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-A 0 714 715, 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 die 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.

In der Praxis zeigt sich, dass sich mit Hilfe der üblicherweise zur Kontrolle der in die jeweilige Seitenplatte eingebrachten Anpresskräfte vorgesehenen Messeinrichtungen, wie Lastmesszellen oder Hydraulikkraftsensoren, die in Längsrichtung der Gießwalzen tatsächlich auf die Seitenplatten wirkenden Kräfte nur unzureichend erfassen lassen. Insbesondere lassen die derart erhaltenen Messwerte keinen Rückschluss auf die im praktischen Gießbetrieb auftretenden dynamischen Kräfte zu.

Die unsichere Erfassung der im Gießbetrieb tatsächlich in Längsrichtung der Gießwalzen auftretenden Kräfte erschwert es, die auf die Seitenplatten ausgeübten Anpresskräfte so einzustellen, dass einerseits eine optimale Dichtheit gewährleistet ist und andererseits der im Bereich der Seitenplatten in Folge von Reibung auftretende Verschleiß minimiert ist. Hinzukommt, dass eine exakte Erfassung des Verschleißes der Seitenplatten voraussetzt, dass die auf die Seitenplatten wirkenden Kräfte präzise bekannt sind. Andernfalls lässt sich nicht eindeutig festlegen, wann das Verschleißlimit der Seitenplatten erreicht ist. Schließlich lassen es die bei bekannter Betriebsweise einer Zweiwalzengießeinrichtungen gewonnenen Kraftmesswerte nicht zu, den Gießprozess mit der erforderlichen Genauigkeit auszuwerten.

Um den voranstehend erläuterten Problemen abzuhelfen, schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Zweiwalzengießvorrichtung der eingangs angegebenen Art vor, das folgende Schritte umfasst : - Erfassen einer bei rotierenden Gießwalzen an mindestens einem ersten Messort auf mindestens eine der Seitenplatten in Längsrichtung der Gießwalzen wirkenden Kraft, - Erfassen der bei rotierenden Gießwalzen an mindestens einem zweiten Messort auf die Seitenplatte in einer quer zur Längsrichtung der Gießwalzen ausgerichteten Richtung wirkenden Kraft, Ermitteln der auf die Seitenplatte in Längsrichtung tatsächlich wirkenden Kraft unter Berücksichtigung der gemessenen Kräfte, - Einstellen der Position der Seitenplatte und/oder der auf sie ausgeübten Anpresskräfte in Abhängigkeit von der ermittelten, tatsächlich wirkenden Kraft.

In gleicher Weise werden die erläuterten Nachteile des Standes der Technik bei einer Zweiwalzengießvorrichtung der eingangs angegebenen Art auch dadurch beseitigt, dass eine derartige Zweiwalzengießvorrichtung mit einer Steuereinrichtung ausgestattet ist, die bei rotierenden Gießwalzen mittels mindestens einer Kraftmesseinrichtung eine an einem ersten Messort auf mindestens eine der Seitenplatten in Längsrichtung der Gießwalzen wirkende Kraft Fmeas (x) o, u und mittels mindestens einer zweiten Kraftmesseinrichtung an einem zweiten Messort eine in einer quer zur Längsrichtung der Gießwalzen ausgerichteten Richtung wirkenden Kraft erfasst, aus den erfassten Kräften die Seitenplatte in Längsrichtung tatsächliche wirkenden Kraft ermittelt und die Position der Seitenplatte und/oder der auf sie ausgeübten Anpresskräfte in Abhängigkeit von der ermittelten tatsächlich wirkenden Kraft einstellt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die an der Seitenplattenstruktur tatsächlich auftretenden Kräfte einen hohen Anteil an Reibkräften beinhalten, die infolge der Reibung zwischen den sich drehenden Rollen und den Seitenplatten entstehen und in einer quer zur Längsrichtung der Gießwalzen gerichteten Richtung in das System wirken. Bei der in der Praxis üblichen horizontalen Ausrichtung der Gießwalzen überlagern dementsprechend in vertikaler Richtung wirkende, als Folge der Reibung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Gießwalzen und Seitenplatte entstehende Kräfte in horizontaler Richtung die Kräfte, die direkt aus den von den Anpresseinrichtungen ausgeübten Anpresskräfte resultieren.

