[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung mindestens einer von zwei
Gießrollen, die jeweils eine Gießrollenlängsachse aufweisen, zur Herstellung eines
Metallbands. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Positionierung mindestens
einer von zwei Gießrollen in einem Gießverfahren zur Herstellung eines Metallbandes.
[0002] Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art sind bereits aus
DE 698 13 424 T2 bekannt. Hier ist das kontinuierliche Gießen von Metallbändern mittels einer Zwillingswalzen-Gießvorrichtung
beschrieben, in welcher geschmolzenes Metall in einen Gießspalt zwischen zwei gegenläufige,
rotierende gekühlte Gießwalzen bzw. Gießrollen gebracht wird. Das geschmolzene Metall
wird durch mindestens eine oberhalb des Gießspalts angeordnete Düsenanordnung auf
die Gießwalzen aufgegeben, wobei sich oberhalb des Gießspalts zwischen den Gießwalzen
ein sogenanntes Gießbad bildet. Der Begriff "Gießspalt" bezeichnet dabei den Bereich,
in welchem ein Abstand zwischen den Gießwalzenoberflächen am geringsten ist. Übliche
Gießspaltweiten liegen hierbei etwa im Bereich von < 10mm, insbesondere im Bereich
von < 5mm. An der Oberfläche einer jeden Gießwalze in Kontakt zum Gießbad erstarrtes
Metall bildet eine Bandschale aus, wobei die beiden Bandschalen im Gießspalt zwischen
den Gießwalzen im sogenannten "Kissing Point" oder Kontaktpunkt zu dem Metallband
zusammengeführt werden, das in Schwerkraftrichtung aus dem Gießspalt nach unten abgeführt
wird. Zwischen den Bandschalen befindet sich zu diesem Zeitpunkt noch eine breiige,
metallische Verbindungsschicht, die flexibel ist und erst während des Abführens des
Metallbands in Schwerkraftrichtung aus dem Gießspalt nach unten zunehmend abgekühlt
wird und ebenfalls erstarrt. Um ein Ausfließen von flüssigem Metall im Bereich der
beiden Enden des Gießbads zu verhindern, wird das sich ausbildende Gießbad üblicherweise
zwischen zwei Seitenplatten oder -dämmen eingeschlossen, die in einem gleitenden Eingriff
mit den Stirnflächen der Gießwalzen stehen.
[0003] Es wird ein endabmessungsnahes Metallband erzeugt, das entweder direkt nach Durchlaufen
des Gießspalts und einer Abkühlung als Fertigband abgezogen wird oder auf eine gewünschte
Banddicke bzw. Endabmessung gewalzt und gekühlt wird.
[0004] Die Positionierung der Gießwalzen in einem derartigen Gießprozess ist aufwendig und
schwierig. Die Banddicke und/oder das Bandprofil des hergestellten Metallbands sind
vor allem von der Beschaffenheit der Gießrollen, der Kontaktzeit und dem Kontaktbogen
von Bandschale und Gießrolle sowie der Position des "Kissing Point" abhängig. So muss
neben der Gießrollengeschwindigkeit die Spaltweite zwischen den Gießrollen exakt eingestellt
werden, um ein Metallband der gewünschten Banddicke und des gewünschten Bandprofils
zu erzeugen.
[0005] Gemäß der
DE 698 13 424 T2 wird mindestens eine der Gießwalzen an einem Paar bewegbarer Walzenträger angebracht,
die es erlauben, dass die Gießwalze sich in Richtung der anderen Gießwalze oder von
dieser weg bewegt. Eine Anschlageinrichtung begrenzt die Bewegung der Gießwalze(n)
und legt die minimal erreichbare Spaltweite fest. Ein Walzenkassettenrahmen, in welchem
die Gießwalzen und Anschlageinrichtungen gehaltert sind, wird in Betriebsposition
mittels einer Hebevorrichtung angehoben, die Hydraulikzylindereinheiten aufweist,
und in dieser Position mittels horizontaler Hydraulikzylindereinheiten eingespannt
und ortsfest verklemmt, so dass die Spaltweite fixiert ist.
[0006] Bereits bei einer Änderung lediglich eines Parameters mit Einfluss auf die Banddicke
und das Bandprofil, wie beispielsweise der Beschaffenheit der Gießrollen während des
laufenden Gießbetriebs, z.B. durch Änderung des Oberflächenprofils der Gießrolle(n),
ändern sich die Banddicke und/oder das Bandprofil des erzeugten Metallbands. Auch
Änderungen im Bereich einer Kühlmittelzuführung zu den Gießrollen oder im Bereich
des Antriebs der Gießrollen können zu einer Beeinflussung der erzielten Banddicke
und/oder des Bandprofils führen. Häufig tritt dabei auch der Effekt auf, dass das
Metallband nun über seine Bandbreite gesehen eine unterschiedliche Banddicke aufweist.
Eine Änderung der ursprünglich vorgegebenen Spaltweite im Bereich von Millimetern
mittels einer Änderung des Abstands zwischen den Enden der beiden Gießrollen, an einer
oder beiden Enden der Gießrollen, kann erforderlich sein, um die Banddicke und/oder
das Bandprofil beizubehalten. Eine notwendige Verstellung der Spaltweite zur Korrektur
der Position der Gießrollen war im laufenden Gießbetrieb gemäß dem Stand der Technik
bisher nicht möglich.
[0007] Die
DE 10 2008 057 818 A1 beschreibt ein Stranggussverfahren und eine Stranggussvorrichtung mit zwei Trommeln,
die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, und mit Lagergehäusen zum drehbaren
Aufnehmen der Trommelwellen, die an den gegenüberliegenden Enden der Trommeln vorstehen.
Auf Seiten wenigstens einer der Trommeln umfasst die Stranggießvorrichtung einen Basisabschnitt,
einen Arm mit einem Endabschnitt, an dem das Lagergehäuse befestigt ist, und einem
gegenüberliegenden Endabschnitt, der schwenkbar am Basisabschnitt angebracht ist.
Weiterhin ist eine Einstellvorrichtung zum Schwenken des Arms vorhanden, um die beiden
Trommeln aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen.
[0008] Die
EP 1 092 490 A1 offenbart eine Bandgießmaschine zur Erzeugung eines Metallbandes sowie ein Verfahren
zur Steuerung derselben.
[0009] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung
von Gießrollen in einem kontinuierlichen Gießverfahren zur Herstellung eines Metallbands
bereitzustellen, die eine verbesserte Spaltweitenanpassung während des Gießbetriebs
ermöglichen.
[0010] Die Aufgabe wird für die Vorrichtung zur Positionierung mindestens einer von zwei
Gießrollen, die jeweils eine Gießrollenlängsachse aufweisen, in einem kontinuierlichen
Gießverfahren zur Herstellung eines Metallbands gelöst, indem sie folgendes umfassend
ausgebildet ist:
- mindestens ein Rahmenelement,
- mindestens ein Paar Hebelelemente pro zu positionierender Gießrolle, dessen Hebelelemente
jeweils an einem ersten Ende um eine feststehende, an dem mindestens einen Rahmenelement
angeordnete erste Drehachse drehbar gelagert sind, wobei die ersten Drehachsen der
Hebelelemente eine gemeinsame erste Längsachse aufweisen,
- jeweils einen, an dem mindestens einen Rahmenelement angeordneten Hubzylinder pro
Hebelelement, wobei der Hubzylinder an einem zweiten Ende des jeweiligen Hebelelements
angreift und damit gelenkig verbunden ist, und wobei die Hubzylinder unabhängig voneinander
betätigbar sind derart, dass eine nicht-parallele Ausrichtung der Gießrollenlängsachsen
gezielt einstellbar ist,
- mindestens eine Aufnahmeanordnung pro Hebelelement zur Aufnahme mindestens einer Lageranordnung,
wobei die Lageranordnungen mit der jeweiligen Aufnahmeanordnung über ein Drehlager
zur drehbaren Lagerung je eines Endes der zu positionierenden Gießrolle verbunden
sind, wobei die mindestens eine Aufnahmeanordnung an einer Oberseite des Hebelelements
angeordnet ist, und
- einen am mindestens einen Rahmenelement angeordneten Hebelanschlag pro Hebelelement,
wobei eine auf einer Unterseite des jeweiligen Hebelelements angeordnete Kontaktfläche
eine Anschlagfläche des jeweiligen Hebelanschlags, zumindest wenn der jeweilige Hubzylinder
sich in Ruhestellung befindet, berührt.
