that no liquid metal flows down the side of the steel strip.
- the longitudinal side edges of the steel strip are flanged up prior to casting, so that the melt is bounded on the side and cannot flow off the strip.
- the disadvantage here is
- the composite tape produced in this way is difficult to levelize due to the laterally flanged longitudinal edges and also cannot be wound onto coils, so that both longitudinal sides must be trimmed after the melt has solidified.
- the trimming of the longitudinal edges causes a further manufacturing step, which causes plant outlay and energy costs.
- the severed side edges mean a significant amount of composite material waste that must be disposed of.
- the object of the invention is to provide an apparatus and a method for producing composite material strips with which the disadvantages of the prior art are eliminated.
- an apparatus for producing composite material strips is provided with an isothermal chamber and one
- a caster applies liquid storage material to the continuous steel strip in the isothermal chamber.
- a melting limit band is located in the isothermal chamber in the running direction, provided on each side on the continuous steel band. According to the invention, during the casting of the steel strip with liquid bearing metal, a melt limiting strip is carried along and pressed on the side of the continuous steel strip until the melt has reached the solidus point (solidification point) and it can no longer flow down the side edge of the steel strip.
- the melting limitation band is designed as an endless band.
- the melting limitation band is designed as a one-way band.
- a guide mechanism which guides the melting limit band with the steel band through the isothermal chamber.
- the melting limitation band is in front of the
- Isothermal chamber inserted laterally, pressed on automatically and carried automatically.
- a method for producing composite material strips is proposed with an isothermal chamber through which a steel strip is guided and a caster via which liquid steel material is applied to the continuous steel strip in the isothermal chamber.
- One melting limit band is carried in the isothermal chamber in the direction of travel, carried on one side on the continuous steel band.
- 1: 3 is a schematic plan view of a device for producing composite material tapes according to the prior art
- Device for producing composite material tapes according to the invention and 2.4 a second embodiment according to FIG. 2.3.
- FIG. 1.1 A device 1 for the production of composite material tapes according to the prior art is provided with an isothermal chamber 2 and a highly flanged steel strip 3, which is continuously passed through the isothermal chamber 2.
- a caster 4 acts on the continuous steel strip 3 in the isothermal chamber 2 with liquid
- Fig. 1.2, 1.3 Corresponding features are designated by the reference numerals from Fig. 1.1.
- a side guiding mechanism 7 has rotatably mounted rollers 8, 9 with conveying devices 10, of which a melt limiting belt 1, 12 designed as a one-way belt (FIG. 2.3) or as an endless belt (FIG. 2.4) is carried and pressed on each side on the continuous steel belt 3.
- a melt limiting belt 1, 12 designed as a one-way belt (FIG. 2.3) or as an endless belt (FIG. 2.4) is carried and pressed on each side on the continuous steel belt 3.
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Abstract
Gemäss der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer (2) versehen und einem Stahlband (3), das durch die Isothermkammer (2) kontinuierlich durchlaufend geführt wird. Ein Giesser (4) beaufschlagt das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial. Je ein Schmelzbegrenzungsband (11, 12) ist in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung anliegend, an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband (3) vorgesehen. Erfindungsgemäss wird während des Begiessens des Stahlbandes mit flüssigem Lagermetall (5) seitlich je ein Schmelzbegrenzungsband (11, 12) solange an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband (3) mitgeführt und angepresst wird, bis die Schmelze (5) den Soliduspunkt (Erstarrungspunkt) erreicht hat und sie nicht mehr über den Seitenrand des Stahlbands (3) herunterfliessen kann. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern vorgeschlagen mit einer Isothermkammer (2) durch die ein Stahlband (3) geführt wird und einem Giesser (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial (5) beaufschlagt wird. Je ein Schmelzbegrenzungsband (11, 12) wird in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband (3) mitgeführt.
Description
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
Zur Herstellung von dünnwandigen Gleitlagerschalen und Gleitmetallteilen werden Verbundmaterialbänder benötigt.
Diese Verbundmaterialbänder werden in einem mehrstufigen Fertigungsprozess hergestellt. Ein wesentlicher Fertigungsschritt ist dabei das Begießen eines kontinuierlich durchlaufenden Stahlbandes. Mit einer speziellen Gießvorrichtung (Gießer) wird innerhalb einer
Gleichtemperaturkammer (Isothermkammer) flüssiges Lagermetall auf das durchlaufende Stahlband gegossen.
Ein Hauptproblem beim Begießen besteht darin, die Seitenränder des Stahlbandes so zu begrenzen, dass kein flüssiges Metall seitlich vom Stahlband herunterfließt. Bei der derzeitigen Fertigung werden die längslaufenden Seitenränder des Stahlbandes vor dem Begießen hochgebördelt, so daß die Schmelze seitlich begrenzt ist und nicht vom Band herunterfließen kann. Nachteilig hierbei ist,
1. Das Hochbördeln der Stahlbänder ist ein zusätzlicher
Prozeßschritt, der Anlagenaufwand und Energiekosten verursacht.
2. Die hochgebördelten Seitenränder verursachen in den längs laufenden Randbereichen Dickenunterschiede in der Lagermetallschicht, Kontaktspannungen sowie Haft- und
Qualitätsprobleme.
3. Das auf diese Art hergestellte Verbundband kann wegen der seitlich hochgebördelten Längskanten nur schwer dickenegalisiert und auch nicht auf Coils aufgewickelt werden, so dass beide Längsseiten nach dem Erstarren der Schmelze besäumt werden müssen.
4. Das Besäumen der Längskanten verursacht einen weiteren Fertigungsschritt, der Anlagenaufwand und Energiekosten verursacht.
