Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil wickelbaren Metallbandes

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil wickelbaren Metallbandes in einer mit einer übergeordneten Steuerung versehenen Horizontal-Bandgießanlage, bei welchem bzw. welcher das Metallband mittels einer Abzieheinheit in einem pilgerschrittartigen Zyklus aus einer einem Metallschmelzebehälter zugeordneten Kokille ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit eine in Längsrichtung des Metallbandes verlagerbaren Bandeinrollmaschine zugeführt wird, in welcher das Metallband rollengestützt zum Coil gewickelt wird.

[0002] Eine solche Horizontal-Bandgießanlage mit einer linear verfahrbaren Bandeinrollmaschine bzw. Einrolleinheit, auf der das nach dem Erstarren der aus einem Warmhalteofen in die nachgeschaltete Kokille eingeleiteten Metallschmelze vorliegende Metallband aufgewickelt wird, ist durch die EP-B1-0 972 592 bekannt geworden. Es werden mindestens eine Wickelrolle der Einrolleinheit und wenigstens eine Abziehrolle der Abzieheinheit im Zyklus des Vorhubs und des Rückhubs des Metallbandes synchron angetrieben, wobei außerdem die angetriebene Wickelrolle mit der Einrolleinheit verlagert wird.

[0003] Trotz der Synchronisierung der angetriebenen Abziehrolle der Abzieheinheit und der angetriebenen Wickelrolle der Einrolleinheit über eine speicherprogrammierbare Steuerung und der horizontalen Bewegungsmöglichkeit der Einrolleinheit lässt sich nicht vermeiden, daß durch die auf das Metallband ausgeübte Massenbeschleunigung immer noch Zwangskräfte auftreten. Denn die Masse der Einrolleinheit und des Coils müssen den oszillierenden Bewegungen des Metallbandes entsprechend durch dieses selbst mit bewegt werden. Die dabei unvermeidlich wirksamen horizontalen Kräfte beeinflussen die Regelung der Zieheinrichtung und damit den Gieß- bzw. Herstellungsprozess, da die Genauigkeit der Bandbewegung reduziert wird. Zudem ist eine aufwendige Regelungstechnik erforderlich, weil die Antriebe der Abzieheinheit bzw. Zieheinrichtung und der Einrolleinheit mechanisch miteinander verbunden sind.

[0004] Aus der EP-A2-0316949 ist es bekannt, die Oberfläche eines von einem Bund abgewickelten zuvor forciert gekühlten, Metallbandes durch Bürsten zu reinigen. Die Reinigungseinheit besteht aus einer Walze in Form einer rotierenden Bürste und einer Gegenwalze bzw. -rolle mit einer glatten Mantelfläche. Um einerseits eine ausreichende Bandreinigung zu erzielen, dabei andererseits aber keine Beschädigungen des Metallbandes zu verursachen, werden die von den Walzen auf das Metallband aufgebrachten Kräfte gemessen und geregelt.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine einfachere Regelung ermöglichen und insbesondere Störfaktoren aufgrund von Massenbeschleunigungen verringern.

[0006] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf die Bandeinrollmaschine beim Ausfördern des Metallbandes wirkenden horizontalen Kräfte gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen bzw. ausgeförderten Metallbandes so geregelt wird, daß die gemessene horizontale Kraft gegen Null gehalten wird. Indem somit als Führungsgröße die von der Bandbewegung bzw. -geschwindigkeit bewirkten horizontalen Kräfte aktuell erfasst und mittels der Steuerung und dem übergeordneten Regelkreis unmittelbar sogleich die Bandgeschwindigkeit entsprechend verändert und angepasst wird, so daß die horizontalen Kräfte gegen Null gehen, lässt sich erreichen, daß keine Zwangskräfte auf das Metallband ausgeübt werden. Die permanente Anpassung der Band- und damit auch Einrollgeschwindigkeit aufgrund der gemessenen horizontalen Kräfte ermöglicht es, daß die Bandeinrollmaschine kaum noch, bestenfalls gar keine, linearen Verfahrbewegungen durchführen muß. Es wird eine deutliche Erhöhung der Genauigkeit der Bandbewegung erzielt.

[0007] Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Bandeinrollmaschine eine mit der übergeordneten Steuerung verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes auf die Bandeinrollmaschine wirkenden horizontalen Kräfte ermittelnde Messeinrichtung zugeordnet ist. Als Messeinrichtung eignet sich bevorzugt eine Kraft-/Druckmessdose; alternativ könnte ein an geeigneter Stelle vorgesehener Dehnungsmessstreifen oder dergleichen zum Einsatz kommen.