[0011] Die Aufgabe wird für das Verfahren zur Positionierung mindestens einer von zwei gegenläufig
rotierenden Gießrollen in einem Gießverfahren zur Herstellung eines Metallbandes gelöst,
wobei ein zu vergießendes flüssiges Metall von oben in einen, zwischen den zwei Gießrollen
gebildeten Gießspalt gegeben wird, wobei sich oberhalb des Gießspalts in Kontakt zu
den beiden rotierenden Gießrollen ein Gießbad bildet, und wobei eine erfindungsgemäße
Vorrichtung eingesetzt wird, indem folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
- a) Positionieren der mindestens einen Gießrolle, indem die unabhängig voneinander
betätigbaren Hubzylinder jeweils in eine Arbeitsposition gebracht werden;
- b) Antreiben der mindestens einen, um ihre Gießrollenlängsachse rotierenden Gießrolle
mittels je einer Antriebseinheit;
- c) Erfassen mindestens eines Gießparameters, der einen Einfluss auf eine Banddicke
und/oder ein Oberflächenprofil des Metallbands aufweist, insbesondere eines Gießparameters
aus der Gruppe umfassend
- eine Druckkraft der positionierten Gießrolle auf die mindestens eine Lageranordnung,
- eine Oberflächengüte der Gießrollen,
- eine Banddicke und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Temperatur und/oder eine
Temperaturverteilung und/oder eine Raumlage und/oder ein Oberflächenprofil des aus
dem Gießspalt senkrecht nach unten abgeführten, gebildeten Metallbands,
- eine Spaltweite des Gießspalts,
- eine Temperatur des zu vergießenden flüssigen Metalls;
- eine Temperatur eines Kühlmittels zur Kühlung der Gießrollen;
- Antriebdaten des Antriebseinheiten; und
- d) Korrigieren der Arbeitsposition mindestens eines Hubzylinders in Abhängigkeit des
mindestens einen erfassten Gießparameters.
[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen eine
Anpassung bzw. Veränderung der Spaltweite zwischen den Gießrollen während des laufenden
Gießbetriebs sowie eine Änderung des Kontaktbogens zwischen zu vergießendem Metall
und Gießrolle und damit eine zeitnahe Einflussnahme auf die Banddicke und/oder das
Bandprofil des erzeugten Metallbands im laufenden Gießbetrieb.
[0013] Ein jedes Ende der mindestens einen Gießrolle ist dabei im üblicherweise erforderlichen
Verstellbereich für die Spaltweite weitgehend unabhängig von ihrem anderen Ende positionierbar.
Dies wird realisiert, indem die Hubzylinder unabhängig voneinander betätigbar sind.
[0014] Dadurch ist nicht nur eine Verstellung der Spaltweite in einer Weise möglich, dass
die Position der mindestens einen Gießrolle relativ zur anderen Gießrolle verändert
wird, wobei die Gießrollenlängsachsen der Gießrollen parallel ausgerichtet bleiben.
In diesem ersten Fall weist der Gießspalt senkrecht von oben auf die Gießrollen gesehen
einen rechteckigen Querschnitt auf. Sondern es ist auch eine Spaltweitenänderung möglich,
bei der die Position der mindestens einen Gießrolle relativ zur anderen Gießrolle
derart verändert wird, dass die Gießrollenlängsachsen der Gießrollen nicht oder nicht
mehr parallel ausgerichtet sind. Der Gießspalt weist in diesem Fall senkrecht von
oben auf die Gießrollen gesehen einen viereckigen Querschnitt auf, wobei die Längsseiten
des Vierecks, folgend den Gießrollenlängsachsen der Gießrollen, senkrecht von oben
gesehen nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Dabei sind die Gießrollenlängsachsen
an ihrem einen Ende weiter voneinander beabstandet angeordnet als an ihrem jeweils
anderen Ende.
[0015] Erfindungsgemäß ist eine optimale Anpassung der Spaltweite zwischen den Gießrollen
an die sich während des Gießbetriebs, beispielsweise durch Verschleiß ändernden Oberflächenprofile
der Gießrollen und weitere sich ändernde Parameter, die einen Einfluss auf die Banddicke
und /oder das Bandprofil des zu produzierenden Metallbands aufweisen, möglich. Eine
exakte Einstellung der Spaltweite bereits vor dem Montieren der Vorrichtung in Gießposition
bzw. am Einsatzort in einer Bandfertigungsanlage ist nicht mehr erforderlich.
[0016] Die Banddicke und/oder das Bandprofil des erzeugten Metallbands können damit vorteilhafter
Weise besonders gleichmäßig gehalten und dadurch die Qualität des Metallbands verbessert
werden. Weiterhin sind mit dem gleichen Satz an Gießrollen längere Gießzeiten realisierbar,
da eine Anpassung der Spaltweite an die sich verändernde Beschaffenheit der Gießrollen
möglich ist und eine Wartung der Gießrollen hinausgezögert werden kann. Dies verringert
die Herstellungskosten für Metallbänder beträchtlich.
[0017] In Ruheposition der Vorrichtung, bei der keine Energieversorgung vorhanden ist und
der Gießspalt die maximale Spaltweite aufweist, ruhen die Hebelelemente aufgrund ihres
Eigengewichts auf den Hebelanschlägen, wobei eine auf der Unterseite des jeweiligen
Hebelelements angeordnete Kontaktfläche auf einer Anschlagfläche des jeweiligen Hebelanschlags
aufliegt. In dieser Position ist eine einfache Kontrolle, Wartung und Positionskalibrierung
der Vorrichtung und des Gießspalts durchführbar.
[0018] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere
zur Herstellung von Metallbändern aus Stahl, bevorzugt aus Edelstahl oder Kohlenstoffstahl.
[0019] Bevorzugt werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen
Verfahren Metallbänder mit einer Bandbreite im Bereich von 0,5 bis 2 m, insbesondere
im Bereich von 1m bis 1,5 m, und einer Banddicke von < 10mm, insbesondere < 5mm produziert.
[0020] Zur Erfassung der tatsächlichen Spaltweite hat es sich bewährt, den minimalen Abstand
zwischen den Gießrollen mittels einer Distanzmessung zu erfassen.
[0021] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
diese zur Positionierung beider Gießrollen in dem kontinuierlichen Gießverfahren zur
Herstellung des Metallbands eingerichtet und umfasst ein zweites Paar Hebelelemente,
dessen Hebelelemente jeweils an einem ersten Ende um eine feststehende, an dem mindestens
einen Rahmenelement angeordnete zweite Drehachse drehbar gelagert sind, wobei die
zweiten Drehachsen eine gemeinsame zweite Längsachse aufweisen, die parallel zur ersten
Längsachse angeordnet ist, wobei die ersten Enden der Hebelelemente der beiden Paare
an Hebelelementen zueinander zeigen. Dadurch können jeweils beide Enden beider Gießrollen
in ihrer Position verändert werden, wobei im üblichen Verstellbereich eine weitgehend
unabhängige Positionsänderung aller vier Enden möglich ist.
[0022] Es ist von Vorteil, wenn eine Antriebseinheit pro Paar an Hebelelementen vorhanden
ist, welche eingerichtet ist, die mittels des Paars an Hebelelementen positionierbare
Gießrolle in Rotation um ihre Gießrollenlängsachse zu versetzen. So kann eine jede
der beiden Gießrollen in ihrer Rotationsgeschwindigkeit unabhängig von der anderen
Gießrolle angetrieben werden.
[0023] Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Antriebseinheit einem der Hebelelemente
des jeweiligen Paars an Hebelelementen zugeordnet und platzsparend an der an dem Hebelelement
angeordneten mindestens einen Lageranordnung befestigt ist. Aber auch eine Befestigung
beispielsweise am Rahmenelement ist alternativ möglich. Eine derartige Anordnung der
Antriebseinheit, gegebenenfalls inklusive der Energieversorgung, minimiert deren störenden
Einfluss auf den Gießspalt.
