DE3234160A1

DE3234160A1 - Verfahren und warmbandstrasse zum herstellen von duennem metallband, insbesondere metall-breitband, aus warmband

Info

Publication number: DE3234160A1
Application number: DE19823234160
Authority: DE
Inventors: Andreas 4330 Mülheim Noé; Oskar Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Noé; Rolf 1000 Berlin Noé
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1982-09-15
Publication date: 1984-03-15
Also published as: GB8321805D0; GB2127329A; DE3234160C2; US4539830A; GB2127329B

Description

Andrejewslei, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von dünnem Metallband, insbesondere Metall-Breitband, mit einer Banddicke < 1,5 nun und einer Bandbreite > 600 mm aus Warmband in einem Warmwalzprozeß, bei dem das Warmband nach dem Warmwalzen und vor dem Aufwickeln streckbiegegerichtet wird.

Metallband und insbesondere Metall-Breitband mit Breitenabmessungen von 600 mm bis 2200 mm ist eines der Haupterzeugnisse der Stahlindustrie. Ein großer Anteil b^liegt im Dickenbereich unter 3 mm, davon wiederum etwa 2/3 im Dickenbereich unter 1,2 mm. Metallbänder dieses Dickenbereichs werden in der Verpackungsindustrie ebenso wie in der Haushaltgeräteindustrie, Elektroindustrie, Automobilindustrie usw. benötigt. Je nach Verwendungszweck werden die mechanischen, metallurgischen und geometrischen Qualitätseigenschaften eines kaltgewalzten Metallbandes verlangt, insbesondere Maßhaltigkeit in bezug auf die Banddicke und Bandbreite und damit das Bandprofil.

Das Warmwalzen von dünnem Metallband mit Bandbreiten über 600 mm und Banddicken von ca. 0,5 mm bis 2,0 mm, insbesondere 0,7 mm bis 1,5 mm, stößt in der betrieblichen Praxis auf große Schwierigkeiten. Das gilt insbesondere hinsichtlich der Gleichmäßigkeit des Bandprofils, also der Banddicke über die Bandbreite, der Planheit des Metallbandes und der Führung des Metallbandes als Warmband im Auslaufrollgang. In Warmbandstraßen für Metallbänder liegt deshalb die untere Grenze der noch erzeugbaren Banddicke im Rahmen üblicher Toleranzfelder bei Metallbändern mit 600 mm und mehr Bandbreite je

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nach Bandbreite zwischen 1,5 mm und 2 mnio Allenfalls in hierfür besonders ausgerüsteten Warmwalzstraßen können in Massenproduktion beispielsweise noch Metallbänder mit einer Banddicke von 1,8 mm bei Bandbreiten von 600 mm bis 1200 mm und mit einer minimalen Banddicke von 1,5 mm bei Bandbreiten von 600 mm und 800 mm gewalzt werden. Es wird jedoch angestrebt, Metallband und insbesondere Metall-Breitband mit darunterliegenden Banddicken warmzuwalzen, damit sich die nachfolgenden aufwendigen Behandlungsprozesse, wie Kaltwalzen, Glühen und Dressieren erübrigen. So hat man versucht, durch Einsatz von Warmwalzgerüsten mit bis zu sechs Walzen Banddicken von 1,2 mn bis 1 mm bei Bandbreiten von mehr als 1000 mm zu erzielen. Diese Versuche sind jedoch aus den oben erläuterten Gründen gescheitert. Bei Warmbandstraßen liegt nämlich eine besondere Schwierigkeit in der Führung des Warmbandes auf dem Auslaufrollgang. Welligkeiten im Warmband führen zum Verlaufen des Warmbandes, zum Abheben von den Rollgangsrollen und zum Doppeln oder Falten solcher Warmbänder. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, das Warmband vor dem letzten Walzstich und/oder nach dem Walzen und vor dem Aufwickeln streckbiegezurichten. Dadurch lassen sich ausgeprägte Walztexturen verhindern. Die mechanischen, metallurgischen und geometrischen Qualitätseigenschaften werden beachtlich verbessert. Problematisch bleibt die Führung des Warmbandes im Auslaufrollgang, wenn Metallband mit Banddicken geringer als 1,5 mm, insbesondere im Enddickenbereich von 0,7 mm bis 1,2 mm, unter Berücksichtigung von Bandbreiten bis zu 2200 mm im Warmwalzprozeß hergestellt werden soll. - Hier setzt die Erfindung ein.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich extrem dünne und breite Metallbänder, also im Dickenbereich K 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm bis 1,2 mm, und im Bandbreitenbereich > 600 mm, vorzugsweise bis 2200 mm, mit einwandfreiem Bandprofil im Zuge eines Warmwalzprozesses rationell und wirtschaftlich herstellen lassen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß das Warmband unmittelbar hinter dem letzten Walzstich streckbxegegerichtet und im Zuge des Streckbiegerichtens einem vorgegebenen Bandzug unterworfen wird. Außerdem lehrt die Erfindung, daß das Warmband unmittelbar nach dem Streckbiegerichten schnell abgekühlt wird. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß anders als bisher das Streckbiegerichten des Warmbandes nach dem Walzen nicht unmittelbar vor dem Aufwickeln und folglich erst nach dem Transport auf dem Auslaufrollgang erfolgt, sondern vielmehr unmittelbar nach dem Walzen und folglich im vollplastischen Zustand bei einer Walztemperatur bis zu 1100 C. Dadurch kann im Zuge des Streckbiegerichtens mit einer extrem hohen Biegeverformung unter Berücksichtigung einer äußer-st geringen Bandzugspannung gearbeitet werden. Erst dadurch läßt sich eine gezielte Dickenreduzierung und folglich ein besonders dünnes Warmband und schließlich Metallband mit großer Bandbreite und gleichmäßigem Bandprofil herstellen. Eine möglichst geringe Bandzugspannung wird angestrebt, um die gewalzte Bandbreite zu erhalten. Denn aus hoher Bandzugspannung resultiert eine Bandbreitenverjüngung und schließlich ein schmales Metallband mit geringer Bandbreite. Tatsächlich ist im Rahmen der Erfindung die Bandzugspannung ledglich noch erforderlich, um einen

