DE2022923A1

DE2022923A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels auf ein Werkstueck in einem Warmbandwalzwerk

Info

Publication number: DE2022923A1
Application number: DE19702022923
Authority: DE
Inventors: Lane Wesley Andrew; Miller William Gates; Whitney Robert George
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1969-05-29
Filing date: 1970-05-11
Publication date: 1970-12-03
Also published as: ES379581A1; JPS5331822B1; GB1316845A; BE750902A; CA945790A; FR2043782A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaler-■ittels auf ein Werkstück in einea Warabandwalzwerk.

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Sohaieraittels auf ein Werkstück in einea Warabandwalzwerk und betrifft insbesondere ein waraes Werkstück aus Stahl, das in aehreren Vierwalzengerüsten reduziert wird. Zur Aufbringung eines Sohaieraittels oder Schaierstoffes auf derartige Werkstücke sind bereits verschiedenartige Systeae bekannt geworden, von denen jedoch keines völlig zufriedenstellend arbeitet. Diese Systeae sorgen näalioh nicht für eine gleiohaässige Verteilung des Ölfilme auf dea V· riet Uo k. Außer de« tragen sie viel zu viel Schaieraittel auf, das dann auf den Walzen

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des Gerüstes verbleibt und entfernt werden muß, bevor das nächste Werkstück in das WalzengerUst einläuft. Dies geschieht normalerweise dadurch, daß der Sohmiermittelfluß unterbrochen wird, während sich das Werkstück noch im Walzgerüst befindet, so daß die von den hinteren Ende des Werkstücks ausgehende Wärme da« überschüssige Schmiermittel wegbrennt· Auf diese Weise wird aber ein Teil des. Werkstücks ohne Schmierung reduziert, wodurch sieh eine geringere Reduzierung und ein ungleichförmiges Maß über die ganze Länge des Bandes ergeben. Oftmals weist ein solches Band auoh eine zu starke Überhöhung auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Schmiermittel auf ein durch ein mit zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen versehenes Vierwalzengerüst zu schaffen, mit der die obigen Naohteile vermieden werden. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich nun erfindungsgemäß durch mehrere Spriihdiisen, die quer über die Breite wenigstens einer der Stutzwalzen angeordnet sind, ferner duroh eine Leitungseinriohtung zur Schmiermittelbelieferung der Düsen, eine Leitungseinriohtung zur Belieferung der Düsen mit Zerstäubungsluft, und durch eine Steuervorrichtung, mit der Schmiermittel und Zerstäubungsluft zu den Düsen gelenkt, werden können, sobald das Werkstück zwischen die Arbeitswalzen tritt, und mit der der Schmiermittelstrom und der Zerstäubungsluftstrom zu den Düsen abgeschaltet werden kann, wenn das Werkstück die Arbeitswalzen verläßt.

Des weiteren wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Warmwalzen eines Werkstücke in einem mit zwei Arbeitswalzen und zwei Stutzwalzen versehenen Vierwalzengerüst geschaffen, das sich daduroh kennzeichnet, daß Schmiermittel und Zerstäubungsluft an mehrere Sprtthdttsenabgegeben werden, die

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quer über die Breite wenigstens einer Stützwalze angeordnet sind, wenn das Werkstück zwischen die Arbeitswalzen eintritt, wodurch das Schmiermittel auf die Arbeitswalze gebracht und von dort auf die benachbarte Arbeitswalze übertragen wird, und damit auch auf das Werkstück, woraufhin der Schmiermittelfluß und der Zerstäubungsluftstrom zu den Düsen abgeschaltet werden, sobald das Werkstück die Arbeitewalzen verläßt.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt· In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Walzwerks mit einem Schmiermittelsystem der erfindungsgemäßen Art,

Fig. 2 eine Ansicht eines Sammlerstückes neben einer Walzengerüstwalze ohne aufmontierte, zerstäubende Sprühdüsen,

Fig. 3 eime Ansieht längs der Linie IH-III in Figur 2 mit einer auf dam Sammlerstück aufmonierten Zerstäubungsdüse,

Fig. % eine vergrößert· Sohnittansicht.einer erfindungsgemäßen Zerstäubungsdüse und

Fig· 5 ein Schaltbild der Steuerelemente für das erfindungsgemäße Verfahren bzw« dessen Vorrichtung.