[0024] Bevorzugt ist der Antriebseinheit gegenüberliegend ein Gegengewicht am anderen Ende
der Gießrolle angeordnet. Dies verhindert eine Verspannung der Gießrolle und sichert
eine gleichmäßige Rotationsgeschwindigkeit der Gießrolle.
[0025] Ein Abstand zwischen den Hebelelementen des jeweiligen Paars an Hebelelementen ist
vorzugsweise derart veränderbar, dass der Abstand an eine Länge der von dem Paar an
Hebelelementen zu halternden Gießrolle anpassbar ist. Auf diese Weise kann die Vorrichtung
mit unterschiedlich langen Gießrollen betrieben und es können Metallbänder unterschiedlicher
Bandbreite erzeugt werden. Ein derartiges Verstellen des Abstands zwisehen den Hebelelementen
des jeweiligen Paars an Hebelelementen ist dabei selbstverständlich nur vor Start
des Gießvorgangs beim Einsetzen der gewünschten Gießrollen möglich, nicht aber während
des laufenden Gießbetriebs.
[0026] Besonders bevorzugt ist im Bereich der ersten Drehachse(n) und gegebenenfalls der
zweiten Drehachse(n) mindestens eine Kühlmittelversorgungsleitung angeschlossen, über
welche die jeweilige Gießrolle mit Kühlmittel versorgbar ist. Dies sichert eine ausreichende
Abkühlung des flüssigen Metalls an der jeweiligen Gießrolle unter Bildung einer Bandschale
sowie ein sicheres Ablösen der Bandschalen von den Oberflächen der Gießrollen nach
Durchlaufen des Gießspalts. Der Einfluss von Änderungen in der Kühlmittelversorgung
auf den Gießspalt wird minimiert. Bevorzugt werden auch weitere Anschlüsse für sonstige
Medien usw. im Bereich der ersten und/oder zweiten Drehachse(n) installiert.
[0027] Die mindestens eine Lageranordnung ist mit der mindestens einen Aufnahmeanordnung
über ein Drehlager verbunden. Insbesondere gleiten die Drehlager jeweils auf waagerecht
angeordneten Schlitten. Diese Maßnahmen vermindern die mechanischen Belastungen im
Bereich der Hubzylinder.
[0028] Um eine optimale Einstellung des "Kissing Point" vornehmen zu können, ist die mindestens
eine Lageranordnung gegenüber der mindestens einen Aufnahmeanordnung vorzugsweise
höhenverstellbar ausgebildet.
[0029] Beim Zusammenfügen der Bandschalen werden die Gießrollen mit hohen Kräften beaufschlagt,
wobei für ein Positionierungssystem in der Federsteifigkeit einstellbare Federelemente
und/oder servo-hydraulische (Einzel-)Kraftregelkreise zum Einsatz kommen können.
[0030] Bevorzugt weist die mindestens eine Lageranordnung pro Hebelelement zur Bestimmung
der von der Gießrolle auf die mindestens eine Lageranordnung ausgeübten Druckkraft
mindestens eine Kraftmesseinheit, insbesondere in Form einer Kraftmessdose, auf. Diese
ist bevorzugt dem Positionierungssystem zugeordnet. Dadurch können Schäden an der
Lagereinheit aufgrund einer Überlastung vermieden werden.
[0031] Es hat sich bewährt, wenn - ebenfalls dem Positionierungssystem zugeordnet- an einem
jeden Hubzylinder ein Positionsgeber installiert ist und/oder an einer jeden ersten
und/oder zweiten Drehachse ein Drehgeber installiert ist. Dadurch lässt sich die aktuelle
Positionierung der Gießrolle eindeutig erfassen.
[0032] Pro Paar an Hebelelementen kann ein Rahmenelement vorhanden sein, wobei das herzustellende
Metallband in senkrechter Richtung nach unten zwischen den Rahmenelementen hindurchführbar
ist. Vorzugsweise ist bei Vorhandensein von zwei Paaren an Hebelelementen lediglich
ein Rahmenelement vorgesehen, an welchem beide Paare an Hebelelementen befestigt sind.
[0033] Insbesondere umfasst die Vorrichtung weiterhin mindestens eine Regelungseinrichtung,
die eingerichtet ist, eine Position der Hubzylinder in Abhängigkeit von Gießparametern
einzustellen, welche einen Einfluss auf die Banddicke und/oder ein Oberflächenprofil
des Metallbands aufweisen, insbesondere von Gießparametern aus der Gruppe umfassend
- eine Druckkraft der mindestens einen Gießrolle auf die mindestens eine Lageranordnung,
- eine Oberflächengüte der mindestens einen Gießrolle,
- eine Banddicke und/oder Geschwindigkeit und/oder Temperatur und/oder Temperaturverteilung
und/oder Raumlage und/oder ein Oberflächenprofil des hergestellten Metallbands,
- eine Spaltweite des Gießspalts,
- eine Temperatur eines zu vergießenden flüssigen Metalls,
- eine Temperatur eines Kühlmittels zur Kühlung der Gießrollen;
- Antriebdaten des Antriebseinheiten.
[0034] Auf diese Weise ist eine besonders schnelle und zielgerichtete Positionierung der
mindestens einen Gießrolle im laufenden Gießbetrieb möglich. Eine manuelle Betätigung
der Hubzylinder zum Zwecke einer Änderung der Spaltweite ist alternativ ebenfalls
möglich.
[0035] Für das erfindungsgemäße Verfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das
Korrigieren der mindestens einen Arbeitsposition in Abhängigkeit mindestens des Gießparameters
Banddicke des Metallbands und/oder Oberflächenprofil bzw. Bandprofil des Metallbands
durchgeführt wird. Diese Werte werden am Metallband erfasst und insbesondere an die
mindestens eine Regelungseinrichtung übermittelt, welche daraus die erforderliche
Spaltweitenänderung ermittelt und die benötigte Spaltweite über eine Änderung der
Position der Hubzylinder einstellt.
[0036] Zur Erfassung des Oberflächenprofils des Metallbandes werden üblicherweise Planheitsmessgeräte
eingesetzt, wie beispielsweise in
WO 2010/049209 A1 beschrieben.
[0037] Bei einem Ausfall der elektrischen Versorgung der Vorrichtung senken sich die Hubzylinder
und der Gießspalt öffnet sich auf die maximal mögliche Spaltweite, so dass eine für
Mensch und Maschine sichere Position eingenommen wird. Die Gefahr einer Beschädigung
der Gießrollen ist minimiert.
[0038] Die Figuren 1 bis 6 sollen eine mögliche erfindungsgemäße Vorrichtung und ein mögliches
erfindungsgemäßes Verfahren sowie den möglichen Einsatz einer solchen Vorrichtung
beispielhaft erläutern. So zeigt
- FIG 1
- schematisch eine Vorrichtung zur Positionierung von Gießrollen in der Seitenansicht,
d.h. auf die Stirnseiten der Gießrollen gesehen;
- FIG 2
- eine Vorrichtung zur Positionierung von Gießrollen in der Seitenansicht im Detail,
d.h. auf die Stirnseiten der Gießrollen gesehen gemäß FIG 1;
- FIG 3
- die Vorrichtung gemäß FIG 2 in einer weiteren Seitenansicht im Detail, hier auf die
Mantelfläche einer der Gießrollen gesehen;
- FIG 4
- die Vorrichtung gemäß FIG 2 und FIG 3 in einer weiteren Seitenansicht im Detail, hier
auf die Mantelfläche der anderen Gießrolle gesehen;
- FIG 5
- schematisch die Vorrichtung gemäß den Figuren 2 bis 4 in der Draufsicht; und
- FIG 6
- eine Bandfertigungsanlage in der Seitenansicht umfassend die Vorrichtung gemäß den
FIG 2 bis 4.
