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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fluidbehandlung eines bandförmigen Walzprodukts mit einem Behandlungsfluid, sowie eine Vorrichtung zum Walzen eines bandförmigen Walzprodukts, insbesondere zum Walzen eines Kaltbandes in einer Kaltwalzanlage.
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Hintergrund der Erfindung
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Beim Walzen eines bandförmigen Walzprodukts aus Metall, beispielsweise Stahl, Aluminium, Kupfer, Magnesium usw., wird das Walzprodukt zwischen zwei rotierenden Arbeitswalzen hindurchgezogen. Der Spalt zwischen den Arbeitswalzen ist dabei stets kleiner als die Ausgangsdicke des Walzprodukts, wodurch das Walzprodukt plastisch verformt wird und im Ergebnis eine Längung und Reduktion der Dicke erfährt. Beim Kaltwalzen erfolgt die Umformung unterhalb der Rekristallisationstemperatur des zu walzenden Materials, beispielsweise bei Raumtemperatur.
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Das Walzprodukt tritt mit geringerer Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen in den Walzspalt ein, nimmt am sogenannten Neutralpunkt im Walzspalt die gleiche Geschwindigkeit an und tritt mit höherer Geschwindigkeit aus dem Walzspalt aus. Daraus resultiert eine erhebliche Reibung zwischen dem bandförmigen Walzprodukt und den Arbeitswalzen, die unerwünschte Effekte haben kann, beispielsweise eine Verminderung der Oberflächenqualität des Walzprodukts, eine Zunahme des Walzenverschleißes, ein Haften bzw. „Kleben“ des Walzprodukts an den Arbeitswalzen und eine Zunahme des Energiebedarfs.
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Zur Lösung oder Verminderung der obigen Probleme ist es bekannt, ein Fluidgemisch, beispielsweise eine Öl/Wasser-Emulsion, auf das bandförmige Walzprodukt aufzusprühen. Dadurch werden die Reibbedingungen zwischen dem Walzprodukt und den Arbeitswalzen gezielt beeinflusst, um eine gute Oberflächenqualität bei maximaler Walzgeschwindigkeit und minimalem Walzverschleiß zu erzielen.
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Das Fluidgemisch wird von einem Sprühbalken zugeführt, der mit einem Abstand zur Bandoberfläche quer zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Walzprodukts oberhalb und/oder unterhalb desselben angeordnet ist. Der Sprühbalken ist als Hohlkörper ausgeführt und umfasst Düsenventile, über die entsprechend der Bandbreite und gegebenenfalls weiterer Kriterien das Fluidgemisch auf die Bandoberfläche gesprüht wird. Der Sprühbalken wiederum ist Bestandteil eines Fluidkreislaufs und wird von einem geeigneten Misch- und Pumpaggregat mit dem Fluidgemisch versorgt. Eine solche Fluidbehandlung des Walzprodukts geht beispielsweise aus der
EP 3 122 481 B1 sowie der
WO 2014/174099 A1 hervor.
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Üblicherweise wird der Sprühbalken an einem Längsende mit dem Behandlungsfluid versorgt und ist am anderen Ende geschlossen. Das Behandlungsfluid wird von einer Pumpe mit einem vorgegebenen Druck zugeführt, wobei nur so viel Fluid über die Düsen abgegeben wird, wie für die Schmierung bzw. Behandlung des Walzprodukts erforderlich ist.
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Dadurch, dass der Sprühbalken geschlossen ist und das Fluidgemisch einseitig zugeführt wird, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Sprühbalkens von der Einspeisung bis zum letzten geöffneten Düsenventil. Hierdurch kann es zu einer unbeabsichtigten Entmischung des Fluidgemischs kommen, d.h. an den Düsen liegen unterschiedliche Konzentrationsverhältnisse der Fluidbestandteile vor. Dies wiederum kann zu inhomogenen Schmierverhältnissen auf der Bandoberfläche führen. Die Auswirkungen auf den Walzspalt sind nicht oder nur schwer vorhersehbar, was einen negativen Einfluss auf die Dicken- und Planheitsregelung und die Oberflächenqualität hat. Darüber hinaus können sich Bestandteile des Fluidgemischs in nicht oder wenig durchströmten Abschnitten des Sprühbalkens ablagern, beispielsweise in Ecken, Spalten und Zuläufen zu gerade nicht geöffneten Düsen.
