NO811576L - Fremgangsmaate ved gjentagende markering av kontinuerlig stoept metallbaandmateriale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører kontinuerlig støping av metallbånd og særlig en fremgangsmåte for fremstilling av et :

gjentatt merke på et kontinuerlig støpt metallbånd.

i Det generelle konsept ved støping av tynne metallmaterialer j såsom ark, folier, bånd og ribber ble beskrevet allerede i

de tidlige 1900 år. F.eks. angir US patent nr. 905.758 og 993.904 fremgangsmåter hvori smeltet metall strømmer til en beveget kjøleoverflate og størknér på denne til et kontinuerlig tynt metallbånd. Disse tidlige publikasjoner, angir at smeltet metall kan helles på den glatte utvendige overflaten til en roterende væskekjølt kobbertrommel eller skive under dannelse av båndmaterialer.

Båndstøping får nå øket teknisk oppmerksomhet i den hensikt j å utvikle en kommersielt akseptabel operasjon.. Foreliggende oppfinnelse ér særlig rettet på en utvikling som skal bidra til den kommersielle suksess ved båndstøping.

Uavhengig av fremgangsmåten som anvendes for å fremstille båndmateriale må fremgangsmåter anvendes for å identifisere eller markere båndet, for skjæring eller slissing av båndet og for ellers å påvirke overflatebetingelsene og muligens kvaliteten til båndet o.l.. Bånd fremstilt ved konvensjonelle rulleteknikker underkastes stansing, pressing, trimming, slissing og andre operasjoner. Likeledes kan bånd som er kontinuerlig støpt også underkastes disse konvensjonelle ytterligere operasjoner. Imidlertid krever slike ytterligere operasjoner mere tid for oppvinning, utvinning, føring av båndet gjennom hjelpeutstyr, utførelse av hjelpeoperasjonene og gjenoppvinning av båndet.

Følgelig ønskes en ny og forbedret metode for markering av overflaten til kontinuerlig støpt båndmateriale som avskaf-fer behovet for å utføre ytterligere markeringsoperasjoner ved å ta inn markeringsoperasjonen i støpeoperasjonen.

Foreliggende oppfinnelse kan sammenfattes som eh metode for

å fremstille et merke på et kontinuerlig støpt metallbånd

omfattende trinnené tilveiebringelse av en kontinuerlig overflate på hvilket metallbånd støpes fra en trakt som inneholder smeltet metall med et munnstykket plassert mindre enn ca..

3 ml fra støpeoverflaten. I foreliggende oppfinnelse avkjø- i les støpeoverflaten og beveges forbi munnstykket med en hastighet på ca. 60 til 3000 lineære overflatemeter pr. minutt. Denne metoden innebefatter tilveiebringelse av et avtrykk i den kontinuerlige støpeoverflate som tilsvarer merket som skal fremstilles på båndmaterialet. Smeltet metall tilføres kontinuerlig gjennom munnstykket til den bevegede overflaten

i hvilket gir kontinuerlig støpt bånd på denne, og det støpte bånd fjernes kontinuerlig fra støpeoverflaten.

Blant fordelene ved foreliggende oppfinnelse er frembring-else av en metode for markering av båndmateriale ettersom det støpes kontinuerlig uten på uheldig måte å påvirke bånd-produktets kvalitet og jevnhet.

Et formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for tilsiktet markert båndmateriale i forbindelse med støpeoperasjonen for å unngå nødvendigheten av å utføre ytterligere markeringsoperasjoner.

En fordel ved foreliggende oppfinnelse er at merket som angir slike variable faktorer som legeringstyper, bånd, varemerke og handelsnavn, produktbetegnelse, støperetning o.l. kan trykkes gjentatte ganger i båndet uten å på uheldig måte påvirke kvaliteten og jevnheten av båndmaterialet.

Et videre formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for tversgående inntrykning av kontinuerlig støpt silisiumstal for å styrke de magnetiske egenskapene til dette.

En annen fordel ved foreliggende oppfinnelse er at et avtrykk kan tilveiebringes på tvers av båndets bredde i tilstrekkelig dybde til å skjære kontinuerlig støpt bånd i like lange bånd under støping uten uheldig å påvirke kvaliteten eller jeyn-heten til båndmaterialet.

i Disse og andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere av den etterfølgende detaljerte be-<!>skrivelse og de medfølgende tegninger.

