Seitendamm zum seitlichen Abschluss des Giessraumes einer Stranggiessmaschine mit umlaufenden Kokillen und Verfahren zum Unterhalt der Stranggiessmaschine

Abstract

 Seitlich der Giessdüse (26) bzw. des Giessraumes (24) ist ein kettenartiger, aus Gliedern (6) bestehender Seitendamm angeordnet. Der Seitendamm mit den Gliedern (6) läuft über zwei Umlenkrollen (1, 2). Jedes Glied besteht aus einem Träger (9, 10) und einem leicht auswechselbaren, damit verbundenen Block (15). Jeder Träger (9, 10) ist einseitig mittels eines Fusses (5) auf einer Führung (23) bzw. auf einer Umlenkwalze (1, 2) abgestützt und ist am anderen Ende mittels eines Kup­plungshebels (12) mit dem Fuss (5) des benachbarten Trägers (9, 10) gelenkig verbunden. Es werden damit optimale Bedingungen geschaffen, indem der Seitendamm mit gleichmässiger Geschwindigkeit läuft trotzdem verhältnismässig lange Glieder verwendet werden. Defekte Blöcke können während des Betriebes ausgewechselt werden. Die Bewegungsebene des Seitendammes stimmt mit der Ebene der Kokillenbänder (25, 25ʹ) überein, und der Seitendamm kann somit verschieden tief zwischen die Kokillenbänder greifen und damit variable Breiten des Gussbandes bestimmen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Seitendamm zum seitlichen Abschluss des Giessraumes einer Stranggiessmaschine mit umlaufenden Kokillen, mit kettenförmig miteinander verbundenen Gliedern, die im Bereiche des Giessraums zwischen den umlaufenden Kokillen aneinander liegen und den Giessraum abschliessen und mit dem Giessgut mitlau­fen, wobei die Umlaufbahn des Seitendammes in einer zu den Kokillenflächen im Bereiche des Giessraumes paralle­len Ebene liegt.

[0002] Ueblicherweise bestehen Seitendämme für den vorgenannten Zweck aus einem endlosen, biegsamen Stahlstreifen oder Drahtseil, auf welchem quaderförmige Blöcke befestigt sind, deren Abmessungen in der Grössenordnung von etwa 40 bis 60 mm Länge und 40 bis 60 mm Breite liegen und deren Höhe der Dicke des zu giessenden Bandes oder Stranges entspricht (Hermann, Handbuch des Stranggies­sens, Seite 49, Bild 140, 142).

[0003] Die Seitendämme gelten als Verschleissteile, wobei deren Herstellung aufwendig und entsprechend teuer ist. Zudem ist die Handhabung der fertigen Seitendämme und die Montage derselben in der Giessmaschine äusserst unbe­quem.

[0004] Die endlosen Seitendämme der meisten Stranggiessmaschi­nen laufen in der gleichen Bewegungsebene um wie die Kokillenbänder. Die den Giessraum begrenzenden Innen­flächen der erwähnten Blöcke müssen daher eben ausge­führt sein, damit diese Blöcke an der austrittseitigen Umlenkstelle des Seitendammes quer zum erstarrten Gussband weglaufen können (US-A-3,342,251 und 3,865,176 sowie FR-A-1 043 135 und Patent Abstracts of Japan, Band 9, Nr.67 (M-366)(1790), 27. März 1985; JP-A-59 199 154).

[0005] Es ist zwar auch vorgeschlagen worden, den Seitendamm in einer zu den Kokillenflächen im Bereiche des Giessraumes parallelen Ebene umlaufen zu lassen (US-A-2,640,235 und 4,632,176). Die einzelnen Glieder des Seitendammes sind dabei starr verbunden mit Gliedern einer Kette, welche am Eintritt und Austritt des Giessraumes über Umlenkwal­zen bzw. Kettenräder geführt ist. Dieser Aufbau gestat­tet nicht, eine optimale Führung, Abdichtwirkung und Bewegung der Glieder des Seitendammes im Bereiche des Giessraumes und zugleich eine optimale Bewegung dersel­ben an den Umlenkstellen zu erzielen, wie noch eingehen­der gezeigt werden wird. Insbesondere besteht die Gefahr, dass die in Laufrichtung hinteren Kanten der Glieder an der Umlenkstelle am Austritt des Giessraumes in den gegossenen Strang eindringen.