[0039] FIG 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Positionierung von zwei gegenläufig
um ihre Gießrollenlängsachsen 2a', 2b' rotierenden Gießrollen 2a, 2b in der Seitenansicht,
d.h. auf die Stirnseiten der Gießrollen 2a, 2b gesehen. Es handelt sich bei der Vorrichtung
1 um eine sogenannte Zwillingswalzen-Gießvorrichtung, in welcher geschmolzenes Metall
4 aus einem oberhalb der Vorrichtung 1 angeordneten Metallschmelzenbehälter 3 in einen
Gießspalt 9 zwischen den zwei gegenläufigen, rotierenden gekühlten Gießrollen 2a,
2b gebracht wird. Das geschmolzene Metall 4 wird durch mindestens eine oberhalb des
Gießspalts 9 angeordnete Düsenanordnung 3a auf die Gießrollen 2a, 2b aufgegeben, wobei
sich oberhalb des Gießspalts 9 zwischen den Gießrollen 2a, 2b ein sogenanntes Gießbad
4a ausbildet. Der Begriff "Gießspalt" 9 bezeichnet dabei den Bereich, in welchem ein
Abstand bzw. eine Spaltweite 9a zwischen den Gießrollenoberflächen am geringsten ist.
Üblicherweise liegt die Spaltweite 9a des Gießspalts 9, je nach gewünschter Banddicke,
etwa bei < 10mm, insbesondere im Bereich von 2mm bis 6mm.
[0040] An der Oberfläche einer jeden gekühlten Gießrolle 2a, 2b bildet sich eine Metallanlagerung
5, wobei das angelagerte Metall mit zunehmender Kontaktzeit zur Gießrolle zunehmend
erstarrt und eine Bandschale 5a, 5b ausbildet, wobei die beiden Bandschalen 5a, 5b
im Gießspalt 9 zwischen den Gießrollen 2a, 2b im sogenannten "Kissing Point" 6 zu
dem Metallband 10 zusammengeführt werden. Zwischen den Bandschalen 5a, 5b befindet
sich zu diesem Zeitpunkt noch eine breiige, metallische Verbindungsschicht 5c, die
während des Abführens des Metallbands 10 in Schwerkraftrichtung aus dem Gießspalt
9 nach unten zunehmend abgekühlt wird und ebenfalls erstarrt. Um ein Ausfließen von
flüssigem Metall 4 im Bereich der beiden Enden des Gießbads 4a bzw. der Enden der
Gießrollen 2a, 2b zu verhindern, wird das sich ausbildende Gießbad 4a üblicherweise
zwischen zwei Seitenplatten 28a, 28b eingeschlossen, die in einem gleitenden Eingriff
mit den Stirnflächen der Gießrollen 2a, 2b stehen und deren Lage hier zur besseren
Übersicht lediglich durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Spaltweite 9a
des Gießspalts 9 ist mittels der Kräfte 8a, 8b während des laufenden Gießbetriebs
einstellbar. So kann erfindungsgemäß auf Änderungen im Gießbetrieb, wie beispielsweise
sich ändernde Oberflächengüte der Gießrollen 2a, 2b, schnell und zuverlässig reagiert
werden.
[0041] FIG 2 zeigt die Vorrichtung 1 zur Positionierung der Gießrollen 2a, 2b in der Seitenansicht
im Detail, ebenso wie in FIG 1 auf die Stirnseiten der Gießrollen 2a, 2b gesehen.
FIG 3 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß FIG 2 in einer weiteren Seitenansicht im Detail,
auf die Mantelfläche der Gießrolle 2b gesehen. FIG 4 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß
FIG 2 und FIG 3 in einer weiteren Seitenansicht im Detail, auf die Mantelfläche der
Gießrolle 2a gesehen. Gleiche Bezugszeichen wie in FIG 1 kennzeichnen gleiche Elemente.
[0042] Die Vorrichtung 1 umfasst ein Rahmenelement 11 und vier Hebelelemente 12a, 12b, 12c,
12d. Ein Paar an Hebelelementen 12a, 12c ist der Gießrolle 2a zugeordnet. Die Hebelelemente
12a, 12c sind jeweils an einem ersten Ende um eine feststehende, an dem Rahmenelement
11 angeordnete erste Drehachse drehbar gelagert, wobei gemäß FIG 2 lediglich die erste
Drehachse 14a erkennbar ist und wobei die ersten Drehachsen der Hebelelemente 12a,
12c eine gemeinsame erste Längsachse 15 aufweisen. Ein weiteres Paar an Hebelelementen
12b, 12d ist der Gießrolle 2b zugeordnet. Die Hebelelemente 12b, 12d sind jeweils
an einem ersten Ende um eine feststehende, an dem Rahmenelement 11 angeordnete zweite
Drehachse, wobei gemäß FIG 2 lediglich die zweite Drehachse 14b erkennbar ist, drehbar
gelagert, wobei die zweiten Drehachsen der Hebelelemente 12b, 12d eine gemeinsame
zweite Längsachse 15' aufweisen.
[0043] Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin jeweils einen, an dem Rahmenelement 11 angeordneten
Hubzylinder 16a, 16b, 16c, 16d pro Hebelelement 12a, 12b, 12c, 12d, wobei der Hubzylinder
16a, 16b, 16c, 16d an einem zweiten Ende des jeweiligen Hebelelements 12a, 12b, 12c,
12d angreift und damit über ein Gelenk 17a, 17b gelenkig verbunden ist.
[0044] Weiterhin ist eine Aufnahmeanordnung 18a, 18b pro Hebelelement 12a, 12b, 12c, 12d
zur Aufnahme je einer Lageranordnung 19a, 19b, 19c, 19d zur drehbaren Lagerung je
eines Endes der zu positionierenden Gießrolle 2a, 2b vorhanden, wobei die Aufnahmeanordnung
18a, 18b an einer Oberseite des Hebelelements 12a, 12b, 12c, 12d angeordnet ist. Die
Aufnahmeanordnungen an den Hebelelementen 12c und 12d sind analog ausgeführt und daher
nicht im Detail dargestellt.
[0045] Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin einen am Rahmenelement 11 angeordneten Hebelanschlag
20a, 20b pro Hebelelement 12a, 12b, 12c, 12d, wobei eine auf einer Unterseite des
jeweiligen Hebelelements 12a, 12b, 12c, 12d angeordnete Kontaktfläche 22a, 22b eine
Anschlagfläche 21a, 21b des jeweiligen Hebelanschlags 12a, 12b, 12c, 12d zumindest
wenn der jeweilige Hubzylinder 16a, 16b, 16c, 16d sich in Ruhestellung befindet, berührt.
Die den Hebelelementen 12c und 12d zugeordneten Hebelanschläge, Kontaktflächen und
Anschlagflächen sind analog wie in FIG 2 dargestellt ausgeführt und daher nicht im
Detail dargestellt.
[0046] Es ist eine Antriebseinheit 23a, 23b pro Paar an Hebelelementen 12a, 12c; 12b, 12d
vorhanden, welche eingerichtet ist, die mittels des Paars an Hebelelementen 12a, 12c;
12b, 12d positionierbare Gießrolle 2a, 2b in Rotation um ihre Gießrollenlängsachse
2a", 2b' zu versetzen. Die Antriebseinheiten 23a, 23b sind dabei über ein Getriebe
29 (siehe FIG 5) synchronisiert mit einem Motor 23 verbunden. Pro Gießrolle 2a, 2b
ist eine Gießrollen-Reinigungseinrichtung 31a, 31b, beispielsweise in Form einer Reinigungsbürste
vorhanden, welche zur zu reinigenden Gießrolle 2a, 2b gegenläufig rotierend oder auch
feststehend ausgebildet sein kann. Die Gießrollen-Reinigungseinrichtung 31a, 31b dient
zur Entfernung von Anhaftungen an der Oberfläche der Gießrolle 2a, 2b und sorgt für
eine gleichmäßige Qualität der Oberfläche des Metallbands 10.
[0047] Die Antriebseinheit 23a, 23b ist einem der Hebelelemente 12a, 12b, 12c, 12d des jeweiligen
Paars an Hebelelementen 12a, 12c; 12b,12d zugeordnet und an der an dem Hebelelement
12a, 12b, 12c, 12d angeordneten Lageranordnung 19a, 19b, 19c, 19d befestigt. Dem Motor
23 gegenüberliegend sind Gegengewichte 13a, 13b angeordnet, die die Biegebeanspruchung
der Gießrollen 2a, 2b aufgrund des/der seitlich angeordneten Motors 23, Getriebes
29 und Antriebseinheiten 23a, 23b ganz oder zumindest teilweise ausgleichen.
