Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stranggießen von Bändern aus Nichteisenmetall, insbesondere aus Kupfer oder Kupferlegierungen, mit einem Metallaufnahmegefäß und mit einer an das Metallaufnahmegefäß angeschlossenen Kokille, die aus einem oberhalb einer horizontalen Durchmesserebene liegenden Um- fangsabschnitt des Mantels eines um eine horizontale Achse drehbaren Rades und aus einen mit dem Metallaufnahmegefäß verbundenen Kokillenteil besteht, der dicht an den eine Austragseinrichtung für das Band ergebenden Mantel des Rades an¬ schließt.

Beim Stranggießen von Bändern aus Kupfer oder Kupferlegierungen werden Grafit- kokillen eingesetzt, um die Schmiereigenschaften des Grafitwerkstoffes für rißfreie Bandoberflächen ausnützen zu können, die bei anderen Kokillenwerkstoffen aufgrund der auftretenden Reibung zwischen den formgebenden Kokillenwänden und dem Band nicht erreicht werden können. Da die Wärmeleitfähigkeit des Grafitwerkstoffes vergleichsweise gering ist und mit zunehmender Temperatur abnimmt, muß beim Einsatz von Grafitkokillen wegen der für die Erstarrung des Bandes erforderlichen Wärmeabfuhr zwangsläufig eine Beschränkung der Gießieistung in Kauf genommen werden. Dazu kommt noch, daß trotz der Schmiereigenschaften des Grafitwerkstoffes mit einem erheblichen Verschleiß der Kokille gerechnet werden muß, und zwar aufgrund der bei den Gießtemperaturen unvermeidbaren Reaktion des Kokillenwerk¬ stoffes mit dem im Gießwerkstoff gebundenen Sauerstoff. Außerdem wird das entstehende Band durch die beim üblichen Horizontalstranggießen notwendigen Abzieheinrichtungen einer nachteiligen Zugbeanspruchung ausgesetzt.

Um die Nachteile zu vermeiden, die beim kontinuierlichen Gießen zwischen einem Rad und einem Stahlband auftreten, das den Radmantel entlang eines Umfangs-

abschnittes umschließt und eine Umfaπgsnut im Radmantel zur Bildung eines Form¬ spaltes abdeckt, wurde bereits vorgeschlagen (US 4 274 471 A), einen oberhalb einer horizontalen Durchmesserebene liegenden Umfangsabschnitt des Radmantels als Formwand einer an ein Metallaufnahmegefaß angeschlossenen Kokille einzusetzen, deren formgebender Austragspalt von einer an den Radmantel angestellten Austritts¬ rolle bestimmt wird die einen gegenüber dem Austragspalt erweiterten Formspalt zwischen dem Radmantel und einem mit dem Metallaufnahmegefaß verbundenen, feststehenden Kokillenteil abschließt Da der vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende Radmantel gekühlt, der den Formspalt begrenzende, feststehende Kokillenteil jedoch vorzugsweise erwärmt wird, erstarrt die über einen engen Einlaufspalt dosiert aus dem Metallaufnahmegefaß in den Formspalt der Kokille stromende Metallschmelze wahrend ihrer Forderung auf dem Radmantel aus¬ gehend vom Radmantel fortschreitend radial nach außen, wobei im Bereich der Aus- tπttswalze eine der Hohe des Austragspaltes entsprechende Erstarrung erreicht werden soll Um dies sicherzustellen, wird die Austrittsrolle gekühlt Abgesehen davon, daß aufgrund des gegenüber dem Formspalt kleineren Querschnittes des Autragspaltes Austragschwierigkeiten zu erwarten sind, ist diese bekannte Vorrichtung wegen der einseitigen Kühlung im Bereich des Formspaltes für das Stranggießen vergleichsweise dunner Metallbander ungeeignet

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stranggießen von Bandern aus Nichteisenmetall, insbesondere aus Kupfer oder Kupferlegierungen, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß die mit einer Grafitkokille ver¬ bundenen Nachteile hinsichtlich der Gießleistung weitgehend vermieden werden können, ohne auf eine gute Oberflachenqualitat der gegossenen Bander verzichten zu müssen