Fig. 1 viser sett fra siden og delvis i tverrsnitt en typisk apparatur som brukes for kontinuerlig støping av båndmaterialet. Fig. 2 viser perspektivisk en del av en støpeoverflate med et avtrykk i seg. Fig. 3 viser perspektivisk båndmateriale støpt på overflaten som er vist i fig. 2 og bærer avtrykket fra støpeoverflaten. i Fig. 4 viser perspektivisk båndmateriale som bærer gjentatte tversgående avtrykk på seg. ; i Fig. 5 viser et forstørret tverrsnitt av en depresjon i en støpt overflate. Fig. 6 er et forstørret tverrsnitt av en preget støpeover-flate.

I tegningene viser fig. 1 generelt en apparatur for støping av metallisk båndmateriale 10. Denne apparatur inneholder et element 12 på hvilket båndet støpes. I en foretrukket utførelsesform støpes båndet på en glatt utvendig overflate 14 av en sirkulær trommel eller hjul som vist i fig. 1.

Også andre konfigurasjoner enn den sirkulære kan anvendes. F.eks. kan et hjul med en glatt frustokonisk utvendig flate (ikke vist) benyttes. Også et belte som er roterbart i en generelt"ovular" bane kan anvendes som en kontinuerlig støpe-overflate.

I en foretrukket utførelsesform består støpeelementet 12 av et vannavkjølt presipiteringsherdet kobberlegeringshjul som inneholder ca. 98% kobber og ca. 2% krom. Kobber- og kobberlegeringer velges p.g.a. sin høye termiske ledningsevne,

men også berilliumkobberlegeringer, stål, messing, aluminium,

aluminiumlegeringer eller andre materialer kan anvendes alene eller i kombinasjon med andre materialer. Likeledes kan kjøling utføres på andre måter enn ved tilførsel av vann. Vann velges gjerne i en foretrukket utførelsesform fordi det j er billig og lett tilgjengelig.

Under driften av støpeenheten som er vist i fig. 1 må overflaten 14 til det roterbare støpehjulet 12 kunne absorbere den varme som frembringes ved kontakt med smeltet metall på i begynnelsesstøpepuhktet 16, og denne varmen må føres i det vesentlige inn i hjulet 12 under hver dreining av dette. Begynnelsesstøpepunktet 16 betyr det omtrentlige sted på støpeoverflaten 14 hvor smeltet metall 20 fra trakten 22 først kommer i kontakt med støpeoverflaten 14. Kjøling ved varmeledning kan utføres ved å avgi relativt store vannmengder gjennom de innvendige kanaler som befinner seg nær overflaten til støpehjulet 12. Alternativt kan kjølemediet føres direkte til undersiden av støpeoverflaten. Kjøleskapteknikkér o.1. kan anvendes for å akselerere eller retardere k jølehastighe-h tene etter ønske under båndstøpingen.

Enten en trommel, et hjul eller belte anvendes for støping, er støpeoverflaten 14 generelt jevn og symmetrisk for å gi maksimal jevnhet i produktoverflaten under båndstøping. Hvis støpeelementet er en trommel eller et hjul, bør elementet konstrueres omhyggelig slik at det ikke kommer "out-of-round" under drift for videre å sikre jevnhet under båndstøping.

Av disse grunner har man funnet at en trommel eller hjul som er "out-of-round" med ca. 0,5 ml eller mer kan ha en størrelsesorden av dimensjonsustabilitet som med mindre den korrigeres eller kompenseres under drift kan være uaksepta-bel for visse båndstøpingsoperasjoner. Man har funnet at akseptabel dimensjonssymmetri samt.unngåelse av problemer i forbindelse med sveiseporøsitet lett kan oppnås ved å fremstille et støpehjul eller trommel fra et enkelt stykke av kaldrullet eller smidd kobberlegering. Som nevnt ovenfor kan imidlertid alternative materialer såsom hylser eller be-legg anvendes.

i

Drivsystemet og huset for trommelen, hjulet eller annen støpeoverflate 14 i foreliggende oppfinnelse bør også være

fast konstruert for å muliggjøre trommelrotering uten struk- | turell ustabilitet hvilket kunne få trommelen til å glippe eller vibrere.