[0006] Ein erstes Ziel vorliegender Erfindung besteht darin, für diese Probleme eine Lösung anzugeben und eine optimale Führung, Dichtwirkung und Bewegung der Glieder des Seitendammes sowohl im Bereiche des Giessraumes als insbesondere auch an den Umlenkstellen sicherzustellen. Diese Lösung besteht darin, dass die Glieder einseitig einen schwenkbaren Fuss aufweisen und auf der anderen Seite mittels einer schwenkbaren Kupplungsstange mit dem Fuss des benachbarten Gliedes verbunden sind. Dank der speziellen Schwenkverbindung der Glieder des Seitendam­mes mit besonderen Füssen wird ein optimaler Bewegungs­ablauf erzielt.

[0007] Die erwähnten, bekannten Seitendämme haben infolge der thermischen und mechanischen Beanspruchung eine beschränkte Lebensdauer und geben oft Anlass zu Störun­gen und Betriebsunterbrüchen.

[0008] Ein weiteres Ziel vorliegender Erfindung besteht darin, auch in dieser Richtung eine erhebliche Verbesserung zu erzielen. Die Lösung besteht darin, dass die Glieder des Seitendammes je aus einem Träger der mit den übrigen Trägern kettenartig verbunden ist und je einem aus­wechselbaren Block bestehen, wobei jeder Block mittels lösbarer Haltemittel mit dem zugeordneten Träger verbun­den ist. Es wird damit möglich, einzelne beschädigte Blöcke während des Betriebes auszuwechseln, sodass Betriebsunterbrüche weit seltener vorkommen als bei be­kannten Maschinen. Die leichte Auswechselbarkeit der Blöcke wird ganz besonders begünstigt, wenn gemäss dem obenerwähnten ersten Lösungsvorschlag die Umlaufbahn des Seitendammes in einer zu den Kokillenflächen parallelen Ebene liegt. Eventuell auszuwechselnde Blöcke liegen dann ganz aussen und können nach aussen entfernt und von aussen durch neue Blöcke ersetzt werden.

[0009] Die bekannten Seitendämme, bei welchen die quaderförmi­gen Blöcke an biegsamen Stahlstreifen, Ketten oder Drahtseilen befestigt sind, erlauben einerseits nicht die Verwendung langer Blöcke und ausserdem würden sich Schwierigkeiten bei der Einhaltung einer konstanten Geschwindigkeit der Seitendämme im Bereiche des Giess­raumes sowie einer konstanten gegenseitigen Distanz der Seitendämme ergeben für den Fall, dass sich diese in der Ebene des Gussbandes bewegen. Die Erfindung betrifft daher auch eine Lösung, wonach zwischen je zwei benach­barten Gliedern des Seitendammes ein beiden Gliedern gemeinsamer Fuss angeordnet ist, mit welchem beide Glieder schwenkbar verbunden sind und welcher als starrer Stütz-und Führungsteil dient.

[0010] Es wird damit erreicht, dass die Glieder an den Umlenk­stellen frei und unabhängig von einem Zugglied, bei­spielsweise einer Kette, radial und in Umlaufrichtung gegenseitig etwas beweglich sind, was eine problemlose Umlenkung gestattet, und dass sie andererseits im Bereich des Giessraumes starr und gegenseitig praktisch unbeweglich und mit konstanter Geschwindigkeit geführt sind. Diese Lösung gestattet denn auch die Verwendung längerer Glieder in der Grössenordnung von 100 bis 250 mm oder mehr, was sich auf die Herstellungskosten zusäztlich vorteilhaft auswirkt und den bisher erforder­lichen Zeitaufwand beim Auswechseln eines Seitendammes wesentlich reduziert.