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möglichst großen ümschlingungswinKel des Warmbandes um die für das Streckbiegerichten eingesetzten Biegerollen und dadurch eine möglichst hohe Biegeverformung zum Vergleichmäßigen des Bandprofils zu erreichen. Durch die nachfolgende schnelle Abkühlung werden nicht nur das bei kohlenstoffarmen Stählen gewünschte Mischgefüge erzielt und bei austenitischen Stählen unerwünschte Ausscheidung an den Korngrenzen verhindert, sondern darüber hinaus Formstabilität durch erhöhte Festigkeitseigenschaften erreicht, welche die einwandfreie Führung selbst eines extrem dünnen Warmbandes auf dem häufig bis zu 150 m langen Auslaufrollgang gewährleistet. Am Ende des Auslaufrollganges läßt sich das abgekühlte Warmband dann unschwer mittels eines Aufwickelhaspels aufwickeln. Jedenfalls macht sich die Erfindung die Eigentümlichkeit des Streckbiegens im vollplastischen Zustand zu eigen, wonach in den Bereichen mit größeren spezifischen Bandzugspannungen und größerer Banddicke die Längung überwiegend aus der Dickenreduzierung bezogen, hingegen in den Bereichen mit geringeren spezifischen Bandzugspannungen und geringerer Banddicke die Längung überwiegend aus der Flächenreduzierung bezogen wird, während in Bereichen ohne Bandzug, z. B. im Bereich von Walzwelligkeiten, zunächst keine oder nur geringe plastische Verformungen bewirkt werden. Daraus resultiert eine nahezu völlige Einebnung des Bandprcfils, die durch den Bandzug gesteuert werden kann. - Eine Verbesserung der Führung des abgekühlten Warmbandes auf dem Auslaufrollgang kann dadurch erreicht werden, daß das Warmband unmittelbar vor oder nach dem Abkühlen zur Erhöhung seines Widerstandsmomentes in Bandlängsrichtung quergekrümmt wird.

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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Warmbandstraße, insbesondere Warmbandbreitstraße, mit zumindest einem Walzgerüst, Auslaufrollgang, dem Auslaufrollgang zugeordneter Streckbiegevorrichtung und Aufwickelvorrichtung. Diese zum Herstellen von dünnem Metallband und insbesondere Metall-Breitband aus Warmband in einem Warmwalzprozeß besonders geeignete Warmbandstraße ist dadurch gekennzeichnet, daß die Streckbiegevorrichtung unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst und unmittelbar htiter der Streckbiegevorrichtung