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Darstellung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einrichtung zur Fluidbehandlung eines bandförmigen Walzprodukts mit einem Behandlungsfluid sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Walzen eines bandförmigen Walzprodukts bereitzustellen, insbesondere die Behandlungs- und Walzqualität zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung dient der Fluidbehandlung eines bandförmigen Walzprodukts mit einem Behandlungsfluid. Das Walzprodukt ist vorzugsweise ein Stahlblech; allerdings kommen auch andere Metalle und Legierungen in Betracht, beispielsweise Aluminium, Kupfer und Magnesium. Die Einrichtung ist typischerweise Bestandteil einer Vorrichtung zum Walzen des bandförmigen Walzprodukts, insbesondere zum Walzen eines Kaltbandes in einer Kaltwalzanlage.
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Die Einrichtung weist einen Fluidkreis auf, in dem das Behandlungsfluid zumindest teilweise zirkulierend förderbar ist. Zu diesem Zweck kann der Fluidkreis eine oder mehrere Fluidleitungen umfassen, die gemeinsam mit weiteren fluidführenden und gegebenenfalls fluidbeeinflussenden Komponenten eine Zirkulationsleitung ausbilden, so dass zumindest ein Teil des Behandlungsfluids vollständig im Fluidkreis umläuft.
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Die Einrichtung umfasst ferner zumindest einen Sprühbalken mit mehreren Düsen. Der Sprühbalken ist im Fluidkreis angeordnet und eingerichtet, um das Behandlungsfluid über die Düsen auf das Walzprodukt zu applizieren. Das Behandlungsfluid kann direkt oder indirekt aufgebracht werden. So ist der Sprühbalken vorzugsweise eingerichtet, um das Behandlungsfluid auf zumindest eine der Arbeitswalzen und/oder auf zumindest eine der zu walzenden Flächen des Walzprodukts und/oder in den Walzspalt zu applizieren. Vorzugsweise sind die Düsen eingerichtet, um das Behandlungsfluid zu sprühen, um eine gleichmäßige Benetzung zu erzielen.
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Die Einrichtung weist ferner eine Zirkulationspumpe auf, die eingerichtet ist, um zumindest einen Teil des Behandlungsfluids zirkulierend im Fluidkreis zu fördern. In anderen Worten, die Zirkulationspumpe lässt eine gewisse Menge des Behandlungsfluids im regulären Betrieb ständig zirkulieren, während ein anderer Teil von den Düsen für die Fluidbehandlung des Walzprodukts abgegeben wird.
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Auf diese Weise wird das Behandlungsfluid im Sprühbalken ständig in Bewegung gehalten, was eine gleichmäßige Durchmischung sowie eine Verminderung von Ablagerungen zur Folge hat und insbesondere eine Entmischung von Komponenten im Fall eines mehrkomponentigen Behandlungsfluids verhindert. An den Düsen liegen konstante Konzentrationsverhältnisse vor, wodurch eine gleichmäßige/homogene Behandlung des Walzprodukts erzielt wird. Darüber hinaus werden die Düsen ständig gespült, wodurch etwaige Ablagerungen reduziert werden. Ferner kann ein zu verwerfender Anteil des Behandlungsfluids minimiert werden.
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Vorzugsweise umfasst der Sprühbalken einen Einlauf, über den das Behandlungsfluid aus dem Fluidkreis in den Sprühbalken einströmt, und einen Ablauf, über den zumindest ein Teil des Behandlungsfluids aus dem Sprühbalken in den Fluidkreis zurückströmt. Der Sprühbalken wird somit vom Behandlungsfluid mit einem Volumenstrom durchströmt, der größer ist als von den Düsen benötigt. Im Sprühbalken entsteht hierbei vorzugsweise eine turbulente Strömung, wodurch das Behandlungsfluid an jeder Düse die gleiche Beschaffenheit und gleiche Druckverhältnisse hat, wodurch eine besonders homogene Fluidbehandlung des Walzprodukts durchführbar ist.