5. Durch den Verlust der Seitenränder kommt hinzu, dass der Energieanteil zur Stahlbandvorwärmung (ca. 1 100°C) und die anteilige Schmelzwärme des Lagermetalls (ca. 1 100 °C) ebenfalls verloren sind.
6. Die abgetrennten Seitenränder bedeuten eine erhebliche Menge Verbundmaterialabfall, der entsorgt werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.
Die Lösung erfolgt mit einer Vorrichtung zur Herstellung von
Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Anspruchs 1. und einem
Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändern mit einer Isothermkammer versehen und einem
Stahlband, das durch die Isothermkammer kontinuierlich durchlaufend geführt wird. Ein Gießer beaufschlagt das durchlaufende Stahlband in der Isothermkammer mit flüssigem Lagermaterial. Je ein Schmelzbegrenzungsband ist in der Isothermkammer in Laufrichtung anliegend, an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband vorgesehen. Erfindungsgemäß wird während des Begießens des Stahlbandes mit flüssigem Lagermetall seitlich je ein Schmelzbegrenzungsband solange an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband mitgeführt und angepresst, bis die Schmelze den Soliduspunkt (Erstarrungspunkt) erreicht hat und sie nicht mehr über den Seitenrand des Stahlbands herunterfließen kann.
Durch diese Erfindung können die am Stand der Technik nachteiligen Punkte vollständig eliminiert werden, d.h. es können beträchtliche Material- und Energiemengen sowie Anlagenkosten eingespart werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Schmelzbegrenzungsband als Endlosband ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Schmelzbegrenzungsband als Einwegband ausgestaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Führungsmechanik vorgesehen, die das Schmelzbegrenzungsband mit dem Stahlband durch die Isothermkammer führt. Über die mitlaufende Führungs- mechanik des Stahrbandes wird das Schmelzbegrenzungsband vor der
Isothermkammer seitlich eingeführt, selbsttätig angepresst und automatisch mitgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändem vorgeschlagen mit einer Isothermkammer durch die ein Stahlband geführt wird und einem Gießer, über den das durchlaufende Stahlband in der Isothermkammer mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird. Je ein Schmelzbegrenzungsband wird in der Isothermkammer in Laufrichtung anliegend, einseitig am durchlaufenden Stahlband mitgeführt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:
Fig.. 1.1 : eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändem gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 1.2: einen Querschnitt durch ein Verbundrnaterialband gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 1 .3: eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändem gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2.1 : eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändem gemäß der Erfindung,
Fig. 2.2: einen Querschnitt durch ein Verbundrnaterialband auf einer Führungsmechanik gemäß der Erfindung,
Fig. 2.3: eine schematische Draufsicht einer 1. Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmaterialbändem gemäß der Erfindung und
Fig. 2.4: eine 2. Ausführungsform gemäß Figur 2.3.
Fig. 1.1 : Eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Verbundmaterialbändem gemäß dem Stand der Technik ist mit einer Isothermkammer 2 versehen und einem hochgebördelten Stahlband 3, das durch die Isothermkammer 2 kontinuierlich durchlaufend geführt wird. Ein Gießer 4 beaufschlagt das durchlaufende Stahlband 3 in der Isothermkammer 2 mit flüssigem
Lagermaterials, das durch die Bördelung 6 am Abfließen gehindert wird.
Fig. 1.2, 1.3: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1.1 bezeichnet. Die effektive Nutzbreite N sowie der Verlust V der Verbund- materialbänder mit hochgebördeltem Stahlband 3 gemäß dem Stand der
Technik ist in Figur 1.2 dargestellt.
Fig. 2.1 -2.4: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1.1 -1.3 bezeichnet. Eine Seitenführungsmechanik 7 weist drehbar gelagerte Rollen 8, 9 mit Fördereinrichtungen 10 auf, von denen je ein als Einwegband (Figur 2.3) oder als Endlosband (Figur 2.4) ausgestaltetes Schmelzbegrenzungsband 1 , 12 an jeder Seite am durchlaufenden Stahlband 3 mitgeführt und angepresst ist.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Isothermkammer
3 Stahlband
4 Gießer
5 Lagermaterial
6 Bördelung
7 Seitenführungsmechanik
8 Rolle
9 Rolle
10 Fördereinrichtung
11 Schmelzbegrenzungsband (einweg)
12 Schmelzbegrenzungsband (endlos)
N Nutzbreite
V Verlust
Claims
1 . Vorrichtung (1 ) zur Herstellung von Verbundmaterialbändem mit einer Isothermkammer (2) und einem Stahlband (3), das durch die
Isothermkammer (2) kontinuierlich durchlaufend geführt wird, und einem Gießer (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Schmelzbegrenzungsband (1 1 , 12) in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung mitbewegbar, randsseitig am durchlaufenden Stahlband (3) anliegend vorgesehen ist.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbegrenzungsband (12) als Endlosband ausgestaltet ist.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbegrenzungsband (1 1 ) als Einwegband ausgestaltet ist.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsmechanik (7) vorgesehen ist, die dasSchmelzbegrenzungs- band (1 1 , 12) mit dem Stahlband (3) durch die Isothermkammer (2) führt.
5. Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialbändem mit einer Isothermkammer (2) durch die ein Stahlband (3) geführt wird und einem Gießer (4), über den das durchlaufende Stahlband (3) in der
Isothermkammer (2) mit flüssigem Lagermaterial beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch das Mitführen je eines randseitig am Stahlband (3) anliegenden Schmelzbegrenzungsbands (1 1 , 12) in der Isothermkammer (2) in Laufrichtung.
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