■;· eine Bandzugvorrichtung angeordnet ist. Die Streckbiegevorrichtung weist zwei oder mehr in das die Streckbiegevorrichtung durchlaufende Warmband eintauchende Biegerollen auf. Sie kann ein oder mehrere Wechselgerüste mit jeweils Biegerolle und Stützrollen für die betreffende Biegerolle besitzen. In einem solchen Fall sieht die Erfindung vor, daß in den Wechselgerüsten jeweils eine Antriebsrolle für die Stützrollen bzw. Biegerolle gelagert ist und Stellvorrichtungen, z. B. Stellzylinder, zum Andrücken der Antriebs-

^ rolle gegen die Stützrollen angeordnet sind. Insoweit besteht die Möglichkeit, die Biegerollen bis zur Erfassung des Warmbandes auf Walzgeschwindigkeit zu beschleunigen und nach Erfassen des Warmbandes auf Zugregelung umzuschalten und dann anzustellen. Die Wechselgerüste können Kühlwasserkanäle und gegen die Biegerollen gerichtete Spritzdüsen aufweisen, um bereits im Zuge des Streckbiegerichtens eine hinreichende Abkühlung zwischen dem Warmband und den Biegerollen zu erreichen. Erfindungsgemäß weist die Bandzugvorrichtung unmittelbar oder mittelbar angetriebene Spannrollen oder -trommeln und Andrückrollen auf, wobei zumindest eine zwischen zwei Spannrollen gelagerte Mittelrolle gegen das Warmband heb- und senkbar gelagert ist. Zweckmäßigerweise ist der Bandzugvorrichtung eine Banddickenmeßvorrichtung und/oder Band-

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breitenmeßvorrichtung zugeordnet, so daß der Bandzug in Abhängigkeit von der Banddicke und/oder Bandbreite geregelt werden kann. Es ist bekannt, dem Auslaufrollgang eine Kühlvorrichtung zuzuordnen. Regelmäßig handelt es sich bei=dieser Kühlvorrichtung um gegen die Oberseite und Unterseite des Warmbandes gerichtete Wasserduschen, die einerseits ein schnelles Abkühlen des Warmbandes nicht bewirken, andererseits eine lediglich ungleichmäßige Bandabkühlung mit den daraus resultierenden Gefüge- und Führungsproblemen erzeugen. Im Gegensatz dazu lehrt die Erfindung, daß die Kühlvorrichtung ein mit Kühlflüssigkeit gefülltes Tauchbecken mit einer Warmbandeintrittsöffnung, einer Warmbandaustrittsöffnung und einer unterhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels angeordneten Warmbandführungseinrichtung für das vollständig in die Kühlflüssigkeit einzutauchende Warmband aufweist sowie unmittelbar hinter der Warmbandzugvorrichtung zugeordnet ist. Das Tauchbecken ist erfindungsgemäß in zu- und abschaltbare Kühlkammern mit eigener Zuführungseinrichtung und Abführungseinrichtung für Kühlflüssigkeit unterteilt. - Diese Maßnahmen der- Erfindung haben zur Folge, daß ein schnelles und einwandfreies Abkühlen des Warmbandes nach dem Streckbiegerichten erreicht wird, so daß sich einerseits das gewünschte Mischgefüge einstellt, andererseits die für die einwandfreie Führung des Warmbandes auf dem Auslaufrollgang erforderliche Formstabilität erzielt wird. Ergänzend kann unmittelbar vor oder hinter der Kühlvorrichtung eine Biegevorrichtung angeordnet oder die Warmbandführungseinrichtung in dem Tauchbecken selbst als Biegevorrichtung ausgebildet sein, so daß sich eine Querkrümmung erzielen läßt, die zur Erhöhung des Widerstandsmomentes des Warmbandes in Längsrichtung und folglich weiterer Führungsstabilität führt.

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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren und eine Warmbandstraße angegeben werden, wonach sich extrem dünnes und breites Metallband, als mit einer Banddicke <C 1,5 mm, vorzugsweise 1,2 mm bis 0,7 mm, und mit einer Bandbreite

^ 600 mm, vorzugsweise bis zu 2200 mm, aus Warmband in einem Warmwalzprozeß mit einwandfreiem Bandprofil, also mit gleichmäßiger Banddicke und Bandbreite, rationell und wirtschaftlich herstellen läßt. Das nach Lehre der Erfindung hergestellte Warmband zeichnet sich durch die mechanischen, metallurgischen und geometrischen Qualitätseigenschaften eines kaltgewalzten Metallbandes aus, und zwar unter Vermeidung ausgeprägter Walztexturen, jedoch erübrigt sich das sonst erforderliche Kaltwalzen, Glühen und ggf. Dressieren. Tatsächlich werden im Rahmen der Erfindung auch die sonst beim Herstellen von dünnem Metall-Breitband aus Warmband auftretenden Führungsschwierigkeiten auf dem Auslaufrollgang beseitigt. Im Ergebnis wird eine Qualitätsverbesserung ohne weitere Nachbehandlung des Warmbandes im Zuge seiner Herstellung erreicht, so daß das Warmband anschließend lediglich noch gebeizt, allenfalls noch dressiert werden muß, um als Endprodukt Verwendung finden zu können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Warmbandstraße in schematischer Seitenansicht,

