VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER ZWEIWALZENGIEßVORRICHTUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Zweiwalzengießvorrichtung zum Herstellen von metallischem Band, insbesondere zum Herstellen von gegossenem Stahlband, wobei die Zweiwalzengießvorrichtung mit zwei Gießwalzen, die zwischen sich einen Gießspalt begrenzen, mit an die Gießwalzen zustellbaren Seitenplatten, die im Gießbetrieb den Gießspalt an dessen Schmalseiten abdichten, indem sie mit einem Feuerfestmaterial den Gießspalt überbrückend an den Stirnseiten der Gießwalzen anliegen, und mit einer Anpresseinrichtung ausgestattet ist, die die Seitenplatten mit einer Anpresskraft an die ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten anpressen.

Vorrichtungen der voranstehend genannten Art werden zum Gießen von Metallband aus Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze eingesetzt. Sie weisen zwei gegenläufig um parallel zueinander angeordnete Drehachsen rotierende Gießwalzen auf, die zwischen sich einen Gießspalt begrenzen, durch den das zu gießende Metallband austritt.

An seinen Schmalseiten ist der Gießspalt üblicherweise durch jeweils eine Seitenplatte abgedichtet. Die Seitenplatten können dazu in Längsrichtung der Gießwalzen zugestellt werden. Während des Gießbetriebs werden sie dann unter einem hohen Anpressdruck an den ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen dicht anliegend gehalten (WO 98/04369, EP-A0 714 715, EP-B 0 620 061) Die in Vorrichtungen der voranstehend erläuterten Art eingesetzten Seitenplatten sind üblicherweise aus einem Insert und einer Tragplatte zusammengesetzt, die das Insert trägt. Das Insert besteht dabei aus Feuerfestmaterial, dass direkt zur Anlage an die zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen und mit der Schmelze in Kontakt kommt, während die Tragplatte, im Fachgebrauch auch"Backplate"genannt, die hohen Anpresskräfte aufnimmt und auf das Insert verteilt.

Da die Anpresskräfte während des Gießbetriebes aufrechterhalten werden müssen, kommt es zwischen den Gießwalzen und den Seitenplatten zu einem abrasiven Verschleiß, der sich in einem Materialabtrag am Insert der Seitenplatten niederschlägt. Dieser Materialabtrag bedingt, dass die Seitenplatten während des Gießbetriebes laufend in Richtung des Gießspaltes nachgeführt werden müssen, bis die Dicke der Inserts im Bereich ihrer an den Gießwalzen direkt anliegenden Abschnitte einen Mindestwert unterschritten haben.

Das Nachführen der Seitenplatten erfolgt üblicherweise in einer Positionsregelung derart, dass die Seitenplatte unter Aufrechterhaltung der Anpresskraft entsprechend dem durch den Reibkontakt zwischen dem Insert der Seitenplatten und den ihnen zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen eintretenden Materialabtrag in Richtung der Gießwalzen laufend vorgeschoben werden. Problematisch erweist sich dabei, dass im Bereich der Kontaktflächen zwischen den Seitenplatten und der Gießfläche keine gleichmäßige Kraftverteilung vorliegt, sondern dass die von der Anpresseinrichtung aufgebrachten Anpresskräfte von Kräften überlagert werden, die infolge der zwischen den Seitenplatten und den Gießwalzen erfolgenden Relativbewegungen verursacht werden. Diese unterschiedliche Verteilung der Kräfte und Behinderungen der Bewegungen der Seitenplatten, die beispielsweise durch Verschmutzungen der Führungen etc. verursacht werden, führen zu unterschiedlichem Verschleiß in den verschiedenen Bereichen der Seitenplatten mit der Folge, dass die Seitenplatte in bestimmten stark belasteten Bereichen aufgrund des dort höheren Verschleißes die geforderte Position bereits erreicht hat, während sie in einem weniger stark belasteten Bereich aufgrund des dort niedrigeren Materialabtrags diese Position noch nicht eingenommen hat. Diese lokalen Abweichungen werden bei einer positionsgeregelten Steuerung der Anpresskraft dadurch ausgeglichen, dass die für die Erzeugung der Anpresskraft eingesetzten Einrichtungen im weniger verschlissenen Bereich die Anpresskraft erhöhen, um die Seitenplatte insgesamt möglichst schnell in die geforderte Sollstellung zu bringen.