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Vorzugsweise umfasst der Sprühbalken einen länglichen Hohlkörper, wobei sich der Einlauf und der Ablauf an den beiden Endseiten des Hohlkörpers (in dessen Längserstreckung gesehen) befinden. Der Sprühbalken kann in diesem Fall eine zylindrische Form aufweisen, dessen Zylinderachse die Längserstreckung definiert. Vorzugsweise sind die Düsen in der Längserstreckung positioniert, beispielsweise entlang einer Linie auf der Zylindermantelfläche.
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Vorzugsweise ist die Zirkulationspumpe eine drehzahlveränderliche Pumpe zur Einstellung des Volumendurchsatzes im Fluidkreis, wodurch der Volumenstrom nicht nur zur Optimierung der Behandlung sondern außerdem der Grad der Durchmischung des Behandlungsfluids im Sprühbalken einstellbar sind.
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Vorzugsweise ist die Zirkulationspumpe eine Strahlpumpe mit einer mit dem Ablauf des Sprühbalkens verbundenen Saugseite, einer mit der Fluidbereitstellung verbundenen Zulaufseite und einer mit dem Einlauf des Sprühbalkens verbundenen Ablaufseite. Die Strahlpumpe, die etwa als Wasserstrahlpumpe oder Injektor ausgeführt sein kann, bietet eine baulich einfache, zuverlässige, kompakte und gut regelbare Lösung.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen „verbunden“, „angebunden“ und dergleichen, insoweit sie den Fluidkreis betreffen, nicht nur eine mechanische Verbindung umfassen, sondern ebenfalls eine Fluidkommunikation der betreffenden Komponenten/Baugruppen implizieren.
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Vorzugsweise umfassen die Düsen jeweils ein Düsenventil und sind so eingerichtet, dass die abzugebende Menge an Behandlungsfluid einstellbar ist, vorzugsweise düsenindividuell. Auf diese Weise kann die Behandlung des Walzprodukts optimiert, insbesondere die Gleichmäßigkeit der Applikation des Behandlungsfluids verbessert werden. Die Düsenventile können hierbei als Sperrventile mit den Zuständen Ein/Aus oder als Regelventile, die eine Modifikation des Volumenstroms erlauben, implementiert sein.
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Vorzugsweise umfasst die Einrichtung ferner eine Fluidbereitstellung, die eingerichtet ist, um das Behandlungsfluid zur Verfügung zu stellen und dem Fluidkreis zuzuführen. Die Fluidbereitstellung ist im einfachsten Fall als Reservoir ausgeführt, sie kann jedoch auch Mittel zur vollständigen oder teilweisen Herstellung des Behandlungsfluids umfassen.
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Vorzugsweise umfasst die Fluidbereitstellung ein Misch- und Pumpaggregat, das eingerichtet ist, um ein mehrkomponentiges Behandlungsfluid bereitzustellen und dem Fluidkreis zuzuführen. Das Behandlungsfluid ist vorzugsweise eine Emulsion, insbesondere eine Öl/Wasser-Emulsion, oder eine Suspension. Das Misch- und Pumpaggregat kann hierbei die verschiedenen Komponenten zusammenführen, vollständig oder teilweise vermischen und in den Fluidkreis einbringen.
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Vorzugsweise weist der Fluidkreis ein Regelventil und/oder einen Volumenstrommesser und/oder einen Druckgeber und/oder ein fernbetätigbares Ventil auf, um eine Regelung, Steuerung und/oder Überwachung des Fluidkreises zu ermöglichen oder zu unterstützen. Insbesondere kann das Regelventil in Verbindung mit dem Volumenstrommesser oder dem Druckgeber im Fluidkreis installiert und so eingerichtet sein, dass der Volumenstrom im Fluidkreis einstellbar ist. Auf diese Weise können der Volumenstrom zur Optimierung der Behandlung justiert und der Grad der Durchmischung des Behandlungsfluids im Sprühbalken eingestellt werden.