[0011] Der Seitendamm kann durch Reibung mit den Kokillen und dem Giessgut frei mitlaufen oder kann über eine Umlenk­rolle angetrieben werden.

[0012] Um ein Ausfliessen der Schmelze zwischen den Stirnseiten der Giessdüse und den Seitendämmen zu verhindern, werden diese vorteilhafterweise nachgiebig gegen die Stirnseite der Giessdüse gepresst.

[0013] Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels und zweier Ausfüh­rungsvarianten näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Seitendamm mit den benachbarten wesentlichen Teilen der Stranggiessmaschine,

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstab,

Fig. 3 zeigt die Konstruktion der einzelnen Glieder des Seitendammes unter Anwendung von Zugfedern für die Halterung der Blöcke in noch grösserem Massstab,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein Glied des Seiten­dammes,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt V-V in Fig. 2 durch eine Ausführungsvariante eines Gliedes und dessen Führung, und

Fig. 6 und 7 zeigen den Fig. 3 und 4 entsprechende Schnitte durch ein Beispiel einer Ausführungs­variante der einzelnen Glieder des Seitendammes unter Anwendung von Permanent-Magneten für die Halterung der Blöcke.

[0014] Der als endloses, kettenartiges Gebilde konzipierte Seitendamm ist über zwei Umlenkrollen 1 und 2 geführt. Die beiden Rollen sind am Umfang mit zylindrischen Stiften oder Auflagen 3 besetzt, die so bemessen sind, dass sie in entsprechende halbzylindrische Kerben 4 je eines Fusses 5 eines Gliedes 6 des Seitendammes eingrei­fen. Die Füsse 5 aller Glieder sind mit einer Kette 7 gelenkig verbunden.

[0015] Mittels eines Bolzens 8 ist jeder Fuss 5 schwenkbar zwischen zwei Seitenplatten 9 und 10 eines kastenförmi­gen Trägers gelagert. Die Seitenwände 9 und 10 sind mittels Bolzen 11 fest miteinander verschraubt oder ver­nietet. Auf dem Bolzen 8 jedes Trägers 9, 10 ist eine Kupplungsstange 12 schwenkbar gelagert. Das andere Ende derselben ist am äusseren Ende des benachbarten Trägers 9, 10 in Lagerbüchsen 13 mittels eines Bolzens 14 eben­falls schwenkbar gelagert. Die Träger 9, 10 sind somit ausserhalb der Kette 7 gegenüber derselben radial und in Umfangsrichtung etwas beweglich angeordnet. Die Abstüt­zung auf die Umlenkrollen 1 und 2 erfolgt weder durch die Kette 7 noch durch die Träger 9, 10 direkt, sondern durch die Füsse 5 der Träger. Auf jedem Träger 9, 10 ist ein Block 15 aus geeignetem Material, beispielsweise keramischen Material, Metall oder einem mit einer kera­mischen oder chemischen Schutzschicht versehenen Mate­rial, aufgesetzt. Jeder Block weist innen in der Mitte eine Kerbe 16 auf, in welche ein Keil 17 eingreift, welcher an der Aussenseite des Trägers 9, 10 befestigt ist. Eine Möglichkeit der Befestigung der Blöcke auf den Trägern besteht darin, dass jeder Block 15 vorzugsweise beidseitig der Kerbe 16 je eine Oese aufweist, an welchen Zugfedern 19 eingehängt sind, deren anderes Ende am Bolzen 20 verankert ist. Die Bolzen 20 sind hohl ausgebildet, damit man sie von aussen mit einem Dorn fassen kann, und sie sind in Rastvertiefungen 21 am einen Ende von L-förmigen Schlitzen 22 gehalten. Sie weisen an den Enden Schultern auf, welche sie zwischen den Seitenwänden 9 und 10 axial sichern.