Das Bezugszeichen i in Figur i bezeichnet ein erstes fertigwalzengerttst des Warmbandwalzwerks, während das Bezugszeichen 2 den zweiten Walzenstand eines zweiten Fertigwalzengerüstes bezeichnet. Beide Walzengerüste sind Vierwalzengerttete und jedes Gerüst besteht aus einer oberen Stützwalze 4, einer oberen Arbeitswalze 6, einer unteren Arbeitswalze und einer unteren Stützwalze 12, die alle in einem Walzen-

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gehäuse 14 gelagert sind. Das Werkstück oder das Band S läuft durch die Arbeitswalzen des Gerüstes 1 und dann durch die Arbeitswalzen des Gerüstes 2. All dies entspricht dem bekannten Aufbau derartiger Vorrichtungen·

Erfindungsgemäß werden nun neben den oberen Walzen 4 SammlerstUcke 16 und 18 und am Boden der unteren Walzen 12 SammlerstUcke 20 und 22 vorgesehen. Die SammlerstUcke 16, 18, 20 und 22 sind identisch, so daß hier nur eines im einzelnen beschrieben wird· Die S_ammlerstUcke erstrecken sich quer zur Breite der Walzen, wobei jedes Sammlerstück einen Körper 24 mit vier Durchgangsöffnungen 26, 28, 30 und 32 aufweist. Mehrere Sprühdüsen 34 sind in geeigneter Weise, beispielsweise mit Hilfe einer Schraube 36, an dem Körper 24 angebracht. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, weist die Sprühdüse 34, die ein %/k JAU Modell der Spray Systems, Inc. sein kann, eine zentrale Öffnung 37 zur Aufnahme eines Schmiermittels sowie eine Luftdüse 38 für die Zerstäubungeluft auf· Eine Reinigungs- und Absperrnadel 40 steckt in der Öffnung 37 und ist an einem Kolben 42 angebracht, der von einer Feder 44 in die geschlossene Stellung gedrückt wird und mit Hilfe der durch die öffnung 46 eingeleiteten Luft in eine geöffnete Stellung bewegt wird. Das Schmiermittel wird aus der Öffnung 26 durch einen Seitenausgang 48 in die Öffnung 37 eingeleitet, und die Zerstäubungsluft wird durch den Seitenausgang 50 in die Düse 38 eingeführt. Luft zur Bewegung des Kolbens 42 gelangt aus der Öffnung 30 durch den Seitenausgang 52 in die Düse 34. Um die Temperatur des Schmiermittels konstant zu halten, wird die öffnung 32 mit Dampf beaufschlagt.

Aus einem Behälter .54 wird das Schmiermittel durch die Pumpe 56 durch eine Leitung 58 zu dem SammlerstUok 16 gepumpt, und ungenutztes Schmiermittel wird aus dem SammlerstUok 16 duroh eine Leitung 59 zu dem Behälter 54 zurückgeführt,

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In gleicher Weise wird das Schmiermittel durch eine Leitung 60 den SammlerstUok 18 zugeführt und durch die Leitung 6l zum Behälter 54 zurüokgeleitet. Ebenso wird das als Schmiermittel verwendete Öl durch die Leitung 62 de* Sammlerstück 20 zugeführt und durch die Leitung 63 zurückgeführt. Das Schmiermittel wird durch die Leitung 64 an das Sammlerstück 22 abgegeben und durch die Leitung 65 zurUokgeführt. Der Schmiermittelölfluß zu den Sammlerstttcken läßt sich mit Hilfe von Präzisionsventilen 66, 68, 70 und 72, die in den Leitungen 58, 62, 60 und 64 angeordnet sind, einzeln regulieren.