[0008] Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1

ein Anlagenschema einer als solche bekannten Horizontal-Bandgießanlage, der sich am Ende eine verlagerbare Bandeinrollmaschine zum Aufwickeln des hergestellten Metallbandes zu einem Coil anschließt; und

Fig. 2

als Einzelheit in einer schematischen Seitenansicht eine einer Horizontal- Bandgießanlage nachgeschaltete Bandeinrollmaschine.

[0009] Eine in Fig. 1 dargestellte Horizontal-Bandgießanlage 1 besteht aus einem Warmhalteofen als Metallschmelzebehälter 2 und einer daran angeflanschten, gekühlten Kokille 3. Die in der Kokille erstarrende Metallschmelze tritt als Metallband 4, beispielsweise eine Kupferlegierung mit rechteckigem, flachen Querschnitt, aus und wird dann in Abzieh- bzw. Förderrichtung gemäß Pfeil FR über Tragrollen 5 einer Abzieheinheit 6 mit mehreren paarweise einander zugeordneten, angetriebenen Abziehrollen 7 zugeleitet. Deren nicht gezeigter Antrieb ist über eine angedeutete Steuerleitung 8 an ein Steuereinheit bzw. Steuerung 9 angeschlossen.

[0010] In Förderrichtung FR gelangt das Metallband 4 aus der pilgerschrittartig betriebenen Abzieheinheit in eine Bandtrenneinrichtung 10, die im Ausführungsbeispiel auf einem mit Rollen 11 bestücktem Rollenbett 12 gemäß Doppelpfeil DP bewegbare Schere 13 ausgebildet ist. Diese ist über eine angedeutete Steuerleitung 14 ebenfalls an die Steuerung 9 angeschlossen.

[0011] Nach dem Durchlauf der Bandtrenneinheit gelangt das von mindestens einer Tragrolle 15 abgestützte Metallband 4 in eine Bandeinrollmaschine 16, auf der das Metallband 4 mittels aus Treib- und Biegerollen 17 bzw. 18 bestehenden Rollenpaaren aus der Horizontalen umgelenkt und zu einem Wickelbund bzw. Coil 19 aufgewickelt wird (vgl. Fig. 2). Das Metallband 4 wird von der Schere 13 durchtrennt, sobald das Coil 19 das ausgelegte Bundgewicht erreicht.

[0012] Wie sich der die Bandeinrollmaschine 16 zeigenden Fig. 2 entnehmen lässt, ist diese mit einem die Funktionsteile aufnehmenden, hin und her bewegbaren, wie durch die Rollen 20 angedeutet, Maschinenrahmen 21 (gestrichelt dargestellt) ausgebildet. Der Bandeinrollmaschine 16 ist eine Kraft-/Druckmessdose 22 zugeordnet, mit der sich die auf das Metallband 4 beim Ausfördern aus der Kokille 3 bis hin zur Bandeinrollmaschine 16 auswirkenden horizontalen Bandkräfte HF ermitteln lassen.

[0013] Sowohl Antriebe 23 der Treibrollen 17 als auch die Kraft-/Druckmessdose bzw. Messeinrichtung 22 sind ebenfalls über, wie wiederum angedeutet, Steuerleitungen 24 bzw. 25 mit der Steuereinheit bzw. Steuerung 9 verbunden (vgl. Fig. 1). Es lässt sich damit über einen übergeordneten Regelkreis die abhängig von der mit der Kraft-/Druckmessdose 22 gemessene, von der Bandbewegung auf den Maschinenrahmen 21 bzw. auf die Bandeinrollmaschine 16 ausgeübte horizontale Bandkraft HF ermitteln und durch Geschwindigkeitsänderung das Ausfördern bzw. Abziehen und Aufwickeln des Metallbandes 4 so anpassen, daß die horizontale Kraft HF gegen Null geht bzw. zumindest nahe Null gehalten wird. Dadurch wird die Bandeinrollgeschwindigkeit entsprechend korrigiert und sichergestellt, daß keine Zwangskräfte durch eine Massenbeschleunigung auf das Metallband 4 ausgeübt werden.