Spesielt må man være forsiktig for å unngå resonansfrekvenser ved driftshastighetene til trommelen. Støpeoverflaten bør i kunne beveges med overflatehastighet fra ca. 60 lineære overflatemeter pr. minutt til mer enn ca. 3000 lineære overflatemeter pr. minutt. Ved bruk av en trommel med en omkrets på ca. 2,4 m svarer denne hastigheten til en trommeiomdreinings-7hastighet på ca. 25 omdr. til ca. 1250 omdr. pr. minutt. En reversibel tre hestekrefters motor med variabel hastighet som er dynamisk bremsbar gir et adekvat drivsystem for en fullstendig kobberstøpetrommel som er ca. 5 cm tykk og ca. 2,4 meter i omkrets. Større motorer kan være nødvendige for å drive større støpetrommeler.

Støpeoverflaten 14 på hjulet eller trommelen i apparaturen

i foreliggende oppfinnelse bør være generelt glatt av tekstur. Man har i visse tilfeller funnet at for å fremstille amorfe materialer kan finish av den utvendige flaten 14 til støpe-trommelen 12 med 400-korn papir og fortrinnsvis med 600-korn papir gi bedret produktjevnhet. Alternativt kan trommelover-flaten behandles i et pottemakerhjul eller lignende.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har man funnet at et overflateavtrykk kan anordnes bevisst i eller på støpeoverflaten uten å påvirke jevnheten og kvaliteten av båndmaterialet som støpes på denne kontinuerlig skadelig. Sådann produktjevnhet og kvalitet bibeholdes selv om en gjengivelse av avtrykket som er anordnet på den kontinuerlige støpeoverflate over-føres på det kontinuerlige støpte båndmaterialet.

I en foretrukket utførelsesform omfatter avtrykket i den kontinuerlige støpeoverflate en fordypning i støpeoverflaten. Imidlertid ved visse anvendels.er av trykket i den kontinuerlige støpeoverflate kan dette omfatte en preging på støpe- overflaten. Enten en fordypning eller en preging foreligger i støpeoverflaten bør et slikt avtrykk avvike med en dybde d eller en høyde h på minst 0,000125 mm fra det generelle planet til støpeoverflaten og minst en bredde w på minst ; j 0,025 mm som best vist i fig. 5 og 6 for at et slikt avtrykk skal overføres på det kontinuerlig støpte båndmateriale under støping. Man har funnet at kontinuerlig støpt båndmateriale . som støpes over avtrykk med slike dimensjonsavvik fra støpe- ] overflaten har tilstrekkelig avvik i overflategjengivelsen i i båndet til at det er klart synlig for den vanlige betrakter. Fortrinnsvis bør slike avtrykk avvike med en høyde h eller en dybde d på minst 0,0025 mm fra det generelle planet til

støpeoverflaten og en bredde w på minst 0,0 5 mm.

Flere forskjellige typer avtrykk kan anordnes i en kontinuerlig støpeoverflate ifølge fremgangsmåten i foreliggende opp- : finnelse. F.eks. kan et avtrykk i form av en pil anordnes ved en støpeoverflate som vist i fig. 2 som er angivende for båndstøperetningen. Overføring av et slikt avtrykk til båndet som er vist i fig. 3 hjelper betydelig analysen av dette materialet. Også kan avtrykk anordnes i støpeoverflaten for å angi typen av legering som støpes, støpnummer, varmetall og andre forskjellige produktbetegnelser. Slike andre produktbetegnelser kan være varemerker eller handelsnavn foE det støpte båndmaterialet, shippingangivelser, kundeangivelser

En annen type avtrykk som kan anordnes i kontinuerlig støpt båndmateriale er en forsenkning.. Forsenkninger støpt over generelt halvsirkelformede fordypninger eller preginger i støpeoverflaten kan med mellomrom anordnes i kontinuerlig støpt båndmateriale for å trene som avstandsorganer når slikt materiale settes sammen i påfølgende sjikt slik man finner i transformatorkjerner, katalytiske konvertere og roterende regeneratorer.