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Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Walzen eines bandförmigen Walzprodukts, vorzugsweise zum Walzen eines Kaltbandes in einer Kaltwalzanlage, gelöst. Die Vorrichtung weist auf: zumindest ein Walzgerüst mit zwei Arbeitswalzen, die einen Walzspalt ausbilden, in dem das in einer Förderrichtung transportierbare Walzprodukt umformbar ist; und zumindest eine Einrichtung zur Fluidbehandlung des Walzprodukts mit einem Behandlungsfluid gemäß einer der vorstehend dargelegten Ausführungsvarianten, wobei der Sprühbalken der Einrichtung installiert und eingerichtet, um das Behandlungsfluid auf zumindest eine der Arbeitswalzen und/oder auf zumindest eine der zu walzenden Flächen des Walzprodukts und/oder in den Walzspalt zu applizieren, vorzugsweise zu sprühen.
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Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf die Einrichtung zur Fluidbehandlung beschrieben wurden, gelten analog für die Vorrichtung.
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Die Fluidbehandlung des Walzprodukts dient vorzugsweise der Reibwertverringerung im Walzspalt, wodurch einer Beeinträchtigung der Bandoberflächen durch das Walzen sowie einem übermäßigen Verschleiß der Arbeitswalzen entgegengewirkt wird. Allerdings kann mit der Fluidbehandlung auch ein anderer Zweck verfolgt werden, beispielsweise eine Kühlung, ein Schmieren, etwa zur Reduktion des Energiebedarfs, oder eine gezielte Reibwerterhöhung im Walzspalt, die eine Erhöhung der Walzkräfte zur Folge hat.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zumindest zwei Einrichtungen zur Fluidbehandlung, oder alternativ umfasst die Einrichtung vorzugsweise zumindest zwei Sprühbalken, um eine beidseitige Behandlung des bandförmigen Walzprodukts zu ermöglichen. Durch die Bandform des Walzprodukts sind die beiden zu behandelnden Seiten durch die Walzoberflächen vorgegeben.
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Vorzugsweise ist die Einrichtung zur Fluidbehandlung eingerichtet, um den Volumenstrom des Behandlungsfluids im Fluidkreis in Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit, mit der das Walzprodukt durch den Walzspalt transportiert wird, und/oder einer Bandbreite zu regeln.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die darin beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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Figurenliste
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Bevorzugte weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein Walzgerüst zum Walzen eines bandförmigen Walzprodukts mit einer Einrichtung zur Fluidbehandlung des bandförmigen Walzprodukts;
- 2 schematisch eine Einrichtung zur Fluidbehandlung eines bandförmigen Walzprodukts; und
- 3 schematisch eine Einrichtung zur Fluidbehandlung eines bandförmigen Walzprodukts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholende Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanz zu vermeiden.
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Die 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Walzen eines in einer Förderrichtung F transportierbaren, bandförmigen Walzprodukts P. Das Walzprodukt P ist vorzugsweise ein Stahlblech; allerdings kommen auch andere Metalle und Legierungen in Betracht, beispielsweise Aluminium, Kupfer und Magnesium.
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Die Vorrichtung 1 umfasst gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Walzgerüst 10, das als Vierwalzen-Gerüst (Quarto-Walzgerüst) konzipiert ist, insbesondere zum Walzen eines Kaltbandes und zur Verwendung in einem Kaltwalzwerk. Allerdings kann die Vorrichtung 1 auch einen anderen Aufbau aufweisen und/oder für eine andere Anwendung ausgelegt sein.
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Das Walzgerüst 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist zwei parallel verlaufende, gegenüberliegende Arbeitswalzen 11, die einen Walzspalt S ausbilden, sowie zwei zugehörige Stützwalzen 12 auf, die entsprechend mit den Arbeitswalzen 11 in Kontakt stehen, um die Arbeitswalzen 11 zu stützen und eine Durchbiegung der Arbeitswalzen 11 unter Last zu vermeiden oder zumindest zu begrenzen.