Die Erfindung lost die gestellte Aufgabe dadurch, daß das beheizbare Metallauf¬ nahmegefaß über einen Speiser mit der Kokille verbunden ist deren dem Metallauf¬ nahmegefaß zugehöriger, gekühlter Kokillenteil mit dem Radmantel einen in Austrags¬ richtung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Form- und Austragspalt bildet und daß die Hohe des Metallaufnahmegefaßes zumindest der doppelten,

vorzugsweise zumindest der δfachen, in Umfangsrichtung des Rades gemessenen lichten Weite des Speiserhalses entspricht

Das Gewicht der aus dem Metallaufnahmegefaß in die Kokille austretende Schmelze wird durch den Mantel des Rades aufgenommen, weil der die Kokillenwand bildende Umfangsabschnitt des Radmantels oberhalb einer horizontalen Durchmesserebene des Rades liegt Dadurch wird der mit dem Metallaufnahmegefaß verbundene Kokil¬ lenteil wegen des in Austragsrichtung gleichbleibenden Querschnittes des Form- und Austragspaltes beim erstarrungsbedingten Schwinden des beidseitig gekühlten Bandes entlastet, so daß die Reibung zwischen dem Band und dem feststehenden Kokillenteil weitgehend herabgesetzt wird Dieser Kokillenteil kann daher in herkömm¬ licher Weise aus Grafit bestehen, muß jedoch im Gegensatz zum Radmantel gekühlt werden Der Speiser zwischen dem Metallaufnahmegefaß und dem Formspalt der Kokille gewährleistet dabei aufgrund seines gegenüber dem Formspalt erheblich größeren Querschnittes, daß das im Formspalt durch das Erstarrungsschrumpfen ent¬ stehende Volumendefizit durch ein Nachspeisen mit flussigem Metall ausgeglichen werden kann, das zu diesem Zweck auf einer ausreichend hohen Temperatur im beheizten Metallaufnahmegefaß gehalten werden muß Außerdem ist für einen ausrei¬ chend großen hydrostatischen Druck im Speiserbereich zu sorgen, was wiederum eine entsprechende Hohe des flussigen Metalls im Metallaufnahmegefaß und damit eine angepaßte Hohe des Metallaufnahmegefaßes bedingt Betragt die Hohe des Metallaufπahmegefaßes zumindest das Doppelte der lichten Weite des Speiserhalses, so können im allgemeinen gunstige Gießbedingungen im Sinne eines Gleichge¬ wichtszustandes zumindest nach dem Angießen geschaffen werden, wobei im Form- spaltbereich eine für das Austragen des unter Schwerkraft gegossenen Bandes ausreichende Erstarrung erfolgt, ohne das Nachfließen noch flussigen Metalls in die Schwindungsbereiche zu gefährden Für das Angießen empfiehlt sich allerdings eine Gefaßhohe entsprechend dem Fünffachen der lichten Weite des Speiserhalses, um ein Ruckkuhlen in den Speiser- bzw Gefaßbereich zu verhindern Zur Beeinflussung des Nachfließverhaltens über den Speiser kann außerdem auf der radseitigen Zulaufseite des Speisers ein auf dem Radmantel verschiebbar geführter Schieber zur Steuerung des Einlaufquerschnittes des Speisers vorgesehen sein

Da das Band mit dem es tragenden Mantel des Rades ohne Zugbelastung ausgetra¬ gen wird, bleibt die Reibung zwischen diesem mit dem Band mitbewegten Kokillenteil und dem Band gering, was den Einsatz anderer Kokillenwerkstoffe als Grafit erlaubt, zumal sich aufgrund der Umlaufbewegung des nur in einem Umfangsabschnitt die Kokillenwand bildenden Radmantels die Möglichkeit eröffnet, den Mantel vor dem Eintritt in die Kokille mit einem geeigneten Schmiermittel, beispielsweise einer grafithältigen Schlichte, zu versehen. Der Mantel des Rades kann daher aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, um die im Vergleich zu Grafit hohe Wärmeleitfä¬ higkeit dieser Werkstoffe für eine gute Wärmeabfuhr und damit eine hohe Gießlei¬ stung ausnützen zu können, ohne die sonst mit diesem Kokillenwerkstoff verbunde¬ nen Nachteile, insbesondere hinsichtlich der Oberflächenqualität des Bandes, befürch¬ ten zu müssen.

Ein Mantel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung weist allerdings ein gegenüber dem üblicherweise stählernen Radkörper sehr unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten auf. Da jedoch auf den Rundlauf des Radmantels wegen der notwendigen Dichtung zwischen den beiden Kokillenteiien großer Wert zu legen ist, müssen entsprechende Maßnahmen zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmedehmumgen getroffen werden. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn der Mantel des Rades über radiale Federn an dem Radkörper abgestützt wird, die eine gleichmäßige radiale Aufnahme der vor allem in Umfangs¬ richtung wirksamen Längenänderungen ders Mantels sicherstellen.