I fremstillingen av visse båndmaterialer slik som silisium-stålbåndmateriale som er typisk for elektriske applikasjoner har man funnet at markeringer slik som linjene 50 vist i båndmaterialet 10 i fig. 4 anordnet hovedsakelig på tvers av støperetningen kan styrke de magnetiske egenskapene hos slikt båndmateriale. Ifølge foreliggende oppfinnelse kan markeringer slik som linjene 50 som er vist i fig. 4 hovedsakelig på tvers av båndets støperetning anordnes under støping for å forsterke de magnetiske egenskapene til slikt båndmateriale. Nærmere bestemt fører slike tversgående markeringer til lav-ere kjernetap når slikt materiale brukes for elektriske formål. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forenklet og lett metode for oppnåelse av slike forbedrede resultater under prosess.

Det er også funnet at et avtrykk som avviker minst ca. 0,0025 ml fra støpeflatens generelle plan og har en bredde på minst 0,05 mm i det vesentlige fullstendig kan avbryte kontinuiteten til det støpte båndmaterialet. ved slikt avtrykk. Slikt av- i trykk er egnet for å skjære båndet i forut bestemte bånd-lengder, i det minste for bånd med en tykkelse eller dimensjon på mindre enn ca. 0,25 mm, gjérne i området fra ca. 0, 075 til 0,2 mm. Derfor for slike tversgående avtrykk, hver gang slike avtrykk passerer begynnelsesstøpepunktet 16 kan avtrykket skjære båndet i et antall gjentatte bånd som hvert har en lengde tilsvarende overflateavstanden på støpe-hjulet fra avtrykk til avtrykk. Båndet kan kontinuerlig skjgéres i lengderetningen gjennom foreliggende oppfinnelse. Dybden d eller høyden h av avtrykket som er nødvendig for å skjære båndet kan delvis avhenge av tykkelsen til båndet som støpes.

Flere metoder kan anvendes for å anordne avtrykket i den kontinuerlige støpeoverflaten ifølge foreliggende oppfinnelse. Når f.eks. kobber, kobberlegeringer, aluminium, messing o.l. anvendes som støpeoverflate, kan avtrykket plasseres i støpe-overf laten ved bruk av en skjærenål med en generelt skarp spiss. Det er funnet at en skjærenål med en avrundet spiss slik som en kulepenn kan brukes for å gi en passende fordypning i støpeoverflaten. Som ovenfor nevnt er disse passende fordypninger sådanne med en bredde på minst 0,0025 mm og ,en dybde d eller høyde h på minst 0,00125 mm. Foretrukne !

I

støpeoverflatematerialer er valsbare og derfor kan fordyp-ningen overbringes deri ved manuelt trykk.

I .en alternativ utf ørelsesf orm av foreliggende oppfinnelse kan avtrykket ha form av en preging på støpeoverflaten 14. En'slik preging kan bestå av et materiale som er forskjellig fra det i støpeoverflaten. F.eks. kan det være ønskelig å rulle, trykke eller på annen måte påføre en preging eller preginger på støpeoverflaten 14 ettersom støpeoverflaten 14 roterer. i Dette kan bestå av voks, sverte, fargestoff e.l. som gir den nødvendige .dimensjonale avvikelse fra støpeoverf laten 14,. dvs. en høyde h på minst 0,00125 mm og en bredde på minst 0,025 mm. En slik påført preging kan fjernes ved å usette den for høye temperaturer, kraften av et doktorblad e.l. 'som, brukes for å hjelpe båndet fra støpeoverflaten, og andre be-• tingelser. Derfor kan det være nødvendig å gjentatte ganger eller innimellom igjen påføre pregingen på støpeoverflaten etter ønske.