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Die Arbeitswalzen 11 können eine plane Walzfläche aufweisen oder strukturiert sein, d.h. deren Walzflächen können eine Textur umfassen, die (genauer gesagt, deren Negativ) durch das Walzen auf das Walzprodukt P übertragen wird. Im Fall der strukturierten Walzfläche, auch als „Dressierwalzen“ bezeichnet, erfährt das Walzprodukt P in der Regel nur eine geringe Längung. So lassen sich etwaige Bandunplanheiten, beispielsweise entstanden während eines Glühprozesses oder des Nachwalzens, beseitigen. Das Dressierwalzen kann die mechanischen Eigenschaften des Walzprodukts P verändern, beispielsweise die Umformfähigkeit (Tiefzieh- und/oder Streckzieheigenschaften) des Produkts verbessern. Durch das Dressierwalzen lässt sich zudem die gewünschte Rauigkeit und Oberflächenstruktur des Walzprodukts P durch Verwendung entsprechend strukturierter Arbeitswalzen 11 einstellen.
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Die Vorrichtung 1 kann ferner eine oder mehrere Umlenkrollen (20) aufweisen, die eingerichtet sind, um das Walzprodukt P relativ zum Walzspalt S zu führen.
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Die Vorrichtung 1 weist eine Einrichtung 30 zur Fluidbehandlung des bandförmigen Walzprodukts P auf, die eingerichtet ist, um ein Behandlungsfluid B auf das Walzprodukt P aufzubringen. Das Behandlungsfluid B kann einseitig oder wie im Fall der vorliegenden Ausführungsform auf beide Bandoberflächen des Walzprodukts P aufgebacht werden. Ferner kann das Behandlungsfluid B direkt auf die betreffende(n) Bandoberfläche(n) oder indirekt appliziert werden, indem das Behandlungsfluid B beispielsweise auf die Arbeitswalze(n) 11 oder in den Walzspalt S gesprüht wird.
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Die Fluidbehandlung des Walzprodukts P dient vorzugsweise der Reibwertverringerung im Walzspalt S, wodurch einer Beeinträchtigung der Bandoberflächen durch das Walzen sowie einem übermäßigen Verschleiß der Arbeitswalzen 11 entgegengewirkt wird. Allerdings kann mit der Fluidbehandlung auch ein anderer Zweck verfolgt werden, beispielsweise eine Reduktion des Energiebedarfs oder eine gezielte Reibwerterhöhung im Walzspalt, die eine Erhöhung der Walzkräfte zur Folge hat.
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Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Behandlungsfluid B um eine Fluidmischung aus zumindest zwei Komponenten, insbesondere eine Emulsion, vorzugsweise Öl/Wasser-Emulsion, oder Suspension.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung der Einrichtung 30 zur Fluidbehandlung des bandförmigen Walzprodukts P.
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Die Einrichtung 30 umfasst eine Fluidbereitstellung 31, die eingerichtet ist, um das Behandlungsfluid B zur Verfügung und einem Fluidkreis 32 zuzuführen. Die Fluidbereitstellung ist im einfachsten Fall als Reservoir ausgeführt, sie kann jedoch auch Mittel zur vollständigen oder teilweisen Herstellung des Behandlungsfluids B umfassen. Vorzugsweise weist die Fluidbereitstellung 31 ein Misch- und Pumpaggregat 31a auf, das im Fall einer Fluidmischung (beispielsweise Emulsion oder Suspension) mehrere Fluidkomponenten zusammenführt, mischt und dem Fluidkreis 32 aktiv mittels einer oder mehrerer Pumpen 31 b zuführt.
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Die Einrichtung 30 umfasst ferner einen oder mehrere (im Ausführungsbeispiel der 1 zwei) Sprühbalken 33, die mit der Fluidbereitstellung 31 über den Fluidkreis 32 in Fluidkommunikation stehen. Zu diesem Zweck ist eine geeignete Verrohrung mit Fluidleitungen 32a installiert. Die Fluidleitungen 32a bilden eine Zirkulationsleitung, so dass zumindest ein Teil des Behandlungsfluids B vollständig im Fluidkreis 32 umläuft.