Die Dicke des zu gießenden Bandes wird durch den gegenseitigen Abstand der beiden den Bandoberflächen zugeordneten Wände der Kokille bestimmt. Wegen der Teilung der Kokille zwischen diesen Wänden kann die Seitenbegrenzung für das Band durch einen der beiden Kokillenteile gebildet werden. Vorteilhaft übernimmt diese Aufgabe der Mantel des Rades, der zu diesem Zweck eine der Banddicke entsprechende Aufnahmeausnehmung für das Band aufweist, in die das Metall aus dem Metallaufnahmegefaß fließt. Der mit dem Metallaufnahmegefaß verbundene Kokillenteil schließt diese Aufnahmeausnehmung lediglich nach außen und entgegen der Austragsrichtung ab.

Um die beim Stranggießen übliche Schwingbewegung der Kokille in Stranglangs- πchtung sicherszustelien kann das Metallaufnahmegefaß mit dem zugehörigen Kokillenteil auf koaxial zum Rad angeordneten Schwenkarmen gelagert und in Umfangsrichtung an einer antreibbaren Nockenscheibe abgestutzt werden, die für eine entsprechende Schwingbewegung der Schwenkarme um eine mittlere Dreh¬ stellung sorgt Trotz dieser Schwingbewegung in Umfangsrichtung des Radmantels muß die Dichtheit zwischen den beiden Kokillenteiien gegenüber einem Austritt des flussigen Metalls gewährleistet werden Wird in diesem Zusammenhang das Metall¬ aufnahmegefaß mit dem zugehörigen Kokillenteil auf den Schwenkarmen um eine zur Radachse parallele Achse schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkarme radiale Anstellzy nder für das Metallaufnahmegefaß aufweisen, so kann eine weitgehende Entlastung der Dichtungen von Zwangskraften erreicht werden, weil sich der mit dem Metallaufnahmegefaß verbundene Kokillenteil aufgrund seiner Anlenkung an den Schwenkarmen selbständig gegenüber dem anderen durch den Radmantel gebildeten Kokillenteil zentriert, wenn der mit dem Metallgefaß verbundene Kokillenteil über die Anstellzyhnder an den Radmantel angedruckt wird

Eine andere Möglichkeit, eine Kokillenschwingung in Gießrichtung zu erhalten, besteht darin, der Raddrehung eine oszillierende Drehbewegung zu überlagern, was ebenfalls zu einer entsprechenden Wirkung auf den Gießstrang fuhrt Selbstver¬ ständlich können auch Schwingbewegungen beider Kokillenteile kombiniert werden

Wie bereits ausgeführt wurde, kann durch das Vorsehen eines umlaufenden Radman¬ tels, der in einem Umfangsabschnitt eine Kokillenwand bildet, eine Schmierung dieses Kokillenteiles vorgenommen werden Zu diesem Zweck kann dem Mantel des Rades auf der Kokillenzulaufseite eine Reinigungseinrichtung und eine in Radumlaufrichtung nachgeordnete Einrichtung zum Auftragen eines Schmiermittels zugeordnet sein. Mit Hilfe der vorzugsweise eine Schleifeinrichtung umfassenden Reinigungsvorrichtung können die nach dem Abnehmen des Bandes vom Radmantel auf diesem verbliebe¬ nen Schmiermittelreste abgetragen werden um anschließend einen neuen Schmier¬ mittelfilm auf den Mantel aufzutragen so daß sich eine stets gleichbleibende Schmier- mittelschicht ergibt, die für ein reibungsarmes Austragen des Bandes sorgt

Obwohl die Vorteile der erfindungsgemaßen Vorrichtung vor allem beim Stranggießen von Bandern aus Kupfer oder Kupferlegierungen hervorzuheben sind, weil solche Werkstoffe sonst nur mit Grafitkokillen im Strang gegossen werden können Vorrich¬ tungen nach der Erfindung auch mit Vorteil für das Herstellen von Bandern aus anderen Werkstoffen beispielsweise Aluminium und seine Legierungen, eingesetzt werden

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt Es zeigen Fig 1 eine erfindungsgemaße Vorrichtung zum Stranggießen von Bandern aus