[0016] Eine andere Art der Befestigung besteht darin, dass die Blöcke 15 durch magnetische Kräfte auf den Trägern gehalten werden, wozu ein Permanent-Magnet 35 mit genügender Anziehungskraft zwischen den Seitenwänden mittels Nieten 37 eingebaut wird (Fig. 6). Es können auch mehrere und/oder andere Magnete, z.B. auch Topfma­gnete angewandt werden. Die magnetische Kraft wird vorteilhafterweise so gewählt, dass ein Block sicher gehaltert ist, andererseits aber von Hand entfernt und durch einen anderen ersetzt werden kann.

[0017] Für den Fall, dass keramische oder nicht magnetische Blöcke 15 verwendet werden, können diese mit einer auf der dem Magneten zugewandten Seite befestigten ferroma­gnetischen Platte 36 versehen werden. Als Material für die Seitenplatten 9 wird ein antimagnetisches Material, vorzugsweise austenitisches Stahlblech verwendet.

[0018] Zwischen den Umlenkrollen 1 und 2 sind die Füsse 5 mit ihren ebenen Innenflächen 5a an geraden Führungs­schienen 23 abgestützt und führen somit die Glie­der bzw. die Blöcke 15 gerade. In diesem Bereich liegen die Blöcke 15 aneinander und bilden einen dich­ten seitlichen Abschluss des Giessraumes 24. Sie können dabei mit einstellbarer Tiefe zwischen die Kokillenbänder greifen, von welchen in Fig. 1 das hintere Band 25 dargestellt ist. Die Blöcke 15 sind schon im Bereich der Giessdüse 26 gerade geführt und bilden damit auch eine Abdichtung nach hinten. Führungen 23 und die Lager der beiden Umlenkwalzen 1 und 2 sind auf einem schwenkbaren Rahmen R montiert, welcher vorteilhafterweise mittels einer Feder 27 und eines Hebelarmes 28 ständig um die mit der unteren Umlenkrolle 2 zusammenfallenden Achse gegen die Giessvorrichtung, insbesondere an die Stirnseite der Giessdüse 26, ge­drückt wird. Es sind weitere Federn 29 vorgesehen, welche die Lager der oberen Umlenkrolle 1 nach oben drücken und damit den Seitendamm spannen.

[0019] Die Arbeitsweise des Seitendammes ist mit dem Vorstehen­den schon weitgehend geklärt. Es kann ein Antrieb vorgesehen sein, welcher die Blöcke 15 im Bereich des Giessraumes 24 mit der gewünschten, dem Gussband ent­sprechenden Geschwindigkeit in Fig. 1 abwärts bewegt. Diese Blöcke können aber auch durch das Giessgut mitge­nommen werden und damit den ganzen Seitendamm antreiben.

[0020] Die Länge der Verbindungsstangen 12 und die Anordnung ihrer Schwenkachsen 8 und 14 in den benachbarten Trägern sind so bemessen, dass die Träger 9, 10 und die Blöcke 15 auf den geraden Abschnitten des Seitendammes genau auf gleicher Höhe über den Führungsschienen 23 liegen, sodass die Aussenflächen der Blöcke 15 bündig ineinander übergehen. Bei der Schwenkbewegung der Glieder an deren Umlenkstellen sorgen die Kupplungsstangen 12 dafür, dass sich die Blöcke in Umfangsrichtung frei auseinan­derbewegen und auch entsprechend der Verschwenkung der Kupplungsstangen radial einwärts bewegen können, sodass die kritischen, äussersten Kanten 15a der Blöcke 15 beim Abheben vom erstarrten Gussband 30 nicht in dessen Seitenfläche 30a eindringen sondern sauber abgehoben werden. Dieser Vorgang ist in Fig. 1 unten besonders deutlich und etwas übertrieben dargestellt.

[0021] Defekte Blöcke 15 können am äusseren, freiliegenden Trumm des Seitendammes während des Betriebes leicht entfernt und ausgewechselt werden. Unter Anwendung von Zugfedern für die Halterung der Blöcke braucht man zu diesem Zwecke lediglich die Bolzen 20 aus ihren Rasten 21 auszuhängen und in den Schlitzen 22 nach innen und oben zu führen, womit die Federn 19 entspannt und schliesslich mit dem Block 15 entfernt werden können. Dann wird ein neuer Block eingesetzt, seine Federn 19 werden an den Bolzen 20 angehängt und die Bolzen zum Spannen der Federn wieder in ihre Rasten 21 zurückge­führt.