[0048] Ein Abstand zwischen den Hebelelementen 12a, 12c; 12b, 12d des jeweiligen Paars an
Hebelelementen 12a, 12c; 12b, 12d ist vor Starten des Gießvorgangs derart veränderbar,
dass der Abstand an eine Länge der von dem Paar an Hebelelementen 12a, 12c; 12b,12d
zu halternden Gießrolle 2a, 2b anpassbar ist. Die dazu erforderlichen Verstelleinrichtungen
30a, 30c für die Verstellung des Abstands zwischen den Hebelelementen 12a, 12c der
einen Gießrolle 2a und die Verstelleinrichtungen 30b, 30d für die Verstellung des
Abstands zwischen den Hebelelementen 12b, 12d der anderen Gießrolle 2b sind lediglich
schematisch in Form von Doppelpfeilen dargestellt.
[0049] Im Bereich der ersten Drehachse(n) 14a und gegebenenfalls der zweiten Drehachse(n)
14b sind Kühlmittel-Versorgungsleitungen 24, 24' angeschlossen (siehe FIG 5), über
welche die jeweilige Gießrolle 2a, 2b mit Kühlmittel versorgt wird. Beispielsweise
wird als Kühlmittel Wasser eingesetzt, das durch die Gießrollen 2a, 2b geleitet wird
und über Kühlmittel-Abfuhrleitungen 25, 25'abgeführt wird.
[0050] Die Lageranordnungen 19a, 19b, 19c, 19d sind mit der jeweiligen Aufnahmeanordnung
18a, 18b über ein Drehlager verbunden, das auf einem waagerecht angeordneten Schlitten
gleitet. Derartige Schlitten wie auch die Gießrollenlager sind reibungsarm auszuführen.
Zudem sind die Lageranordnungen 19a, 19b, 19c, 19d gegenüber den jeweiligen Aufnahmeanordnungen
18a, 18b höhenverstellbar ausgebildet. Dies ist in den Figuren 3 und 4 durch Doppelpfeile
im Bereich der Lageranordnung 19a, 10b, 19c, 19d schematisch dargestellt.
[0051] Pro Paar an Hebelelementen 12a,12c; 12b,12d können ein oder mehrere eigenständige
Rahmenelemente 11 vorhanden sein, wobei das herzustellende Metallband 10 in senkrechter
Richtung nach unten an den vorhandenen Rahmenelementen 11 vorbei oder durch diese
hindurch führbar ist. Mehrere Rahmenelemente 11 werden in diesem Fall beispielsweise
über separate, hier nicht dargestellte Verbinderelemente mit allen weiteren erforderlichen
Bauteilen zu einer kassettenartigen Vorrichtung zusammengefügt, die in eine Bandfertigungsanlage
100( siehe z.B. FIG 6) eingesetzt wird. Ist die Rahmenanordnung 11 einstückig ausgeführt,
wird diese ebenfalls mit allen weiteren erforderlichen Bauteilen zu einer kassettenartigen
Vorrichtung 1 zusammengefügt und in eine Bandfertigungsanlage 100 (siehe z.B. FIG
6) eingesetzt.
[0052] FIG 5 zeigt schematisch die Vorrichtung 1 gemäß der Figuren 2 bis 4 in der Draufsicht
auf die Gießrollen 2a, 2b. Gleiche Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 4 kennzeichnen
gleiche Elemente. In dieser Ansicht sind der Motor 23, das Getriebe 29, die Antriebseinheiten
23a, 23b und die diesen gegenüberliegend angeordneten Gegengewichte 13a, 13b gut erkennbar.
Auch die Anordnung der Kühlmittel-Versorgungsleitungen 24, 24'und der Kühlmittel-Abführleitungen
25, 25' ist ersichtlich. An einem jeden Hubzylinder 16a, 16b, 16c, 16d ist - hier
schematisch dargestellt - ein Positionsgebersystem 32a, 32b, 32c, 32d mit Positionsgebern
32a', 32b', 32c', 32d' installiert. Die Positionsgebersysteme 32a, 32b, 32c, 32d umfassen
weiterhin jeweils ein in der Federsteifigkeit einstellbares Federelement 34a, 34b,
34c, 34d, um die Kräfte 8a, 8b zum Zusammenfügen der Bandschalen 5a, 5b zu erzeugen
(vergleiche FIG 1), sowie geeignete Druckmittelversorgungen 35a, 35b, 35c, 35d für
die Positionsgeber 32a', 32b', 32c', 32d'.
[0053] Die Lageranordnungen 19a, 19b, 19c, 19d weisen pro Hebelelement 12a, 12b, 12c, 12d
zur Bestimmung der von der jeweiligen Gießrolle 2a, 2b auf die jeweilige Lageranordnung
19a, 19b, 19c, 19d ausgeübten Druckkraft optional je eine Kraftmesseinheit 26a, 26b,
26c, 26d auf, die ebenfalls dem Positioniersystem 32a, 32b, 32c, 32d zugeordnet ist.
[0054] FIG 6 zeigt eine Bandfertigungsanlage 100 in der Seitenansicht umfassend die Vorrichtung
1 gemäß den Figuren 1 bis 5, welche mit flüssigem Metall 4 über Metallschmelzenbehälter
3, 3' gespeist wird. Eine schwenkbare Einfädelhilfe 36, mittels welcher das Metallband
10 lediglich zu Beginn des Gießprozesses in die Horizontale umgelenkt wird, ist hier
ebenso vorhanden wie ein Walzgerüst 38 zur Reduzierung der Banddicke des Metallbands
10, eine Kühlstraße 39 zum Kühlen des gewalzten Metallbands 10' und eine Aufwickelanordnung
40 für das gekühlte Metallband 10". Das gekühlte Metallband 10" wird im Bereich der
Aufwickelanordnung 40 auf Länge geschnitten und zu Bunden gewickelt.
[0055] Die Vorrichtung 1 umfasst hier eine Regelungseinrichtung 27, die eingerichtet ist,
eine Position der Hubzylinder 16a, 16b, 16c, 16d in Abhängigkeit von die Banddicke
und/oder das Oberflächenprofil des Metallbands beeinflussenden Gießparametern zu regeln,
die mittels drei Messanordnungen 37 am in Richtung Walzgerüst 38 vorbeilaufenden Metallband
10 erfasst werden. Die Gießparameter können beispielsweise aus der Gruppe umfassend
eine Druckkraft der mindestens einen Gießrolle 2a, 2b auf die Lageranordnung 19a,
19b, 19c, 19d, eine Oberflächengüte der Gießrollen 2a, 2b, eine Banddicke und/oder
Geschwindigkeit und/oder Temperatur und/oder Temperaturverteilung und/oder Raumlage
und/oder Oberflächenprofil des hergestellten Metallbands 10 und/oder eine Spaltweite
9a des Gießspalts 9 und/oder eine Temperatur eines zu vergießenden flüssigen Metalls
4, usw. gewählt werden. Hier werden mittels der Messanordnungen 37 die Temperatur
des Metallbands 10, das Oberflächenprofil des hergestellten Metallbands 10 sowie die
Banddicke des Metallbands 10 als Gießparameter bestimmt, anhand welcher die Position
einer oder beider Gießrolle(n) 2a, 2b geregelt wird. Wird z.B. an einer Seite des
Metallbands 10 eine zu hohe Banddicke gemessen, wird auf dieser Seite die Spaltweite
9a zwischen den Gießrollen 2a, 2b verringert, indem diese - relativ zueinander - aufeinander
zu bewegt werden. Dies erfolgt durch ein Korrigieren der Arbeitspositionen eines oder
mehrerer Hubzylinder 16a, 16b, 16c, 16d in Abhängigkeit der oder des erfassten Gießparameter(s).