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Die Sprühbalken 33 weisen jeweils mehrere Düsen 33a auf, die in einer Längsrichtung des entsprechenden Sprühbalkens 33 angeordnet sein können und eingerichtet sind, um das Behandlungsfluid B auf die Arbeitswalzen 11 und/oder auf die zu walzenden Flächen des Walzprodukts P und/oder in den Walzspalt S zu applizieren, vorzugsweise zu sprühen. Die Düsen 33a sind vorzugsweise als Düsenventile ausgeführt, so dass die über die entsprechende Düse 33a abzugebende Fluidmenge einstellbar ist. Die Düsenventile können hierbei als Sperrventile mit den Zuständen Ein/Aus oder als Regelventile, die eine Modifikation des Volumenstroms erlauben, implementiert sein. Vorzugsweise sind die Düsen 33a individuell regelbar, insbesondere zu- und abschaltbar, beispielsweise in Abhängigkeit der Bandbreite b (vgl. 2) des Walzprodukts P.
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Die Bandbreite bezeichnet hierbei jene Dimension des Walzprodukts, die sich senkrecht zur Förderrichtung F und senkrecht zur Banddicke erstreckt, d.h. die sich in Richtung des Walzspalts bzw. in axialer Richtung der Arbeitswalzen 11 erstreckt.
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Der Sprühbalken 33 ist als länglicher Hohlkörper ausgebildet und erstreckt sich in Breitenrichtung des Walzprodukts P, wie es aus der 2 hervorgeht. In der 2 ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Sprühbalken 33 gezeigt, allerdings können mehrere Sprühbalken 33 installiert sein, wie beispielhaft in der 1 gezeigt.
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Der Sprühbalken 33 weist eine „offene“ Bauweise derart auf, dass dieser vom Behandlungsfluid B durchströmbar ist. In anderen Worten, das Behandlungsfluid B strömt an einer Seite über einen Einlauf 33b in den Sprühbalken 33 ein und verlässt diesen nicht nur über die Düsen 33a sondern auch an der in Längserstreckungsrichtung entgegengesetzten Seite über einen Ablauf 33c. Der Sprühbalken 33 wird somit vom Behandlungsfluid B mit einem Volumenstrom durchströmt, der größer ist als von den Düsen 33a benötigt. Das über den Ablauf 33c abgegebene Behandlungsfluid B wird in den Fluidkreis 32 zurückgeführt.
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Eine Zirkulationspumpe 34, deren Saugseite über die Fluidleitung 32a mit dem Ablauf 33c des Sprühbalkens 33 verbunden ist und deren Druckseite über die Fluidleitung 32a mit dem Einlauf 33b des Sprühbalkens 33 verbunden ist, lässt eine gewisse Menge des Behandlungsfluids B im regulären Betrieb ständig zirkulieren.
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Auf diese Weise wird das Behandlungsfluid B im Sprühbalken 33 ständig in Bewegung gehalten, was eine gleichmäßige Durchmischung im Sprühbalken 33 sowie eine Verminderung von Ablagerungen zur Folge hat und insbesondere eine Entmischung etwaiger mehrerer Komponenten des Behandlungsfluids B verhindert. An den Düsen 33a liegen konstante Konzentrationsverhältnisse vor, wodurch eine gleichmäßige/homogene Behandlung im Walzspalt S erzielt wird. Darüber hinaus werden die Düsen 33a ständig gespült, wodurch etwaige Ablagerungen reduziert werden. Ferner kann ein zu verwerfender Anteil des Behandlungsfluids B minimiert werden.
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Vorzugsweise ist die Zirkulationspumpe 34 eine drehzahlveränderliche Pumpe, um den Volumendurchsatz im Fluidkreis 32 einstellen zu können.
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Das Behandlungsfluid B strömt an den Einlauf 33b des Sprühbalkens 33. Ein Teilstrom des Behandlungsfluids B verlässt durch die geöffneten Düsen 33a den Sprühbalken 33. Überschüssiges Behandlungsfluid B, das nicht über die geöffneten Düsen 33a abgegeben wird, verlässt am Ablauf 33c den Sprühbalken 33.