Indem die Erfindung vorschlägt, auch die jeweils in einer quer zur Längsrichtung der Gießwalzen wirkenden Kräfte zu erfassen, lassen sich die in Längsrichtung der Gießwalzen erfassten Kräfte auf einfache Weise in die in Längsrichtung der Gießwalzen tatsächlich wirkenden Kraftanteile und die Kraftanteile zerlegen, die aus der Reibung zwischen den Gießwalzen und der jeweiligen Seitenplatte resultieren. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. beim Betrieb einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gießvorrichtung liegen dementsprechend präzise Messwerte vor, die sowohl bei der elektromechanischen als auch bei der hydraulischen Anstellung der Seitenplatten eine exakte Überwachung der jeweils ausgeübten Kraft zwecks der Gewährleistung des Kontakts zwischen Seitenplatte und Stirnflächen der Gießrollen sicherstellen. Zudem wird durch die Erfindung die Genauigkeit der Verschleißmessung des Inserts erhöht. Das für einen sicheren Betrieb erforderliche Verschleißlimit kann mit erhöhter Sicherheit bestimmt werden, so dass sich nicht nur die Betriebssicherheit als solche erhöht, sondern auch die bei bekannter Betriebsweise durch aus Sicherheitsgründen verfrühte Wechsel der Seitenplatten entstehenden Kosten vermieden werden, können. Schließlich kann unter Berücksichtigung der an den Seitenplatten tatsächlich vorherrschenden Kräfte eine objektive Prozessüberwachung und Prozessauswertung durchgeführt werden.

Eine besonders praxisgerechte, im automatisierten Betrieb besonders einfach und gleichzeitig präzise durchführbare Bestimmung der jeweils tatsächlich wirkenden Kräfte ermöglichende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung auf die Seitenplatte wirkenden Kräfte an mindestens zwei Messorten erfasst werden, die in einer quer zur Längsrichtung der Gießwalzen ausgerichteten Richtung mit Abstand zueinander angeordnet sind, dass für jeden der Messorte die jeweils tatsächlich wirkenden Kräfte ermittelt werden und dass die Einstellung der Position der Seitenplatten und/oder der auf sie ausgeübten Anpresskräfte in Abhängigkeit von den für jeden der Messorte ermittelten, tatsächlich wirkenden Kräfte erfolgt.

Bei einer derartigen Erfassung von Messwerten an mehreren Messorten lässt sich die Bestimmung der jeweiligen Kraftanteile auf Grundlage einer einfachen Momentengleichung durchführen.

In diesem Zusammenhang besonders zweckmäßig ist es, wenn der Messort, an dem die zur Längsrichtung der Gießwalzen quer ausgerichteten Richtung wirkende Kraft erfasst wird, in Richtung der Gießwalzen versetzt gegenüber den Messorten positioniert ist, in dem jeweils die in Längsrichtung wirkende Kraft erfasst wird.

Eine weitere besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messorte für die Erfassung der in Längsrichtung wirkenden Kräfte jeweils im Bereich der Kraftangriffstellen angeordnet sind, an denen die von den Anpresseinrichtungen ausgeübten Anpresskräfte in die jeweilige Seitenplatte eingeleitet werden. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung lassen sich die bei bekannten Zweiwalzengießeinrichtung in der Regel zur Erfassung der in Längsrichtung der Gießwalzen wirkenden Kräfte bereits vorhandenen Messzellen bzw.

Hydraulikkraftmesseinrichtungen für die erfindungsgemäße Betriebsweise einer solchen Gießvorrichtung nutzen.