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Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich der Streckbiegevorrichtung ,

Fig. 3 einen teilweisen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich der Bandzugvorrichtung.

In den Figuren ist eine Warmbandstraße, insbesondere Warmbreitbandstraße, zum Herstellen von dünnem Metallband, insbesondere Metall-Breitband, der mit einer Banddicke <Ü 1,5 mm und einer Bandbreite U^ 600 mm aus Warmband 1 in einem Warmwalzprozeß dargestellt. Diese Warmbandstraße weist zumindest ein Walzgerüst 2, einen Auslaufrollgang 3, eine dem Auslaufrollgang 3 zugeordnete Streckbiegevorrichtung 4 und eine Aufwickelvorrichtung 5, ζ. B. einen Haspel auf. Um das Warmband 1 unmittelbar hinter dem letzten Walzstich streckbiegerichten und im Zuge des Streckbiegerichtens einem vorgegebenen Bandzug unterwerfen zu können, ist die Streckbiegevorrichtung 4 unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst 2 und unmittelbar hinter der Streckbiegevorrichtung 4 eine Bandzugvorrichtung 6 angeordnet. Die Streckbiegevorrichtung 4 weist zwei oder mehr in das die Streckbiegevorrichtung 4 durchlaufende Warmband eintauchende Biegerollen 7 auf. Sie kann ferner Wechselgerüste 8 mit jeweils Biegerolle 7 und Stützrollen 9 für die Biegerolle 7 besitzen. In diesem Fall ist in den Wechselgerüsten 8 jeweils eine Antriebsrolle 10 für die Stützrollen 9 bzw. betreffende Biegerolle 7 gelagert,

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sind außerdem in den Wechselgerüsten 8 Stellvorrichtungen 11, z. B. Stellzylinder, zum Andrücken der Antriebsrollen 10 gegen die Stützrollen 9 angeordnet. Außerdem können die Wechselgerüste 8 Kühlwasserkanäle 12 und gegen die Biegerollen 7 gerichtete Spritzdüsen 13 aufweisen. - Die Bandzugvorrichtung 6 weist unmittelbar, oder mittelbar angetriebene Spannrollen 14 und Andrückrollen 15 auf. Zumindest eine zwischen zwei Spannrollen gelagerte Mittelrolle 14a ist gegen das Warmband 1 heb- und senkbar gelagert. Außerdem ist der Bandzugvorrichtung 6 eine Banddickenmeßvorrichtung 16 und/ oder eine Bandbreitenmeßvorrichtung zugeordnet, so daß sich der Bandzug in Abhängigkeit von der Banddicke und/oder Bandbreite regeln läßt.

Der Warmbandstraße ist ferner eine Kühlvorrichtung 17 zugeordnet. Um das Warmband 1 unmittelbar nach dem Streckbiegerichten schnell abkühlen zu können, weist die Kühlvorrichtung 17 ein mit Kühlflüssigkeit gefülltes Tauchbecken 18 mit einer Warmbandeintrittsöffnung 19, einer Warmbandaustrittsöffnung 20 und einer unterhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels S angeordneten Warmbandführungseinrichtung 21 für das vollständig in die Kühlflüssigkeit einzutauchende Warmband 1 auf. Das Tauchbecken 18 ist unmittelbar hinter der Bandzugvorrichtung 6 angeordnet und kann in zu- und abschaltbare Kühlkammern 22 mit eigener Zuführungseinrichtung und Abführungseinrichtung für Kühlflüssigkeit unterteilt sein. Bei den Zuführungseinrichtungen handelt es sich um entsprechende Rohre 23, bei den Abführungseinrichtungen um Überläufe in den Kühlkammern 24. - Nicht dargestellt ist eine weitere Variante, wonach unmittelbar vor oder hinter der Kühlvorrichtung 17 eine Biegevorrichtung angeordnet oder die Warmbandzuführungseinrichtung

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in dem Tauchbecken 18 zugleich als Biegevorrichtung ausgebildet ist, um eine Widerstandsmoments erhöhende Querkrümmung des Warmbandes 1 zu erzeugen. Bei dem nach Lehre der Erfindung verarbeiteten Warmband 1 handelt es sich bevorzugt um Stahlband.