Under utførelsen av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et avtrykk i den kontinuerlige støpe-overf late som tilsvarer merket som skal overføres på det kontinuerlig støpte båndmateriale. Ved kontinuerlig tilførsel av smeltet metall gjennom munnstykket i en kontinuerlig støpe-anordning på den bevegede kontinuerlige støpeoverflate, og over avtrykket ettersom avtrykket passerer munnstykket, over-føres dette avtrykket kontinuerlig på båndmaterialet. For et gjentatt avtrykk eller flere avtrykk i en støpeoverflate over-føres avtrykket selvfølgelig på båndet hver gang støpeover-flaten med avtrykk passerer munnstykkeåpningen. Det må be-merkes at slikt overført avtrykk kan synes på begge sider av båndmaterialet. Slike tosidede avtrykk er vanlige når båndmaterialet har en dimensjon på mindre enn ca. 0,25 mm. Skjønt det tidligere er kjent at overflateuregelmessigheter kan skade det støpte båndmaterialets jevnhet og kvalitet, er det hastigheten for kontinuerlig støpning som minst delvis er ansvarlig for opprettholdelsen og muligens forsterkningen av jevnheten og kvaliteten til det hurtigstøpte båndmateria-i let i nærvær av slike irregulære overflateavtrykk. Selv om den foretrukne utførelsesform er beskrevet i illu-strerende hensikt vil det■for en fagmann være klart at tall-rike variasjoner av detaljer kan foretas innenfor foreliggende oppfinnelsestanke.

Claims (16)

1. i ) 1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et merke på et kontinuerlig støpt bånd av metall karakterisert ved at man:

   tilveiebringer en kontinuerlig overflate på hvilken metallbånd støpes fra en trakt som inneholder smeltet metall med ét munnstykke plassert mindre enn ca. 3 mm fra denne overflaten, hvilken overflate er avkjølt til en temperatur under størkningstemperaturen til det smeltede metallet, hvilken overflate kan beveges forbi munnstykket med en hastighet fra ca. 60 til 3000 m pr. minutt, i

   tilveiebringer et avtrykk i den kontinuerlige støpeoverflaten tilsvarende det merket som skal fremstilles på det kontinuerlig støpte metallbåndet, hvilket avtrykk avviker tilstrekkelig fra støpeoverflaten, til å medføre over-føring av avtrykket til et overflategjengiveride merke i metallbåndet som støpes på denne,

   kontinuerlig tilføre smeltet metall gjennom munnstykket på den kontinuerlig bevegede støpe-overf late og over avtrykket når avtrykket passerer munnstykket, hvilket gir kontinuerlig støpt bånd på denne, og

   kontinuerlig fjerne det støpte båndet fra den kontinuerlige støpeoverflate.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket har en minimumsbredde på minst 0,025 mm og avviker med minst 0,00125 mm fra støpeoverflaten.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket har en minimumsbredde på minst 0,05 mm.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket avviker med minst 0,0025 mm fra støpe-overflaten.
5. f 5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket i den kontinuerlige støpeoverflate be- i står av en fordypning i støpeoverflaten.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket i den kontinuerlige støpeflaten består av en preging på støpeoverflaten.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at pregingen består av et materiale som er forskjellig fra støpeoverflaten. i

   i
8. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at pregingen består av et materiale valgt fra gruppen

   voks, sverte og fargestoff.
9. 9. Fremgangsmåte.ifølge krav 1, karakterisert ved _at avtrykket i den kontinuerlige støpeoverflaten har;

   form av en pil som angir båndstøpningsretningen.
10. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket i den kontinuerlige støpeoverflate er en produktbenevnelse.
11. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket går på tvers av den kontinuerlige støpe-overflate, har en minimumsbredde på minst 0,05 mm og avviker med minst 0,025 mm fra støpeoverflatens generelle plan for med mellomrom fullstendig å avbryte kontinuiteten til det støpte båndet ved sådant avtrykk til et antall gjentatte bånd som hver har en lengde tilsvarende overflateavstand på støpeoverflaten fra avtrykk til avtrykk.
12. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at flere avtrykk er anordnet på støpeoverflaten for i

    t I

    å gi kontinuerlig støpt bånd på denne med flere avtrykk på dette som hver hovedsakelig er anordnet på tvers av støpe- <1> retningen for å styrke båndets magnetiske egenskaper. i J
13. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakteri-:

    sert ved at båndet fremstilles av silisiumstålbånd - !

    i materiale.

    i <1>
14. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at støpeoverflaten består av den utvendige overflaten til et vannavkjølt hjul.

    i i

    I
15. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakteriser jt ved at hjulet er konstruert av et metall fra gruppen kobber, kobber leger ing, stål, aluminium, aluminiumslegering og kombinasjoner derav. !
16. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avtrykket er en forsenkning.