Auf der anderen Seite des Metallbands 10, auf welcher die Banddicke noch im gewünschten
Bereich liegt, erfolgt keine Änderung der Spaltweite 9a. So kann erfindungsgemäß auf
Änderungen im Gießbetrieb, wie beispielsweise sich ändernde Oberflächengüte oder -dimensionen
der Gießrollen 2a, 2b, schnell und zuverlässig reagiert werden, um eine gleichbleibende
Metallbandqualität zu gewährleisten.
[0056] Alternativ kann eine Bandfertigungsanlage auch lediglich Metallschmelzenbehälter
3, 3', eine Vorrichtung 1, eine Kühlstraße 39 und eine Aufwickelanordnung 40 umfassen,
sofern ein Fertigband hergestellt werden soll.
[0057] Die Figuren 1 bis 6 sollen lediglich beispielhaft mögliche Vorrichtungen und Verfahren
sowie Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung beschreiben. Dem Fachmann ist es allerdings
ohne weiteres möglich, die Ausgestaltung der Bauteile zu verändern, wie etwa die Form
der Hebelelemente oder der Gießrollen, die Form und Anzahl des/der Rahmenelemente,
die Form der jeweiligen Lageranordnung oder Aufnahmeanordnung, die Lage der ersten
und zweiten Drehachsen, der Gelenke, Hebelanschläge, Anschlagflächen usw., sowie die
Form der Seitenplatten und Lage der Kühlmittelversorgung. Anstelle von Hubzylindern
können auch andere Hebeelemente eingesetzt werden, sofern diese für die rauen Umgebungsbedingungen
am Einsatzort geeignet sind. Auch die Bandfertigungsanlage kann verändert werden,
indem die Anzahl an Walzgerüsten erhöht wird usw., ohne den Erfindungsgedanken zu
verlassen.
1. Vorrichtung (1) zur Positionierung mindestens einer von zwei Gießrollen (2a,2b), die
jeweils eine Gießrollenlängsachse (2a",2b") aufweisen, in einem kontinuierlichen Gießverfahren
zur Herstellung eines Metallbands (10), umfassend
- mindestens ein Rahmenelement (11),
- mindestens ein Paar Hebelelemente (12a,12c) pro zu positionierender Gießrolle (2a),
dessen Hebelelemente (12a,12c) jeweils an einem ersten Ende um eine feststehende,
an dem mindestens einen Rahmenelement (11) angeordnete erste Drehachse (14a) drehbar
gelagert sind, wobei die ersten Drehachsen der Hebelelemente (12a,12c) eine gemeinsame
erste Längsachse (15) aufweisen,
- jeweils einen, an dem mindestens einen Rahmenelement (11) angeordneten Hubzylinder
(16a,16c) pro Hebelelement (12a,12c), wobei der Hubzylinder (16a,16c) an einem zweiten
Ende des jeweiligen Hebelelements (12a,12c) angreift und damit gelenkig verbunden
ist, und wobei die Hubzylinder (16a,16c) unabhängig voneinander betätigbar sind derart,
dass eine, nicht-parallele Ausrichtung der Gießrollenlängsachsen (2a',2b") gezielt
einstellbar ist,
- mindestens eine Aufnahmeanordnung (18a) pro Hebelelement (12a,12c) zur Aufnahme
mindestens einer Lageranordnung (19a,19c), wobei die Lageranordnungen (19a, 19c) mit
der jeweiligen Aufnahmeanordnung (18a) über ein Drehlager zur drehbaren Lagerung je
eines Endes der zu positionierenden Gießrolle (2a)verbunden sind, wobei die mindestens
eine Aufnahmeanordnung (18a) an einer Oberseite des Hebelelements (12a,12c) angeordnet
ist, und
- einen am mindestens einen Rahmenelement (11) angeordneten Hebelanschlag (20a) pro
Hebelelement (12a,12c), wobei eine auf einer Unterseite des jeweiligen Hebelelements
(12a, 12c) angeordnete Kontaktfläche (22a) eine Anschlagfläche (21a) des jeweiligen
Hebelanschlags (12a,12c), zumindest wenn der jeweilige Hubzylinder (16a,16c) sich
in Ruhestellung befindet, berührt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Positionierung beider Gießrollen (2a,2b) in dem kontinuierlichen
Gießverfahren zur Herstellung des Metallbands (10), umfassend ein zweites Paar Hebelelemente
(12b,12d), dessen Hebelelemente (12b,12d) jeweils an einem ersten Ende um eine feststehende,
an dem mindestens einen Rahmenelement (11) angeordnete zweite Drehachse (14b) drehbar
gelagert sind, wobei die zweiten Drehachsen eine gemeinsame zweite Längsachse (15')
aufweisen, die parallel zur ersten Längsachse (15) angeordnet ist, und wobei die ersten
Enden der Hebelelemente (12a,12b,12c,12d) der beiden Paare an Hebelelementen (12a,12c;
12b,12d) zueinander zeigen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei eine Antriebseinheit (23a,23b)
pro Gießrolle (2a,2b) vorhanden ist, welche eingerichtet ist, die mittels des Paars
an Hebelelementen (12a,12c; 12b,12d) positionierbare Gießrolle (2a,2b) in Rotation
um ihre Gießrollenlängsachse (2a',2b') zu versetzen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinheit (23a,23b) einem der Hebelelemente
(12a,12b,12c,12d) des jeweiligen Paars an Hebelelementen (12a,12c; 12b,12d) zugeordnet
und an der an dem Hebelelement (12a,12b,12c,12d) angeordneten, mindestens einen Lageranordnung
(19a,19b) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Antriebseinheit (23a,23b) gegenüberliegend
ein Gegengewicht (13a,13b) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Abstand zwischen den Hebelelementen
(12a, 12c; 12b, 12d) des jeweiligen Paars an Hebelelementen (12a,12c; 12b,12d) derart
veränderbar ist, dass der Abstand an eine Länge der von dem Paar an Hebelelementen
(12a,12c; 12b,12d) zu halternden Gießrolle (2a,2b) anpassbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Bereich der ersten Drehachse(n)
(14a) und gegebenenfalls der zweiten Drehachse(n) (14b) mindestens eine Kühlmittel-Versorgungsleitung
(24,24') angeschlossen ist, über welche die jeweilige Gießrolle (2a,2b) mit Kühlmittel
versorgbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens eine Lageranordnung
(19a,19b,19c,19d) mit der mindestens einen Aufnahmeanordnung (18a,18b,18c,18d) über
ein Drehlager verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mindestens eine Lageranordnung
(19a,19b,19c,19d) gegenüber der mindestens einen Aufnahmeanordnung (18a,18b,18c,18d)
höhenverstellbar ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mindestens eine Lageranordnung
(19a,19b,19c,19d) pro Hebelelement (12a,12b,12c,12d) zur Bestimmung der von der Gießrolle
(2a,2b) auf die mindestens eine Lageranordnung (19a,19b,19c,19d) ausgeübten Druckkraft
mindestens eine Kraftmesseinheit (26a,26b,26c, 26d) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei pro Paar an Hebelelementen (12a,12c;
12b,12d) ein Rahmenelement (11) vorhanden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei an einem jeden Hubzylinder (16a,16b,16c,16d)
ein Positionsgeber (32a',32b',32c',32d') installiert ist und/oder an einer jeden ersten/zweiten
Drehachse (14a,14b) ein Drehgeber installiert ist.