Zerstäubungsluft wird den Sammlerstücken 16 und 20 durch eine Leitung 74 zugeführt, in der sich ein Druckregler 76, ein Druckmesser 78 und ein normalerweise geschlossenes Magnetventil 80 befinden. In ähnlioher Weise werden die SammlerstUcke 18 und 22 duroh die Leitung 82, die mit einem Druckregler 84, einem Druckmesser 86 und einem normalerweise geschlossenen Magnetventil 88 ausgestattet 1st, mit Zerstäubungsluft beliefert. Luft zur Betätigung der Absperrnadeln 40 wird den Sammlerstücken 16 und 20 duroh die Leitung 90 zugeführt, die einen Druckregler 911 einen Druckmesser und ein normalerweise geschlossenes Magnetventil 93 aufweist. In gleicher Weise wird den SammlerstUoken 18 und 22 für den Kolben bestimmte Luft duroh eine mit einem Druckregler 95, einem Druckmesser 96 und einem Magnetventil 97 versehene Leitung 94 zugeführt.

Ein Umformer 98, beispielsweise ein D_ruokrohr oder eine Kraftmessdose, ist auf dem Gehäuse des Gerüstes 1 montiert. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, ist der Ausgang des Umformers 98 über einen Verstärker 100 mit der Relaisspule 102 gekoppelt, die einen normalerweise offenen Kontakt 102C aufweist. Der Kontakt 102C ist quer zu den Energieleitungen Ll, L2 und in Reihe mit parallel geschalteten Spulen 80S und 93s geschaltet, die die Ventile 80 und 93 betätigen. Der Umformer 98 wirkt als Fühler, der anzeigt, sobald das Band S

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in das WalzengerUst 1 eintritt oder es verläßt. Ein ähnlicher Umformer oder Wandler 10% ist auf dem Gehäuse des Gerüstes 2 befestigt und mit seinem Ausgang Über den Verstärker 106 mit der Relaisspule 108 verbunden, die einen normalerweise offenen Kontakt 108C besitzt. Der Kontakt 108C ist quer zu den Leitungen Ll und L2 sowie in Reihe zn den Spulen 88S und 97S geschaltet, die parallel liegen. Die Spulen 88S und 97S betätigen die Ventile 88 bzw. 97. Ein Ein-Aus-Schalter 110 steuert den Stromflufl zu den Schaltkreisen über die Leitungen Ll und L2.

Im Betriebszustand werden die Ventile 66, 68, 70 und 72 so eingestellt, daß sie jeder Walze genau die erforderliche Ö!menge zuführen. Der Ölaustritt aus den Düsen 34 ist proportional dem Sammlerstückdruok, der von diesen Ventilen gesteuert wird_o Die Zerstäubungsluft arbeitet unter einem höheren Druck als das Schmiermittels!, und der Druck wird mit Hilfe der Druckregler 76 und 84 so gesteuert, daß sich der für die Zerstäubung des Öls beste Druek ergibt. Das Schmiermittel kann irgendein Standardschmierstoff sein, wie er beim Warmwalzen verwendet wird, jedoch hat sich hierfür Öl mit einer Viskosität zwischen 500 S.U.S. bei 37,8°C und 50 S.U.S. bei 99°C als besonders geeignet erwiesen. Die Temperatur des Öls sollte relativ konstant gehalten werden, was daduroh geschieht, daß der Behälter 5* warmgehalten wird und den SammelstUoken- und/oder den Ölleitungen Dampf zugeführt wird. Der Druck der für den Kolben vorgesehenen Luft wird mit Hilfe der Druckregler 91 und 95 auf den Druck eingesteuert, der sich für den Zerstäuber am besten eignet. Das Walzwerk ist für den Walzvorgang fertig, sobald der Schalter 110 geschlossen ist. Wenn das Werkstück S im das Walzengerüst 1 einläuft, erregt der. als Fühler wirkende Umformer 98 die Relalsspule 102, wodurch sich ihr Kontakt 1O2G schließt. Daduroh werde-»n die Magnetspulen 80S und §3S in der Weise @rr®gt, daß si® die Ventil© 80 und 93 §ffm©m_ß Siiroh Öffnen das V®ntil@ 80 wird veranlaßt, daß Zeratäataag©lnsft durch die