Bezugsziffernliste:

[0014] 

1

Horizontal-Bandgießanlage

2

Metallschmelzebehälter

3

Kokille

4

Metallband

5

Tragrollen

6

Abzieheinheit

7

Abziehrollen

8

Steuerleitung

9

Steuereinheit/Steuerung

10

Bandtrenneinrichtung

11

Rollen

12

Rollenbett

13

Schere

14

Steuerleitung

15

Tragrolle

16

Bandeinrollmaschine

17

Treibrolle

18

Biegerolle

19

Coil

20

Rolle

21

Maschinenrahmen

22

Kraft-/Druckmessdose bzw. Messeinrichtung

23

Antrieb

24

Steuerleitung

25

Steuerleitung

FR

Förderrichtung

DP

Doppelpfeil

HF

Horizontalkraft

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Horizontal-Bandgießanlage (1), bei welchem das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf die Bandeinrollmaschine (16) beim Ausfördern des Metallbandes (4) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung (9) abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen Metallbandes (4) so geregelt wird, daß die gemessene horizontale Kraft (HF) gegen Null gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Bandgießanlage (1), bei welcher das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bandeinrollmaschine (16) eine mit der übergeordneten Steuerung (9) verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes (4) auf die Bandeinrollmaschine (16) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) ermittelnde Messeinrichtung (22) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
eine Kraft-/Druckmessdose als Messeinrichtung (22).

Claims

1. A method for producing a metal strip (4) that can be wound up into a coil (19) in a horizontal strip casting system (1) with a master control (9), in which the metal strip (4) is transported out of a mould (3) assigned to a molten metal container (2) by means of a withdrawal unit (6) and fed to a strip coiler (16) that can be displaced in the longitudinal direction of the metal strip (4) via a strip separating unit (10), wherein the metal strip (4) is wound up into the coil (19) in said strip coiler while being supported by rollers,
characterized in
that the horizontal forces (HF) acting upon the strip coiler (16) during the transport of the metal strip (4) out of the mould are measured and the speed of the metal strip (4) being withdrawn is controlled by means of the master control (9) in dependence on the measured values such that the measured horizontal force (HF) is maintained around zero.

2. A device for producing a metal strip (4) that can be wound up into a coil (19) in a strip casting system (1) with a master control (9), in which the metal strip (4) is transported out of a mould (3) assigned to a molten metal container (2) by means of a withdrawal unit (6) and fed to a strip coiler (16) that can be displaced in the longitudinal direction of the metal strip (4) via a strip separating unit (10), wherein the metal strip (4) is wound up into the coil (19) in said strip coiler while being supported by rollers, particularly for carrying out the method according to Claim 1,
characterized in
that the strip coiler (16) features an assigned measuring device (22) that is connected to the master control (9) and determines the horizontal forces (HF) acting upon the strip coiler (16) during the transport of the metal strip (4) out of the mould.

3. The device according to Claim 2,
characterized by
a measuring device (22) in the form of a load cell/pressure cell.

Revendications

1. Procédé de création d'une bande métallique (4) enroulable en feuillard (19) dans une installation horizontale de coulée en bande (1) munie d'une commande directrice (9), dans lequel la bande métallique (4) est extraite au moyen d'une unité d'enlèvement (6) d'une lingotière (3) associée à une cuve de bain de fusion (2) et amenée par l'intermédiaire d'une unité de séparation de bande (10) vers une machine d'enroulement de bande (16) déplaçable en direction longitudinale de la bande métallique (4), dans laquelle la bande métallique (4) est enroulée en feuillard (19) en étant soutenue par des rouleaux,
caractérisé en ce que,
les forces horizontales (HF) agissant sur la machine d'enroulement de bande (16) lors de l'extraction de la bande métallique (4) sont mesurées et en ce que la vitesse de la bande métallique (4) enlevée est réglée au moyen de la commande directrice (9) en fonction des valeurs mesurées, de sorte que la force horizontale (HF) mesurée soit maintenue à une valeur proche de zéro.

2. Procédé de création d'une bande métallique (4) enroulable en feuillard (19) dans une installation horizontale de coulée en bande (1) munie d'une commande directrice (9), dans lequel la bande métallique (4) est évacuée au moyen d'une unité d'enlèvement (6) hors d'une lingotière (3) associée à une cuve de bain de fusion (2) et amenée par l'intermédiaire d'une unité de séparation de bande (10) vers une machine d'enroulement de bande (16) déplaçable en direction longitudinale de la bande métallique (4), dans laquelle la bande métallique (4) est enroulée en feuillard (19) en étant soutenue par des rouleaux, notamment pour la réalisation du procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce
qu'un dispositif de mesure (22) relié à la commande directrice (9) déterminant les forces horizontales (HF) agissant sur la machine d'enroulement de bande (16) lors de l'évacuation de la bande métallique (4) est associé à la machine d'enroulement de bande (16).

3. Dispositif selon la revendication 2,
caractérisé par
une boîte dynamométrique de force/de pression en tant que dispositif de mesure (22).

Zeichnung