Die erfindungsgemäße Zweiwalzengießvorrichtung kann in an sich bekannter Weise mit drei Anpresseinrichtungen ausgestattet sein, deren Kraft im Bereich der Ecken des Inserts in die Seitenplatte eingeleitet werden. Soll beispielsweise eine gleichmäßigere bzw. großflächigere Einleitung der Anpresskräfte realisiert werden, so können dazu selbstverständlich mehr als drei Anpressvorrichtungen vorgesehen werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch : Fig. 1 eine Zweiwalzengießmaschine in einer seitlichen Teilansicht ; Fig. 2 die Zweiwalzengießmaschine in einer Ansicht von oben ; Fig. 3 eine in der Zweiwalzengießmaschine eingesetzte Seitenplatte in einer frontalen Ansicht auf ihre vom Gießspalt abgewandten Rückseite ; Fig. 4 die bei der Ermittlung einer der in Längsrichtung der Gießwalzen tatsächlich wirkenden Kräfte berücksichtigten Kräfte und geometrischen Daten in einer vereinfachten Darstellung.

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 horizontal ausgerichteten 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 Anpresskräfte, die für eine betriebssichere Abdichtung des Gießspalts 4 im Bereich seiner kurzen Seiten erforderlich sind, werden jeweils durch Hydraulikzylinder 8,9, 10 ausgeübt, von denen der erste 8 auf das obere rechte (Messort Or), der zweite 9 auf das obere linke (Messort O1), der dritte 10 mittig ausgerichtet auf die untere Hälfte (Messort U) der von den Stirnseiten 6,7 abgewandten Außenfläche der Seitenplatten 5 wirkt. Auf diese Weise wirken die Hydraulikzylinder 8,9, 10 jeweils im Bereich der Ecken des Inserts 5b auf die vom Insert abgewandte Rückseite der Seitenplatte 5.

Am Messort Ol, Or, U jedes jeweiligen Kraftangriffs der Kolben der Hydraulikzylinder 8,9, 10 sind jeweils Messzellen 11,12, 13 in die Seitenplatten 5 eingelassen.

Die jedem der Messorte Ol, Or, U zugeordneten Messzellen 11,12, 13 erfassen die in Längsrichtung L der Gießwalzen 2, 3 jeweils wirkenden Kräfte Fmeas (x) olt Fmeas (x) orr Fmeas (x) u- Aufgrund der horizontalen Ausrichtung der Längsachsen Le verläuft die Längsrichtung L der Gießwalzen 2,3 im hier erläuterten Ausführungsbeispiel horizontal.

Die Messzellen 11,12, 13 liefern die von ihnen erfassten Messwerte an eine Steuereinrichtung 14, die die von den Hydraulikzylindern 8-10 jeweils ausgeübten Anpressdrücke steuert und den Verschleiß des jeweiligen Inserts 5b der Seitenplatten 5 überwacht.

Zusätzlich ist die Zweiwalzengießvorrichtung 1 mit einer Messzelle 15 zum Erfassen der in einer quer zur Längsrichtung L, d. h. im vorliegenden Fall in vertikaler Richtung, auf die Seitenplatten 5 wirkenden Kräfte Fmeas (y) ausgestattet. Der Messort V, an dem die Messzelle 15 die in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (y) misst, ist dabei so gewählt, dass die Messzelle 15 die Summe aller in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas) erfasst.

Selbstverständlich können für diesen Zweck auch mehrere Messzellen eingesetzt werden, die beispielsweise in gleichmäßigen Abständen verteilt mit der Unterseite der jeweiligen Seitenplatte 5 verkoppelt sind.

Die in vertikaler Richtung quer zur Längsrichtung L wirkenden Kräfte Fmeas (y) entstehen im Gießbetrieb aufgrund der bei sich drehenden Gießwalzen 2,3 zwischen dem jeweiligen Insert 5b der Seitenplatte 5 und der ihm jeweils zugeordneten Stirnseiten 6,7 der Gießwalzen 2,3 unvermeidbar herrschenden Reibung.