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Sammlerstlicke 16 und 20 den Zerstäubungsdüsen 34 zuströmt· Das Öffnen des Ventils 93 hat zur Folge, daß die Kolbenluft die Absperrnadel in ihre offene Stellung bewegt, und zwar gegen den Druck der Feder 44. In gleicher Weise wird, sobald das Werkstück S in das Walzengerüst 2 einläuft, die Relaisspule 108 durch den Uifoner oder Fühler 104 erregt, wodurch sich der Kontakt DBC schließt, üb auf diese Weise die Magnetspulen 88S und 97S zu erregen und damit die Ventile 88 und 97 zu öffnen. Dies hat zur Folge, daß Zerstäubungsluft und Kolbenluft an di« Düsen 34 in die SammlerstUcke 18 und 22 abgegeben wird* Dadurch wird das Schmiermittel in Form eines gleiohmässigen Ölnebels auf die Walzen 4 und 12 aufgetragen und von den Walzen 6 und 8 aufgenommen, um das zwischen ihnen befindliche Band S sowie die Arbeitswalzen 6 und 8 der beiden Gerüste zu schmieren. Wenn das hintere Ende des Bandes S das Gerüst 1 verläßt, wird der als Fühler wirkende Umformer 98 ausgeschaltet, so daß der Kontakt 102 C sich Öffnet und die Erregung der Spulen 80S und 93S unterbricht, wodurch der Zerstäubungsluftstrom und Kolbenluftstrom unterbrochen werden, Dadurch kann die Feder 44 die Absperrnadel 40 in die geschlossene Stellung bewegen, wobei ihr Reinigungeende 40C die öffnung säubert. In gleicher Weise wird, sobald das hintere Ende des Bandes S das Gerüst 2 verläßt, der als Fühler dienende Umformer 104 ausgeschaltet, um dadurch den Kontakt 108C zu öffnen, so daß die Magnetspulen 88S und 97S nicht mehr erregt werden und der Zerstäubungs— und Druckluftstrom zu den Zerstäubungsdüsen, die zu den Sammler« stücken 18 und 22 gehören, abzuschalten. Der zu der oberen Walze 4 gehörende Wischer 4W und die Wischer 12W auf jeder Seite der SammlerstUcke, die zu der unteren Walze 12 gehören, verhindern das KUhlwasserttb«rfließen auf den Stützwalzen und ergeben somit eine im wesentlichen 100 #ige Konzentration des auf den Walzen befindlichen Öls· Aufgrund der genauen

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Steuerung der Ölaufbringung, die verhindert, daß eine zu große Schmiermittelmenge auf die Arbeitswalzen 6 und 8 gelangt, braucht das Schmiermittel nicht von den Arbeitswalzen abgebrannt zu werden. Eine weitere Verminderung des Schlüpfens oder Rutschens wird daduroh erzielt, daß die Arbeitswalze mit einer gröberen Oberfläche versehen wird, als dies normalerweise der Fall ist. Es versteht sich, daß auch mehr als zwei Walzengerüste verwendet werden können, wobei jedes Walzengerüst ebenso ausgerüstet ist, wie die beiden ersten Gerüste. Falls gewünscht wird, daß nur eine Oberfläche des Bandes geschmiert wird, so kann dies daduroh geschehen, daß der Schmiermittelfluß zu den Sammlerstücken auf der gegenüberliegenden Bandseite abgeschaltet wird.

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Claims

Patentansprüche

11, 'Vorrichtung- zur Aufbringung von Schmiermittel auf einWerkstUck, das durch ein mit zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen versehenes Vierwalzengerüst läuft, gekennzeichnet durch mehrere Sprlihdüsen (34), die quer zur Breite wenigstens einer Stützwalze (4,12) angeordnet sind, ferner durch Förderleitungen (58,60,62,64) zur Abgabe eines Schmiermittels an die Düsen (34), Förderleitungen (90,94) zur Abgabe von Zerstäubungsluft an die Düsen und durch Steuerungselemente (98,104), mit denen ein Schmiermittelstrom und Zerstäubungsluftstrom zu den Düsen bewirkbar ist, sobald das Werkstück S in die Arbeitswalzen (6,8) eintritt, und mit denen dieser Schmiermittel— strom und Zerstäubungsluftstrom zu den Düsen unterbrechbar ist, sobald das Werkstück S die Arbeitewalzen verläßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Steuervorrichtung(98,104)ein Magnetventil (93,97) in den Zerstäubungsluftforderleitungen (90,94) gehört, ferner ein Fühler zur Abtastung des in dem Vierwalzengerüst vorhandenen Werkstücks S, und ein Steuerkreis, der von dem Fühler so betätigbar ist, daß er das Magnetventil (93,