Kupfer oder Kupferlegierungen in einer vereinfachten Seitenansicht und Fig 2 einen Längsschnitt durch das Metallaufnahmegefaß und die Kokille in einem größeren Maßstab

Die dargestellte Vorrichtung zum Stranggießen von Bandern aus Kupfer oder Kupfer¬ legierungen besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 für ein Metallaufnahmege¬ faß 2, an das eine Kokille 3 anschließt die zweigeteilt ist und sich aus einem mit dem Metallaufnahmegefaß 2 vorzugsweise emstuckig verbundenen Kokillenteil 4 und einem Kokillenteil 5 zusammensetzt, der durch einen Umfangsabschnitt des Mantels 6 eines Rades 7 gebildet wird, das um eine horizontale Achse 8 drehbar gelagert ist Das Metallaufnahmegefaß 2, das zur Warmhaltung der über ein Gießrohr 9 eingefüll¬ ten Metallschmelze mit einer Induktionsheizung 10 versehen ist wird mit dem Kokil¬ lenteil 4 dichtend an den Mantel 6 des Rades 7 angedruckt Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 1 für das Metallaufnahmegefaß 2 auf Schwenkarmen 1 1 gelagert, die frei drehbar auf der Achse 8 des Rades 7 sitzen und eine zur Radachse 8 parallele Anlenkachse 12 für das Gehäuse 1 tragen Da die Schwenkarme 11 als Anstell¬ zyhnder 13 ausgebildet sind oder solche Anstellzyhnder zur radialen Verlagerung der Anlenkachse 12 aufweisen, stellt sich für den an den Mantel 6 des Rades 7 über die Anstellzyhnder 13 angedruckten Kokillenteil 4 eine selbständige Zentrierung zufolge der Verschwenkbarkeit um die Anlenkachse 12 ein, so daß die zwischen den beiden Kokillenteiien 4 und 5 vorgesehenen dem mit dem Metallaufnahmegefaß verbunde¬ nen Kokillenteil 4 zugeordneten Dichtungen 14 keinen durch Zentrierungsfehler hervorgerufenen Zwangskraften ausgesetzt werden Die Abstutzung des Gehäuses 1

mit dem Metallaufnahmegefaß 2 erfolgt in Umfangsrichtung des Rades 7 über eine antreibbare Nockenscheibe 15, vorzugsweise eine Exzeπterscheibe, die eine oszillie¬ rende Drehbewegung des Kokillenteiles 4 um die Radachse 8 erlaubt

Der den Kokillenteil 5 bildende Umfangsabschnitt des Radmantels 6 liegt oberhalb einer horizontalen Durchmesserebene durch das Rad 7 Dies hat zur Folge, daß das flussige Metall aus dem Metallaufnahmegefaß 2 in die Aufnahmeausnehmung 16 für das Band 17 fließt, deren Tiefe der Dicke des zu gießenden Bandes 17 entspricht, so daß der Kokillenteil 5 nicht nur die der einen Oberflache zugeordnete Wand, sondern auch die Seitenwande der Kokille 3 bildet deren andere Wand aus dem die Auf¬ nahmeausnehmung 16 nach außen und entgegen der Umlaufπchtung des Rades 7 abschließenden Kokillenteil 4 besteht Das Band 17 wird mit dem Mantel 6 des drehenden Rades 7 ausgetragen, was einerseits Zugbelastungen des entstehenden Bandes vermeidet und anderseits Gleitreibungen zwischen dem durch den Mantel 6 gebildeten Kokillenteil 5 und dem Band 17 weitgehend ausschließt Es muß allerdings dafür gesorgt werden, daß das Band 17 unterhalb einer horizontalen Durchmesser¬ ebene durch das Rad 7 nicht vom Mantel 6 abfallt Zu diesem Zweck sind in diesem Umfangsbereich des Mantels 6 Fuhrungsrollen 18 vorgesehen, die das Band 17 in der Aufnahmeausnehmung 16 des Mantels 6 halten Diese Fuhrungsrollen 18 werden von radialen Stellzyhndem 19 gehalten die auf Tragersegmenten 20 zu beiden Seiten des Rades 7 angeordnet sind Die drehfeste Abstutzung dieser auf der Radachse 8 gelagerten Tragersegmente 20 erfolgt über Riegel 21 an einem Gestellten 22 Im unteren Scheiteibereich des Rades 7 wird das Band 17 vom Radmantel 6 abgenom¬ men und über einen Rollgang 23 in herkömmlicher Weise der weiteren Bearbeitung zugeführt Die Abstutzung der Fuhrungsrollen 18 braucht selbstverständlich nicht über ein auf der Radachse 8 gelagertes Tragersegment 20 zu erfolgen, sondern konnte auch z B radial außerhalb des Rades 7 vorgesehen sein um den Radausbau zu vereinfachen