13. Verfahren zur Positionierung mindestens einer von zwei gegenläufig rotierenden Gießrollen
(2a,2b) in einem Gießverfahren zur Herstellung eines Metallbandes (10), wobei ein
zu vergießendes flüssiges Metall (4) von oben in einen, zwischen den zwei Gießrollen
(2a,2b) gebildeten Gießspalt (9) gegeben wird, wobei sich oberhalb des Gießspalts
(9) in Kontakt zu den beiden rotierenden Gießrollen (2a,2b) ein Gießbad (4a) bildet,
und wobei eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 eingesetzt wird,
mit folgenden Schritten:
a) Positionieren der mindestens einen Gießrolle (2a, 2b), indem die unabhängig voneinander
betätigbaren Hubzylinder (16a,16b,16c,16d) jeweils in eine Arbeitsposition gebracht
werden;
b) Antreiben der mindestens einen, um ihre Gießrollenlängsachse (2a',2b') rotierenden
Gießrolle (2a,2b) mittels je einer Antriebseinheit (23a,23b);
c) Erfassen mindestens eines Gießparameters, welcher einen Einfluss auf eine Banddicke
und/oder ein Oberflächenprofil des Metallbands (10) aufweist, und
d) Korrigieren der Arbeitspositionen mindestens eines Hubzylinders (16a,16b,16c,16d)
in Abhängigkeit des mindestens einen erfassten Gießparameters.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der mindestens eine Gießparameter aus der Gruppe
umfassend
- eine Druckkraft der positionierten Gießrolle (2a,2b) auf die mindestens eine Lageranordnung
(19a,19b,19c,19d),
- eine Oberflächengüte der Gießrollen (2a,2b),
- eine Banddicke und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Temperatur und/oder eine
Temperaturverteilung und/oder eine Raumlage und/oder ein Oberflächenprofil des aus
dem Gießspalt (9) senkrecht nach unten abgeführten, gebildeten Metallbands (10),
- eine Spaltweite (9a) des Gießspalts (9),
- eine Temperatur des zu vergießenden flüssigen Metalls (4);
- eine Temperatur eines Kühlmittels zur Kühlung der Gießrollen (2a,2b);
- Antriebdaten der Antriebseinheiten (23a,23b) zum Antrieb der Gießrollen (2a,2b);
ausgewählt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei das Korrigieren der mindestens
einen Arbeitsposition in Abhängigkeit mindestens des Gießparameters Banddicke des
Metallbands (10) und/oder Oberflächenprofil des Metallbands (10) durchgeführt wird.
1. Device (1) for positioning at least one of two casting rolls (2a,2b), each having
a longitudinal axis (2a', 2b'), in a continuous casting process for producing metal
strip (10), comprising
- at least one frame element (11),
- at least one pair of lifting elements (12a,12c) for each casting roll to be positioned
(2a), the lifting elements (12a,12c) of which are each rotatably mounted at a first
end about a fixed first axis of rotation (14a) disposed on the at least one frame
element (11), wherein the first axes of rotation of the lifting elements (12a,12c)
have a common first longitudinal axis (15),
- for each lifting element (12a,12c), a lifting cylinder (16a,16c) disposed on the
at least one frame element (11), wherein the lifting cylinder (16a,16c) acts on a
second end of the respective lifting element (12a,12c) and is therefore connected
in an articulated manner, and wherein the lifting cylinders (16a,16c) are actuatable
independently of one another such that a non-parallel alignment of the casting roll
longitudinal axes (2a', 2b') can specifically be set,
- at least one seating arrangement (18a) for each lifting element (12a,12c), for accommodating
at least one bearing arrangement (19a,19c), wherein the bearing arrangements (19a,
19c) are connected to the respective seating arrangement (18a) via a pivot bearing
for rotatably mounting one end of the casting roll to be positioned (2a), wherein
the at least one seating arrangement (18a) is disposed on an upper side of the lifting
element (12a,12c), and
- for each lifting element (12a,12c), a lever stop (20a) disposed on the at least
one frame element (11), wherein a contact surface (22a) disposed on an underside of
the respective lifting element (12a,12c) is in contact with a stop surface (21a) of
the respective lever stop (12a,12c) at least when the respective lifting cylinder
(16a,16c) is in the idle position.
2. Device according to claim 1 for positioning the two casting rolls (2a,2b) in the continuous
casting process for producing metal strip (10), comprising
a second pair of lifting elements (12b,12d), the lifting elements (12b,12d) of which
are each rotatably mounted at a first end about a fixed second axis of rotation (14b)
disposed on the at least one frame element (11), wherein the second axes of rotation
have a common second longitudinal axis (15') which is disposed parallel to the first
longitudinal axis (15), and wherein the first ends of the lifting elements (12a,12b,12c,12d)
of the two pairs of lifting elements (12a,12c; 12b,12d) are facing one another.
3. Device according to claim 1 or claim 2, wherein for each casting roll (2a,2b) a drive
unit (23a,23b) is provided which is designed to impart rotation about its longitudinal
axis (2a',2b') to the casting roll (2a,2b) positionable by means of the pair of lifting
elements (12a,12c; 12b,12d).
4. Device according to claim 3, wherein the drive unit (23a,23b) is assigned to one of
the lifting elements (12a,12b,12c,12d) of the respective pair of lifting elements
(12a,12c; 12b,12d) and is disposed on the at least one bearing arrangement (19a,19b)
disposed on the lifting element (12a, 12b, 12c, 12d).
5. Device according to claim 4, wherein a counterweight (13a,13b) is disposed opposite
the drive unit (23a,23b).
6. Device according to one of claims 1 to 5, wherein the spacing between the lifting
elements (12a, 12c; 12b, 12d) of the respective pair of lifting elements (12a,12c;
12b,12d) can be changed such that the spacing can be adjusted to the length of the
casting roll (2a,2b) to be supported by the pair of lifting elements (12a,12c; 12b,12d).
7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein, in the region of the first axis,
or axes, of rotation (14a) and possibly of the second axis, or axes, of rotation (14b),
at least one coolant supply line (24,24') is connected via which the respective casting
roll (2a,2b) can be supplied with coolant.
8. Device according to one of claims 1 to 7, wherein the at least one bearing arrangement
(19a,19b,19c,19d) is connected to the at least one seating arrangement (18a,18b,18c,18d)
via a pivot bearing.
9. Device according to one of claims 1 to 8, wherein the at least one bearing arrangement
(19a,19b,19c,19d) is height-adjustable with respect to the at least one seating arrangement
(18a,18b,18c,18d).
10. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the at least one bearing arrangement
(19a,19b,19c,19d) for each lifting element (12a,12b,12c,12d) has at least one force
measuring unit (26a,26b,26c,26d) for determining the compressive force exerted by
the casting roll (2a,2b) on the at least one bearing arrangement (19a,19b,19c,19d).
11. Device according to one of claims 1 to 10, wherein a frame element (11) is present
for each pair of lifting elements (12a, 12c; 12b, 12d).
12. Device according to one of claims 1 to 11, wherein a position encoder (32a',32b',32c',32d')
is installed on each lifting cylinder (16a,16b,16c,16d) and/or a rotary encoder is
installed on each first/second axis of rotation (14a,14b).
13. Method for positioning at least one of two counterrotating casting rolls (2a,2b) in
a casting process for producing metal strip (10), wherein a molten metal (4) to be
cast is fed from above into a casting gap (9) formed between the two casting rolls
(2a,2b), wherein a melt pool (4a) is created above the casting gap (9) in contact
with the two rotating casting rolls (2a,2b), and wherein a device (1) according to
one of claims 1 to 12 is used, comprising the following steps:
a) positioning the at least one casting roll (2a, 2b) by moving each of the lifting
cylinders (16a,16b,16c,16d) which are actuatable independently of one another to an
operating position;
b) driving the at least one casting roll (2a,2b) rotating about its longitudinal axis
(2a',2b') by means of a drive unit (23a,23b);
c) detecting at least one casting parameter affecting the strip thickness and/or surface
profile of the metal strip (10), and
d) correcting the operating positions of at least one lifting cylinder (16a,16b,16c,16d)
as a function of the at least one casting parameter detected.
14. Method according to claim 13, wherein the at least one casting parameter is selected
from the group comprising
- a compressive force exerted by the positioned casting roll (2a,2b) on the at least
one bearing arrangement (19a,19b,19c,19d),
- a surface quality of the casting rolls (2a, 2b),
- a strip thickness and/or speed and/or temperature and/or temperature distribution
and/or spatial position and/or surface profile of the formed metal strip (10) withdrawn
vertically downward from the casting gap (9)
- a gap width (9a) of the casting gap (9),
- a temperature of the molten metal (4) to be cast,
- a temperature of a coolant for cooling the casting rolls (2a,2b);
- drive data of the drive units (23a,23b) for driving the casting rolls (2a,2b).
15. Method according to claim 13 or claim 14, wherein the correcting of the at least one
operating position is carried out as a function of at least the casting parameter
strip thickness of the metal strip (10) and/or surface profile of the metal strip
(10).