[0022] Unter Anwendung einer magnetischen Halterung gemäss Fig. 6, kann man einen zu ersetzenden Block von Hand abheben und einen anderen aufsetzen.

[0023] Wie Fig. 4 zeigt, sind die Blöcke 15 gleich dick ausge­führt wie die Träger 9, 10. Für den Fall, dass dickere Bänder hergestellt werden müssen, können die Blöcke 15 auch dicker ausgeführt sein. Selbstverständlich muss dabei auch die Giessdüse der zu giessenden Banddicke entsprechen. In beiden Fällen können die Blöcke 15 mit ihren Trägern 9, 10 in einem verhältnismässig grossen Bereich beliebig tief zwischen die Kokillenbänder 25 eindringen und damit die Breite des Gussbandes bestim­men.

[0024] Um diese Einstellung vornehmen zu können, kann der Rahmen, an welchem der Seitendamm montiert ist, mit dem Hebelarm 28 und der Feder 27 auf einem Schlitten angeordnet sein, welcher seitlich verstellt werden kann, um die Giessbreite zu variieren.

[0025] Bei lotrechter Giessrichtung genügt eine Führung des Seitendammes durch die in die Umlenkrollen eingreifende Kette 7 bzw. die Abstützung der Füsse 5 auf den Bolzen 3 der Umlenkwalzen, weil auf die Glieder praktisch keine Kippmomente wirken. Bei horizontaler oder schräger Giessrichtung kann jedoch eine zusätzliche Führung erforderlich sein, um ein Kippen der Glieder des Seiten­dammes zu verhindern und diese in der betreffenden Giessebene zu halten.

[0026] Fig. 5 zeigt eine solche Ausführungsvariante, in welcher entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in den Fig. 1 bis 4. Eine Achse 31 ragt hierbei über die beiden Seitenwände 9 und 10 des Trägers hinaus. Sie trägt zwei Führungsrollen 32, welche sich gegen zusätz­liche Führungsschienen 33 und 34 abstützen, welche an den Führungen 23 montiert sind. An den Umlenkstellen können natürlich entsprechende zusätzliche Führungs­schienen 33 und 34 vorgesehen sein. Die Füsse 5ʹ greifen in eine Nut 23a einer Führungsschiene 23ʹ, womit die Glieder 6 auch vertikal gestützt sind.

[0027] In Fig. 5 ist auch das obere Kokillenband 25ʹ angedeu­tet. Die Figur zeigt ferner eine Variante des Blockes 15, welcher hier mit 15ʹ bezeichnet ist und eine konkave äussere Oberfläche 15b aufweist. Entsprechend dieser konkaven Formfläche des Blockes bzw. aller Blöcke 15ʹ wird ein Gussband mit konvexem Rand erzeugt, was in vielen Fällen erwünscht ist, insbesondere bei dickeren Bändern und beim Giessen von Stahl.

[0028] Anstelle der die Füsse 5 stützenden und mitnehmenden Umlenkrollen 1 und 2 könnten auch Kettenräder vorgesehen sein, in welche die Kettenabschnitte oder eine zusammen­hängende, endlose Kette eingreift. Die Füsse müssten in diesem Falle die Kette aussen umgreifen und auf ihr gelenkig angebracht sein, oder aber die Kettenräder müssten Lücken zur Aufnahme der Füsse aufweisen.