Infolge dieses Regelverhaltens einer positionsabhängigen Steuerung der Anpresseinrichtung kann es zu extremen Kraftbelastung der für sich gesehen sehr steifen, nicht nachgiebigen Seitenplatten kommen. In der Praxis führen diese Kraftbelastungen zu einem oder mehreren Brüchen des jeweils betroffenen Inserts, wodurch der Gießprozess nachhaltig gestört werden kann. Im Extremfall können die Brüche einen Gießabbruch erforderlich machen. Auch können die Bruchstücke der Seitenplatten zu einer Beschädigung der Gießrollen durch in den Gießspalt eingezogene Bruchstücke führen.

Um diesem Problem abzuhelfen, schlägt die Erfindung ein Verfahren der eingangs angegebenen Art vor, welches folgende Schritte umfasst : a) Nachführen der Seitenplatte entsprechend dem durch die zwischen Gießwalze und Seitenplatte bestehenden Reibpaarung entstehenden Verschleiß derart, dass die Position der Seitenplatte jeweils einer Sollposition entspricht, b) Ermitteln der an der von der Seitenplatte jeweils eingenommenen Position wirkenden Kraft, c) Vergleichen der jeweils wirkenden Kraft mit einer maximal zulässigen Kraft, c. 1) wobei für den Fall, dass die jeweils wirkende Kraft die maximal zulässige Kraft überschreitet, das gemäß Schritt a) ausgeführte Nachführen der Seitenplatte solange unterbrochen wird, bis die an der von der Seitenplatte eingenommenen Position ermittelte jeweils wirksame Kraft unter die maximal zulässige Kraft abgesunken ist.

Gemäß der Erfindung wird einer Positionsregelung eine Kraftregelung unterlagert. Hierbei wird das Nachführen der Seitenplatten zunächst positionsgeregelt durchgeführt. Der jeweils eingesetzte Positionsregler übergibt einer im Hintergrund arbeitenden überwachungseinrichtung eine Steuergröße, aus der die überwachungseinrichtung die am Ort der Positionserfassung jeweils wirkende Kraft ermittelt wird. Selbstverständlich kann es sich bei dieser Steuergröße um einen Kraftmesswert handeln, aus dem sich die im Bereich des Ortes der Positionsmessung tatsächlich wirkenden Kräfte direkt oder indirekt ableiten lassen.

Dabei ist die Ermittlung der jeweils wirkenden Kraft möglichst so durchzuführen, dass das Ergebnis der Kraftermittlung in guter Näherung der tatsächlich wirkenden Kraft entspricht. Zu diesem Zweck kann der Ermittlung der jeweils wirkenden Kräfte beispielsweise ein für die jeweilige Seitenplatte ermitteltes Momentengleichgewicht zugrunde gelegt werden, in das nicht nur die in horizontaler Richtung von den jeweiligen Anpresseinrichtungen aufgebrachten Kräfte berücksichtigt werden, sondern auch diejenigen in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte, die bei laufendem Betrieb in Folge der zwischen den Inserts der Seitenplatten und den Stirnseiten der Gießwalzen unvermeidbar vorhandenen Reibung verursacht werden. Indem sowohl die von. den Anpresseinrichtungen selbst erzeugten Anpresskräfte als auch die in die Seitenplatte einfließenden Reibkräfte berücksichtigt werden, kann sichergestellt werden, dass die jeweils ermittelte Kraft der jeweils tatsächlich wirkenden Kraft entspricht.

Die ermittelte Kraft wird dann mit der maximal zulässigen Kraft verglichen, bei deren überschreiten die Gefahr eines Bruchs der Seitenplatte bzw. des von ihr getragenen Inserts besteht. Wird dieser Maximalwert erreicht, so wird die Positionsregelung außer Kraft gesetzt mit der Folge, dass das Nachführen der Seitenplatte unterbrochen wird. Durch den weiter fortschreitenden Verschleiß der Seitenplatte kommt es anschließend zu einem Abbau der jeweils wirksamen Kräfte. Unterschreiten diese den maximal zulässigen Wert, so wird der positionsgeregelte Betrieb solange wieder aufgenommen, bis es zur nächsten Annäherung der jeweils wirksamen Kraft an den maximal zulässigen Wert kommt.

Auf diese Weise wird sicher verhindert, dass es während des Gießbetriebes zu einer überlastung der Seitenplatten in Folge von unzulässig hoch ansteigenden Kräften kommt. Der bei einer rein positionsgeregelten Nachführung der Seitenplatten bestehende Gefahr eines Bruchs der Inserts kann so wirksam entgegen gewirkt werden.

Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils von der Seitenplatte eingenommene Position an mindestens zwei oder mehr Stellen der Seitenplatte erfasst wird, dass für jede der an den verschiedenen Stellen erfassten Positionen die an den betreffenden Stellen jeweils wirkende Anpresskraft ermittelt wird und dass das Nachführen unterbrochen wird, wenn die jeweils wirkende Anpresskraft an einer der Positionen die maximal zulässige Anpresskraft überschreitet. Mit dieser Variante der Erfindung wird dem Umstand Rechnung getragen, dass in der Praxis die Anpresskräfte üblicherweise nicht zentral an einer einzigen Stelle auf die jeweilige Seitenplatte ausgeübt werden, sondern dass die Einleitung der Anpresskraft herkömmlich an mehreren Stellen der Seitenplatte erfolgt. Auf diese Weise wird im Normalbetrieb, d. h. bei Betriebszuständen, bei denen es zu keinen Ungleichförmigkeiten infolge äußerer oder innerer Einflüsse kommt, sichergestellt, dass die Seitenplatten gleichmäßig belastet und in einer parallel zu den Stirnflächen der Gießwalzen ausgerichteten Ebene positioniert sind. Indem für jede Stelle, die charakteristisch für die Lage der Seitenplatte im Bereich der jeweiligen Krafteinleitung ist, die dort jeweils tatsächlich wirkende Kraft ermittelt und der erfindungsgemäßen überprüfung in Bezug auf den zulässigen Maximalwert der Belastung unterzogen wird, wird sicher erreicht, dass es an keiner Stelle der Seitenplatte zu einer überlastung kommt.

Eine alternativ oder ergänzend anwendbare Ausgestaltung der Erfindung, durch die eine lokale überlastung der Seitenplatten verhindert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils von der Seitenplatte eingenommene Position an mindestens zwei oder mehr Stellen der Seitenplatte erfasst wird, dass die für die einzelnen Stellen jeweils erfassten Positionen miteinander verglichen werden und dass in dem Fall, dass eine der erfassten Positionen über ein Toleranzmaß hinausgehend von den an den anderen stellen erfassten'Positionen abweicht die von-der Anpresseinrichtung auf die der betreffenden Position zugeordneten Stelle der Seitenplatte ausgeübte Anpresskraft solange nicht erhöht wird, bis die an der jeweiligen Stelle erfasste Position im Rahmen des Toleranzbereiches den an den anderen Stellen der Seitenplatte erfassten Positionen entspricht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch : Fig. 1 eine Zweiwalzengießmaschine in einer Teilansicht von oben ; Fig. 2 eine in der Zweiwalzengießmaschine eingesetzte Seitenplatte in einer Ansicht von vorne ; Fig. 3 einen Verlauf der in der Zweiwalzengießmaschine auf eine der Seitenplatten ausgeübten Anpresskraft.

Die Zweiwalzengießvorrichtung 1 zum Gießen eines nicht dargestellten Stahlbands aus einer Stahlschmelze weist zwei achsparallel und mit Abstand zueinander angeordnete Gießwalzen 2,3 auf, die um ihre Längsachsen LG drehbar angetrieben sind. Auf diese Weise bilden die Gießwalzen 2, 3 in an sich bekannter Weise die Längsseiten eines rechtwinklig langgestreckt geformten Gießspalts 4, durch den das zu gießende Stahlband austritt.

Die einander gegenüberliegenden kurzen Seiten des Gießspalts 4 sind jeweils durch eine Seitenplatte 5 abgedichtet, deren Breite und Form in an sich-ebenso bekannter Weise so bemessen sind, dass sie den Gießspalt 4 überbrücken und an den ihnen zugeordneten Stirnseiten 6,7 der Gießrollen 2,3 anliegen.

Die Seitenplatten 5 umfassen eine Trägerplatte 5a und ein Insert 5b, das von der Trägerplatte 5a getragen wird. Die Trägerplatte 5a besteht aus einem Stahlwerkstoff, während das direkt zur Anlage an die Stirnseiten 6,7 der Gießwalzen 2,3 und in Kontakt mit der zu vergießenden Schmelze kommende Insert 5b aus einem Feuerfestmaterial hergestellt ist.

Die jeweils aktuelle Position der Seitenplatte 5 wird durch Sensoren 8,9, 10,11 erfasst, die beispielsweise die Lage der Seitenplatte 5 im Bereich ihres oberen linken und rechten Abschnitts Aol, Aor (Sensoren 8, 10) und unteren linken und rechten Abschnitts Fuzz Aur (Sensoren 9,11) messen.

Die Sensoren 8-11 senden die von ihnen in den jeweiligen Abschnitten Aol, Aor Aum Aur erfassten Positionswerte an eine Positionsregeleinrichtung 12. Die Positionsregeleinrichtung 12 steuert vier Anpresszylinder 131, 132, von denen jeweils einer auf einen der vier genannten Abschnitte Aol, Aor, Aul. Aur der Seitenplatte 5 die jeweils geforderte Anpresskraft F ausübt.