97) öffnet, wenn sich ein Werkstück in dem Walzgerüst (1,2)

achließt, befindet, und das Magnetventil (4)/sobald das Werkstück das Walzgerüst verläßt.
3. Vorrichtung nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (34) eine Absperrnadel (40) zur Steuerung des Schmiermittel!lußes aus der Düse enthält sowie einen ftrttmungsmittelbetätigten Kolben (42) zur Bewegung der Nadel (40), und daß die Vorrichtung ferner mit Leitungen zur Strömungftmittelabgabe an den Zylinder ausgestattet ist«

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis so beschaffen ist, daß er die Absperrnadel (40) öffnet, sobald ein Werkstück S sich in dem Walzwerk (1,2) befindet, und den Zerstäubungsluftstrom zu der Düse (34) abschaltet und die Absperrnadel (50) schließt, sobald das Werkstück das Walzwerk verläßt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sich oben neben der oberen

* Stützwalze (4) ein SchmiermittelzufuhrsammlerstUck (16,18) befindet, das sich über die Breite der Stützwalze erstreckt, daß sich neben dem Boden der unteren Stützwalze (12) ein Schmjermittelzufuhrsammlerstück (22,20) befindet, das sich über die Breite dieser Stützwalze erstreckt, daß jedes ZufuhrsammlerstUck (16,18,20,22) mit mehreren Düsen (34) in Verbindung steht, daß zu jedem Sammlerstück eine separate Sohmiermittelzufuhrleitung führt, und daß in jeder Schmiermittelzufuhrleitung ein Steuerventil (66,68, 70,72) eingebaut ist.
6. Vorrichtung nach Anspruoh 5» dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Sammlerstück (16,18,20,22) eine Zerstäubungsluftleitung führt, und daß zu jedem SammierstUck eine Strömungsmittelleitung führt«
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmi9rniittelvorratstJ®Iiält®r (54) vorhanden ist, daß zwischen jedem Saunierst tick und d©a Vorratsbehälter (54) RückfUhrleitraigem (63₅65) ang®soSaloss©n sinfi_p wnd daß ein© Fördervorrichtung (56) zvm Umwälzen ü®b Sotaie-rmittals aus dem Vorratsbehälter (5%)₀ durch «ti© Pördorloitungen 62₈6%), die SamÄrstlioIsQ (l6_i18_g2Q-_t^2) nand suartiok

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8. Verfahren zum Warmwalzen eines Werkstücks in einem mit zwei Arbeitswalzen ind zwei Stutzwalzen versehenen Vierwalzengerüst, dadurch gekennzeichnet, daß Schmiermittel und Zerstäubungsluft an mehrere Sprühdlisen abgegeben werden, die quer über die Breite wenigstens einer dieser Stütz— walzen angeordnet sind, sobald das Werkstück in die Arbeitswalzen einläuft, um dadurch das Schmiermittel auf die Arbeitswalze aufzutragen, die es an die benachbarte Arbeitswalze weitergibt und damit auf das Werkstück überträgt, und daß der Schmiermittel- und Herstäubungsluftstrom zu den Düsen abgeschaltet wird, sobald das Werkstück die Arbeitewalzen verläßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel und die Zerstäubungsluft an Sprühdüsen abgegeben werden, die über die Breite beider Stützwalzen angeordnet sind, und daß der Schmiermittel- und Zerstäubungsluftstrom zu beiden Stutzwalzen gleichzeitig gesteuert wird.

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