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Aufgrund der vorzugsweise hohen Geschwindigkeit und somit einer turbulenten Strömung im Sprühbalkens 33 hat das Behandlungsfluid B an jeder Düse 33a die gleiche Konzentration.
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Der Druck bzw. Volumenstrom im Fluidkreis 32 ist vorzugsweise regelbar. Der Volumenstrom kann beispielsweise abhängig von der Bandgeschwindigkeit, mit der das Walzprodukt P durch den Walzspalt S transportiert wird, und/oder der Bandbreite b geregelt werden.
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Zu diesem Zweck umfasst die Einrichtung 30 vorzugsweise ein Regelventil 35 und/oder einen Volumenstrommesser 36 und/oder einen Druckgeber 37 in der zirkularen Fluidleitung 32a. Mithilfe des Regelventils 35 in Verbindung mit dem Volumenstrommesser 36 oder dem Druckgeber 37 kann der Volumenstrom im Fluidkreis 32 eingestellt werden, vorzugsweise stufenlos.
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Vorzugsweise ist ein fernbetätigbares Ventil 38 im Fluidkreis 32 installiert. In Verbindung mit dem Druckgeber 37 zwischen dem Ventil 38 und dem Sauganschluss der Zirkulationspumpe 34 kann damit die Funktion der Zirkulationspumpe 34 überprüft werden, beispielsweise zu Wartungszwecken. Wird das Ventil 38 geschlossen, muss bei einwandfreier Funktion der Zirkulationspumpe 34 am Druckgeber 37 ein Unterdruck gemessen werden. Das Regelventil 35 und das fernbetätigbare Ventil 38 können als getrennte Komponenten oder durch ein gemeinsames Ventil realisiert sein.
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Die 3 zeigt eine schematische Darstellung der Einrichtung 30 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die Einrichtung 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist grundlegend vergleichbare Funktionen und Instrumentationen wie das Ausführungsbeispiel gemäß der 2 auf. Die Zirkulationspumpe 34 ist jedoch in der 3 als Strahlpumpe ausgeführt.
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Beim Durchströmen der als Strahlpumpe ausgebildeten Zirkulationspumpe 34 entsteht bauartbedingt am Sauganschluss der Zirkulationspumpe 34 ein Unterdruck. Das Behandlungsfluid B strömt an den Einlauf 33b des Sprühbalkens 33. Ein Teilstrom des Behandlungsfluids B verlässt durch die geöffneten Düsen 33a den Sprühbalkens 33. Überschüssiges Behandlungsfluid B, das nicht über die geöffneten Düsen 33a abgegeben wird, verlässt am Ablauf 33c den Sprühbalken 33 und wird verbunden über die Fluidleitung 32a von der Saugseite der Zirkulationspumpe 34 angesaugt.
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Bedingt durch die Funktionsweise der Strahlpumpe wird diese in den Verbindungspunkt zwischen dem Ausgang der Fluidbereitstellung 31 und dem Fluidkreis 32 installiert. Die Instrumentation, deren Funktion der der in 2 beschriebenen Form entspricht, ist entsprechend leicht angepasst.
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Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargelegt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Walzen eines bandförmigen Walzprodukts
- 10
- Walzgerüst
- 11
- Arbeitswalze
- 12
- Stützwalze
- 20
- Umlenkrolle
- 30
- Einrichtung zur Fluidbehandlung des bandförmigen Walzprodukts
- 31
- Fluidbereitstellung
- 31 a
- Misch- und Pumpaggregat
- 31 b
- Pumpe
- 32
- Fluidkreis
- 32a
- Fluidleitung
- 33
- Sprühbalken
- 33a
- Düse
- 33b
- Einlauf
- 33c
- Ablauf
- 34
- Zirkulationspumpe
- 35
- Regelventil
- 36
- Volumenstrommesser
- 37
- Druckgeber
- 38
- Fernbetätigbares Ventil
- F
- Förderrichtung
- P
- Walzprodukt
- b
- Bandbreite
- S
- Walzspalt
- B
- Behandlungsfluid
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3122481 B1 [0005]
- WO 2014/174099 A1 [0005]