Unter Berücksichtigung der an den Messorten Ol, Or, U erfassten, in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (x) olt Fmeas (x) or. Fmeas (x) u und der am Messort V erfassten Summe der quer dazu in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (y) ermittelt die Steuereinrichtung die in Längsrichtung L der Gießwalzen 2,3 tatsächlich wirkenden Kräfte.

Das dieser Berechnung zugrunde gelegte Momentengleichungssystem wird anhand des in Fig. 4 dargestellten vereinfachten Modells erläutert.

Zur Ermittlung der in horizontaler Richtung (Längsrichtung L der Gießwalzen 2,3) tatsächlich wirkenden Kräfte Freal (x) olp Freal (x) Or, Freal (x) u wird zum einen das Momentengleichgewicht um den Messort U bestimmt. Zum anderen wird das Momentengleichgewicht um einen virtuellen Ort 0 bestimmt, der im Schnittpunkt einer durch die Messorte O1 und Or laufenden Geraden und dem auf dieser Geraden errichteten, durch den Messort U verlaufenden Lot, angeordnet ist.

In der Montagestellung der Seitenplatte 5 sind die Orte O, U in vertikaler Richtung in einem Abstand 11 beabstandet, während der Messort V in horizontaler Richtung um einen Abstand 12 versetzt gegenüber den Orten O, U positioniert ist. Die für die jeweiligen Orte O, U, V bei sich drehenden Gießwalzen 2,3 am Messort O jeweils erfasste n Kräfte 7-Freal (x) o = Freal (x) 01 + Freal (x) ors Freal (x) Ur Fmeas (y) sind in gepunkteten Linien eingezeichnet.

Dementsprechend ist für den Messort 0 die Summe #Freal (x) o der an den Messorten Ol, Or in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (x) ol, Fmeas (x) or eingezeichnet, während für den Messort U die in horizontaler Richtung wirkende Kraft Fmeas (x) u dargestellt ist. Für den Messort V ist die Summe der in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (y) angegeben.

Die in vertikaler Richtung auftretenden Kräfte Fmeas (y) gehen mit einem Anteil EFresy (x) o in die für den Messort 0 erfassten Horizontalkräfte EFmeas (x) o bzw. mit einem Anteil Fresy (x) u in die für den Messort U erfassten Horizontalkräfte Fmeas (x) u ein. Dementsprechend ergeben sich durch einfache Ermittlung des Momentengleichgewichts für die Messorte 0 und U die jeweils auf die in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte Fmeas (y) zurückgehenden Kraftanteile EFresY (x) o bzw. Fresy (x) u wie folgt : #FresY (x) O = (#Fmeas (x) o * l1 - Fmeas (y) * l2) / l1 FresY (x) U (Fmeas (x) u * 11-Fmeas (y) * 12)/11 Die in Längsrichtung L der Gießwalzen 2,3, d. h. im vorliegenden Beispiel in horizontaler Richtung tatsächlich wirkenden Kräfte EFreal (x) o und Freal (x) U ergeben sich dann wie folgt : £Freal (x) o = EFmeas (x) O - #FresY (x) 0 Freal (x) UFmeas (x) U-Fres Y U Die an den Messorten Ol, Or tatsächlich wirkenden Kräfte betragen dann : £Freal (x) 01 = 0, 5 * #Freal (x) O und #Freal (x) Or = 0,5 * EFreal (x) 0 Unter Berücksichtigung der derart ermittelten, tatsächlich wirkenden Kräfte werden die von den Hydraulikzylindern 8-10 ausgeübten Anpresskräfte so eingestellt, dass die Seitenplatten 5 über ihre gesamte an den Stirnseiten 6,7 der Gießwalzen anliegenden Flächen mit einer im Hinblick auf die betriebssichere Abdichtung einerseits und einen minimierten Verschleiß andererseits optimierten Kraft belastet sind. Zusätzlich wird unter Berücksichtigung der ermittelten tatsächlich wirkenden Horizontalkräfte für jede der Seitenplatten 5 ein Verschleißlimit bestimmt, bei dessen Unterschreiten die jeweilige Seitenplatte 5 ausgetauscht wird.