Die Positionsregeleinrichtung 12 liefert die von den Sensoren 8-11 jeweils gelieferten, die Lage der Seitenplatte 5 in ihren vier Abschnitten Aoi, Aory Aui, Aur repräsentierenden Positionswerte an eine Kraftüberwachungseinrichtung 14. Unter Berücksichtigung der von den Anpresszylindern 13 jeweils aufgebrachten Kräfte F ermittelt dies-e durch einen Vergleich der von den Sensoren 8-11 gelieferten Positionsmesswerte mit einer Sollposition die im jeweiligen Abschnitt Aol, Aor, Ault Aur jeweils tatsächlich wirksamen Kräfte Fwl, Fw2.

überschreitet die jeweils ermittelte wirksame Kraft Fwl, Fw2 eine maximal zulässige Kraft Dabei deren überschreiten die Gefahr einer Beschädigung des Inserts 5b der Seitenplatte 5 in Folge von örtlicher überlastung entstehen könnte, so unterbricht die Kraftüberwachungseinrichtung 14 den Signalweg zwischen der Positionsregeleinrichtung 12 und demjenigen der Anpresszylinder 131, 132, dem derjenige der Abschnitte Ao1, Aor, Ault Aur zugeordnet ist, bei dem es zu dem unzulässigen Kraftanstieg gekommen ist.

Bezüglich des betroffenen Anpresszylinders 131, 132 ist die Positionsregelung 12 dann wirkungslos. Der Anpresszylinder 131 bzw. 132 weicht daraufhin der tatsächlich wirksamen Kraft Fwl, Fw2 aus, und zwar solange, bis die für den jeweils betroffenen Abschnitt Aol, Aor. Aul, Aur ermittelte tatsächlich wirkende Kraft Fwl, Fw2 wieder unter die maximal zulässige Kraft Fmax gesunken ist. Dieses Ausweichen erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Seitenplatte 5 auch in ihrem betreffenden Abschnitt Aol, Aor. Aul bzw. Aur nach einer gewissen Zeit soweit abgenutzt ist, dass eine weitestgehend gleichmäßige Ausrichtung der Abschnitte Aoi, Aor. Auir Aur der Seitenplatte 5 gewährleistet ist. Die Abnutzung der Seitenplatte 5 in dem jeweiligen Abschnitt Aol, Aor, AU1 oder Aur hat zur Folge, dass die im jeweiligen Abschnitt Aol, Aor, AU1 bzw. Aur tatsächlich wirksame Kraft Fwl, Fw2 bei. gleichzeitig konstant gehaltener Stellung des jeweiligen Anpresszylinders 13 soweit abgebaut wird, dass sie sicher unter der maximal zulässigen Kraft Fuma. liegt.

Liegt ein ausreichender Abstand der für den jeweiligen Abschnitt Ao1, Aor, Am bzw. Aur ermittelten tatsächlich wirkenden Kraft von der maximal zulässigen Kraft vor, so gibt die Kraftüberwachungseinrichtung 14 die Verbindung zwischen dem jeweiligen Anpresszylinder 131, 132 und der Positionsregeleinrichtung 12 wieder frei, so dass auch der betreffende Zylinder 131, 132 wieder im normalen positionsgeregelten Betrieb die Seitenplatte 5 dem Verschleiß ihres Inserts 5b entsprechend nachführt.

Das in Fig. 3 dargestellte Diagramm zeigt exemplarisch für den Anpresszylinder 131 den über die Betriebsdauer t aufgetragenen Verlauf der für den ihm zugeordneten Abschnitt Aor ermittelten tatsächlich wirkenden Kraft Fwl.

Es ist ersichtlich, dass die Kraftüberwachungseinrichtung 14 diese Kraft Fw1 auf die maximal zulässige Kraft Fmax limitiert, sobald der Wert der ermittelten tatsächlich wirkenden Kraft die maximal zulässige Kraft Fmax erreicht.

BEZUGSZEICHEN 1 Zweiwalzengießvorrichtung 2,3 Gießwalzen 4 Gießspalt 5 Seitenplatte 6,7 Stirnseiten 5a Trägerplatte 5b Insert 6, 7 Stirnseiten 8,9, 10,11 Sensoren 12 Auswert-und Steuereinrichtung 131, 132 Anpresszylinder 14 Kraftüberwachungseinrichtung Aol, Aor, Ault Aur Abschnitte der Seitenplatte 5 Fwi, FW2 ermittelte, tatsächlich wirksamen Kräfte Fmax maximal zulässige Kraft