Leerseite

Claims

Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwafoakte: 59 289/Kl. 4300 Eisen 1,Th«iterplah:3, Postf. 1002«
2. September 1982

Patentanmeldung

BWG Bergwerk- und Walzwerk-Maschinenbau GmbH
Mercatorstraße 74,
4100 Duisburg 1

"Verfahren und Warmbandstraße zum Herstellen
von dünnem Metallband, insbesondere Metall-Breitband, aus Warmband"

Patentansprüche:

Ql"TjVerfahren zum Herstellen von dünnem Metallband, insbesondere Metall-Breitband, mit einer Banddicke < 1,5 mm und einer Bandbreite > 600 mm aus'Warmband in einem Warmwalzprozeß, bei dem das Warmband nach dem Warmwalzen und vor dem Aufwickeln streckbiegegerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmband unmittelbar hinter dem letzten Walzstich streckbiegegerichtet und im Zuge des Streckbiegerichtens einem vorgegebenen Bandzug unterworfen wird.

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Andrejewski, Honke & Porter, pG£ewte<w»Ä© bed Essen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmband unmittelbar nach dem Streckbiegerichten schnell abgekühlt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmband unmittelbar vor oder nach dem Abkühlen quergekrümmt wird.
4. Warmbandstraße, insbesondere Warmbreitbandstraße, mit zumindest einem Walzgerüst, Auslaufrollgang, dem Auslaufrollgang zugeordneter Streckbiegevorrichtung und Aufwickelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckbiegevorrichtung (4) unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst (2) und unmittelbar hinter der Streckbiegevorrichtung (4) eine Bandzugvorrichtung (6) angeordnet ist.
5. Warmbandstraße nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckbiegevorrichtung (4) zwei oder mehr in das die Streckbiegevorrichtung durchlaufende Warmband (1) eintauchende Biegerollen (7) aufweist.
6. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 oder 5, deren Streckbiegevorrichtung ein oder mehrere Wechselgerüste mit jeweils Biegerolle und Stützrollen für die Biegerolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wechselgerüsten (8) jeweils eine Antriebsrolle (10) für die Stützrollen (9) bzw. Biegerolle (7) gelagert ist und Stellvorrichtungen (11), z. B. Stellzylinder, zum Andrücken der Antriebsrolle (10) gegen die Stützrollen (9) angeordnet sind.

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7. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselgerüste (8) Kühlwasserkanäle

(12) und gegen die Biegerollen (7) gerichtete Spritzdüsen

(13) aufweisen.
8. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandzugvorrichtung (6) unmittelbar oder mittelbar angetriebene Spannrollen (14) oder -trommeln und Andrückrollen (15) aufweisen, und zumindest eine zwischen zwei Spannrollen (14) gelagerte Mittelrolle (14a) gegen das Warmband (1) heb- und senkbar gelagert ist.
9. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzugvorrichtung (6) eine Banddickenmeßvorrichtung (16) und/oder eine Bandbreitenmeßvorrichtung zugeordnet und der Bandzug in Abhängigkeit von der Banddicke und/oder Bandbreite geregelt ist.
10. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 9, mit einer dem Auslaufrollgang zugeordneten Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (17) ein mit Kühlflüssigkeit gefülltes Tauchbecken (18) mit einer Warmbandeintrittsöffnung (19) , einer Waritibandaustrittsöffnung (20), einer unterhalb des Kühlflüssigkeitsspiegels (S) angeordneten Warinbandfuhrungseinrichtung (21) für das vollständig in die Kühlflüssigkeit einzutauchende Warmband (1) aufweist sowie unmittelbar der Bandzugvorrichtung (6) zugeordnet ist.

Ätidrejewski, Honke & Partner, Patentanweite in Essen
11. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchbecken (18) in zu- und abschaltbare Kühlkammern (22) mit eigener Zuführungseinrichtung (23) und Abführungseinrichtung (24) für Kühlflüssigkeit unterteilt ist.
12. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor oder hinter der Kühlvorrichtung (17) eine Biegevorrichtung angeordnet oder die Warmbandführungseinrichtung (21) in dem Tauchbecken (18) zugleich als Biegevorrichtung für das Warmband (1) ausgebildet ist.