Ansprüche

1. Seitendamm zum seitlichen Abschluss des Giessraumes (24) einer Stranggiessmaschine mit umlaufenden Kokillen (25), mit kettenförmig miteinander verbundenen Gliedern (6), die im Bereiche des Giessraums zwischen den umlau­fenden Kokillen aneinander liegen und den Giessraum abschliessen und mit dem Giessgut (30) mitlaufen, wobei die Umlaufbahn des Seitendammes (6, 7) in einer zu den Kokillenflächen (25) im Bereiche des Giessraumes (24) parallelen Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder (6) einseitig einen schwenkbaren Fuss (5) aufweisen und auf der anderen Seite mittels einer schwenkbaren Kupplungsstange (12) mit dem Fuss (5) des benachbarten Gliedes (6) verbunden sind.

2. Seitendamm, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei benachbarten Gliedern (6) ein beiden Gliedern gemeinsamer Fuss (5) angeordnet ist, mit welchem beide Glieder schwenkbar verbunden sind.

3. Seitendamm, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder je aus einem Träger (9, 10), der mit den übrigen Trägern kettenartig verbunden ist und je einem auswechselbaren Block (15) bestehen, wobei jeder Block mittels lösbarer Haltemittel mit dem zugeordneten Träger verbunden ist.

4. Seitendamm, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füsse Führungselemente (5) sind, die ungehindert über Umlenkrollen (1, 2) geführt werden können und dass sie beim Einlaufen in den Bereich des Giessraumes (24) eine gleichmässige Geschwindigkeit aufweisen und so geführt sind, dass die Distanz zwischen der Mittellinie des Giessraumes (24) und dem Seitendamm bei der Rotation der Umlenkrollen (1, 2) keiner Schwan­kung unterworfen ist.

5. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke (15) aus keramischem Material oder aus metallischem Werkstoff bestehen oder mit einer keramischen oder chemischen Schutzschicht versehen sind.

6. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke (14) eine Länge von 100 bis 250 mm oder mehr aufweisen.

7. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis jedes Trägers aus zwei Seitenplatten (9, 10) besteht, welche fest miteinander verbunden und so distanziert sind, dass das über die Platten gemessene Mass gleich oder kleiner ist als die Dicke des Blockes (15), wobei alle Verbindungs- und Befestigungselemente für die Blöcke zwischen den Platten angeordnet sind.

8. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke (15) mittels Federn (19) auf die Träger (9, 10) gespannt oder magnetisch auf den Trägern gehalten sind.

9. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (9, 10) L-förmige Schlitze (22) aufweisen, um die am Block (15) veranker­ten Federn (19) am freien Ende mittels eines Querbolzens (20) zu erfassen und zu spannen und den Bolzen in eine Vertiefung (21) einzurasten.

10. Seitendamm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (20) eine Längsbohrung aufweist.

11. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (9, 10) an einem Ende je mit einem Fuss (5) gelenkig verbunden und am anderen Ende durch eine Stange (18) geführt ist, die gelenkig einerseits unter dem Block (15) eines Gliedes und andererseits im Drehpunkt (8) oder in dessen Nähe des Fusses (5) des benachbarten Trägers (9, 10) an­greift.

12. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitendamm in der Umlaufebene schwenkbar ist und nachgiebig gegen die Stirnseite der Giessdüse (26) gedrückt werden kann.

13. Seitendamm nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Giessraum (24) begrenzende Fläche (15b) jedes Blockes (15ʹ) profiliert, z.B. konkav gekrümmt ist.

14. Verfahren zum Unterhalt einer Stranggiessmaschine mit umlaufenden Kokillen (25) und mit einem Seitendamm mit kettenförmig miteinander verbundenen Gliedern (6) die den Giessraum zwischen den umlaufenden Kokillen abschliessen und mit dem Giessgut mitlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass man den Seitendamm in einer zu den Kokillenflächen (25) im Bereiche des Giessraumes paral­lelen Ebene umlaufen lässt und die Glieder des Seiten­dammes aus je einem Träger (9, 10) und einem mit dem Träger trennbar verbundenen, dichtend zwischen die Kokillen greifenden Block aufbaut, und dass man während des Betriebs an dem nicht zwischen die Kokillen greifen­den Trumm des Seitendammes Blöcke auswechselt.

Zeichnung