1. Dispositif (1) permettant de positionner au moins l'un des deux rouleaux de coulée
(2a, 2b), qui présentent chacun un axe longitudinal de rouleau de coulée (2a', 2b'),
dans le cadre d'un procédé de coulée continue pour la fabrication d'une bande de métal
(10), comprenant
- au moins un élément de châssis (11),
- au moins une paire d'éléments de levier (12a, 12c) par rouleau de coulée (2a) à
positionner, dont les éléments de levier (12a, 12c) sont respectivement supportés
à une première extrémité de façon rotative autour d'un premier axe de rotation (14a)
stationnaire disposé sur ledit au moins un élément de châssis (11), dans lequel les
premiers axes de rotation des éléments de levier (12a, 12c) présentent un premier
axe longitudinal commun (15),
- respectivement un cylindre de levage (16a, 16c) disposé sur ledit au moins un élément
de châssis (11) par élément de levier (12a, 12c), dans lequel le cylindre de levage
(16a, 16c) agit sur une deuxième extrémité de l'élément de levier respectif (12a,
12c) et est relié de façon articulée à celui-ci, et dans lequel les cylindres de levage
(16a, 16c) peuvent être actionnés indépendamment l'un de l'autre, de telle manière
qu'un alignement non parallèle des axes longitudinaux des rouleaux de coulée (2a',
2b') soit réglable de façon ciblée,
- au moins un dispositif de réception (18a) par élément de levier (12a, 12c) destiné
à recevoir au moins un ensemble de palier (19a, 19c), dans lequel les ensembles de
palier (19a, 19c) sont assemblés au dispositif de réception respectif (18a) au moyen
d'un coussinet de pivotement respectivement pour le support rotatif d'une extrémité
du rouleau de coulée à positionner (2a), dans lequel ledit au moins un dispositif
de réception (18a) est disposé sur un côté supérieur de l'élément de levier (12a,
12c), et
- une butée de levier (20a) disposée sur ledit au moins un élément de châssis (11)
par élément de levier (12a, 12c), dans lequel une face de contact (22a) disposée sur
un côté inférieur de l'élément de levier respectif (12a, 12c) touche une face de butée
(21a) de la butée de levier respective (12a, 12c), au moins lorsque le cylindre de
levage respectif (16a, 16c) se trouve en position de repos.
2. Dispositif selon la revendication 1 permettant de positionner les deux rouleaux de
coulée (2a, 2b) dans le cadre du procédé de coulée continue pour la fabrication de
la bande de métal (10), comprenant une deuxième paire d'éléments de levier (12b, 12d),
dont les éléments de levier (12b, 12d) sont respectivement supportés à une première
extrémité de façon rotative autour d'un deuxième axe de rotation (14b) stationnaire
disposé sur ledit au moins un élément de châssis (11), dans lequel les deuxièmes axes
de rotation présentent un deuxième axe longitudinal commun (15'), qui est disposé
parallèlement au premier axe longitudinal (15), et dans lequel les premières extrémités
des éléments de levier (12a, 12b, 12c, 12d) des deux paires d'éléments de levier (12a,
12c; 12b, 12d) pointent l'une vers l'autre.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel il se trouve
une unité d'entraînement (23a, 23b) par rouleau de coulée (2a, 2b), qui est conçue
pour mettre en rotation autour de leur axe longitudinal de rouleau de coulée (2a',
2b') les rouleaux de coulée (2a, 2b) pouvant être positionnés au moyen de la paire
d'éléments de levier (12a, 12c; 12b, 12d).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'unité d'entraînement (23a, 23b)
est associée à un des éléments de levier (12a, 12b, 12c, 12d) de la paire respective
d'éléments de levier (12a, 12c; 12b, 12d) et est disposée sur ledit au moins un ensemble
de palier (19a, 19b) disposé sur l'élément de levier (12a, 12b, 12c, 12d).
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel un contrepoids (13a, 13b) est disposé
en face de l'unité d'entraînement (23a, 23b).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la distance
entre les éléments de levier (12a, 12c; 12b, 12d) de la paire respective d'éléments
de levier (12a, 12c; 12b, 12d) peut être modifiée, de telle manière que la distance
puisse être adaptée à une longueur du rouleau de coulée (2a, 2b) à maintenir par la
paire d'éléments de levier (12a, 12c; 12b, 12d).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins une
conduite d'alimentation en agent de refroidissement (24, 24'), par laquelle le rouleau
de coulée respectif (2a, 2b) peut être alimenté en agent de refroidissement, est raccordée
dans la région du/des premier(s) axe (s) de rotation (14a) et éventuellement du/des
deuxième(s) axe(s) de rotation (14b).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit au moins
un ensemble de palier (19a, 19b, 19c, 19d) est assemblé audit au moins un dispositif
de réception (18a, 18b, 18c, 18d) au moyen d'un coussinet de pivotement.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ledit au moins
un ensemble de palier (19a, 19b, 19c, 19d) est réglable en hauteur par rapport audit
au moins un dispositif de réception (18a, 18b, 18c, 18d).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit au moins
un ensemble de palier (19a, 19b, 19c, 19d) par élément de levier (12a, 12b, 12c, 12d)
présente au moins une unité de mesure de force (26a, 26b, 26c, 26d) pour la détermination
de la force de pression exercée par le rouleau de coulée (2a, 2b) sur ledit au moins
un ensemble de palier (19a, 19b, 19c, 19d).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel il se trouve
un élément de châssis (11) par paire d'éléments de levier (12a, 12c; 12b, 12d).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel un capteur
de position (32a', 32b', 32c', 32d') est installé sur chaque cylindre de levage (16a,
16b, 16c, 16d) et/ou un capteur de rotation est installé sur chaque premier/deuxième
axe de rotation (14a, 14b).
13. Procédé pour positionner au moins l'un des deux rouleaux de coulée (2a, 2b) tournant
en sens contraire dans le cadre d'un procédé de coulée pour la fabrication d'une bande
de métal (10), dans lequel on verse un métal liquide à couler (4) par le haut dans
une fente de coulée (9) formée entre les deux rouleaux de coulée (2a, 2b), dans lequel
il se forme un bain de coulée (4a) au-dessus de la fente de coulée (9) en contact
avec les deux rouleaux de coulée tournants (2a, 2b), et dans lequel on utilise un
dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant les étapes
suivantes:
a) positionner ledit au moins un rouleau de coulée (2a, 2b) en amenant respectivement
dans une position de travail les cylindres de levage (16a, 16b, 16c, 16d) pouvant
être actionnés indépendamment l'un de l'autre;
b) entraîner ledit au moins un rouleau de coulée (2a, 2b) tournant autour de son axe
longitudinal de rouleau de coulée (2a', 2b') chacun au moyen d'une unité d'entraînement
(23a, 23b);
c) détecter au moins un paramètre de coulée, qui présente une influence sur une épaisseur
de bande et/ou un profil de surface de la bande de métal (10); et
d) corriger les positions de travail d'au moins un cylindre de levage (16a, 16b, 16c,
16d) en fonction dudit au moins un paramètre de coulée détecté.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel ledit au moins un paramètre de coulée
est choisi dans le groupe comprenant
- une force de pression du rouleau de coulée positionné (2a, 2b) sur ledit au moins
un ensemble de palier (19a, 19b, 19c, 19d),
- une qualité de surface des rouleaux de coulée (2a, 2b),
- une épaisseur de bande et/ou une vitesse et/ou une température et/ou une distribution
de température et/ou une position spatiale et/ou un profil de surface de la bande
de métal (10) formée évacuée verticalement vers le bas hors de la fente de coulée
(9),
- une largeur de fente (9a) de la fente de coulée (9),
- une température du métal liquide à couler (4),
- une température d'un agent de refroidissement pour le refroidissement des rouleaux
de coulée (2a, 2b),
- des données d'entraînement des unités d'entraînement (23a, 23b) pour l'entraînement
des rouleaux de coulée (2a, 2b).
15. Procédé selon la revendication 13 ou la revendication 14, dans lequel on effectue
la correction de ladite au moins une position de travail en fonction au moins du paramètre
de coulée épaisseur de bande de la bande de métal (10) et/ou profil de surface de
la bande de métal (10).