Der Mantel 6 des Rades 7 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegie- rung, um die guten Warmeleiteigenschaften diese Werkstoffes für die Kokille 3 ausnutzen zu können Das unterschiedliche Warmedehnungsverhalten dieses Kupfer-

Werkstoffes gegenüber dem Eisenwerkstoff des Radkorpers 24 macht einen Warme- dehnungsausgleich erforderlich, der durch radiale Federn 25 erreicht wird, über die sich der Kupfermantel 6 am Radkorper 24 abstutzt

Damit der Kupferwerkstoff des Mantels 6 trotz der durch das Mitbewegen des Mantels 6 mit dem Band 17 im Bereich der Kokille 3 minimierten Reibung nicht Anlaß für eine verminderte Oberflächenqua tat des Bandes 17 geben kann, kann die Aufnahmeaus¬ nehmung 16 für das Band vor dem Eintritt in die Kokille 3 mit einem Schmiermittelfilm versehen werden. Zu diesem Zweck ist eine Einrichtung 26 für den Schmiermittelauf¬ trag vorgesehen, die einer Reinigungseinrichtung 27 nachgeschaltet ist, um einen stets gleichmäßigen Schmiermittelfilm zu erhalten Die Reinigungseinrichtung 27, die für eine Entfernung der Schmierfilmreste sorgt, besteht dabei vorteilhaft aus einer Schleifeinnchtung.

Für den Betrieb der Vorrichtung ist darauf zu achten, daß die Temperaturverhältnisse und die Gießgeschwindigkeit entsprechend aufeinander abgestellt werden, so daß sich in einem Gleichgewichtszustand innerhalb der Kokille ein bestimmter Erstar¬ rungsbereich für das Band einstellt Die Kühlung des dem Metallaufnahmegefaß 2 zugeordneten Kokillenteiles 4 kann dabei in üblicher Weise über Kühlkörper 28 aus Kupfer oder Kühlleitungen erfolgen, die den Kokillenteil 4 durchsetzen. Damit das Erstarrungsschrumpfen in dem sich zwischen dem Radmantel 6 und dem Kokillenteil 4 ergebenden Form- und Austragspalt 29 zu keiner Lunkerbildung führt, muß für eine gute Nachspeisung mit noch flüssigem Metall gesorgt werden. Zu diesem Zweck ist das Metallaufnahmegefaß 2 mit dem Form- und Austragspalt 29 über einen Ein¬ laufkanal in Form eines Speisers 30 verbunden so daß aufgrund der Querschnitts¬ verhältnisse zwischen Speiser 30 und Form- und Austragspalt 29 ein sicheres Nach¬ strömen flüssigen Metalls in die Schwmdungsbereiche des beidseitig gekühlten Bandes ermöglicht wird wenn ein entsprechender hydrostatischer Druck im Bereich des Speisers 30 gegeben ist. Dieser hydrostatische Druck wird durch die Füllhόhe des Metallaufnahmegefaßes 2 erzielt Bei einer Fullhohe, die wenigstens dem Doppel¬ ten, vorzugsweise wenigstens dem Dreifachen, der lichten Weite des Speiserhalses in Umfangsrichtung des Rades 7 entspricht, können diese Bedingungen ohne weite-

res eingehalten werden. Zur Steuerung der Nachspeisebedingungen kann die Dich¬ tung 14 auf der radseitigen Zulaufseite des Speisers 30 durch einen Schieber 31 ersetzt werden, der in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet ist. Dieser Schieber 31 ist vorzugsweise auf dem Radmantel 6 verschiebbar geführt und weist eine mit kamm¬ artig vorspringenden Zähnen besetzte Randleiste auf, um einen vorteilhaften Zustrom des flüssigen Metalls vom Speiser 30 zum Form- und Austragspalt 29 zu erzielen.

Zum Angießen des Stranges muß die Kokille entsprechend erwärmt werden, was eine Aufwärmung des Radmantels 6 bedingt. Hiefür kann eine Heizeinrichtung 32, bei¬ spielsweise ein Gasbrenner vorgesehen werden.