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"Quarto-Gerüst zum Kaltwalzen von Metallbändern"
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Quarto-Gerüst zum Kaltwalzen von
Metallbändern mit einer auslaufseitig angeordneten Abfangvorrichtung für die von
den Walzen weggeschleuderte Walzenkühlschmieremulsion gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
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Quarto-Gerüste oder Vier-Walzen-Gerüste zum Kaltwalzen von Metallbändern
bestehen aus zwei über Spindeln angetriebenen Arbeitswalzen sowie je einer im Durchmesser
größeren Stützwalze für jede Arbeitswalze. Die Achsen der Arbeits- und Stützwalzen
liegen in einer Ebene.
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Da beim Kaltwalzen die Verformungsenergie teilweise in Wärme umgesetzt
wird, müssen die Arbeits- und Stützwalzen mit einer Kühlflüssigkeit gekiihlt werden,
um eine Abweichung von der vorbestimmten Walzenballigkeit oder eine Zerstörung der
Walzenoberfläche durch eine unzulässige Aufheizung zu vermeiden. Zu diesem Zweck
werden Kühl-/Schmiermittel auf der Basis einer Öl-in-Wasser-Emulsion auf die Walzen
gesprüht, die die Walzenoberflächen abkühlen und einen Schmiereffekt im Walzspalt
der Arbeitswalzen zwischen diesen
und dem Band bewirken.
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Je nach Walzgeschwindigkeit - sie kann insbesondere im letzten Gerüst
einer mehrgerüstigen Quarto-Tandemstrasse bis 2400 m/min betragen - werden pro Minute
bis zu 3000 Liter Emulsion auf die Walzen gesprüht.
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Beim Walzen eines Bandes wird das Band in dem Bereich des Walzspaltes,
in dem die Arbeitswalzen mit dem Band in Berührung kommen, nur in sehr geringem
Maße von der Emulsion benetzt. Durch die zu beiden Bandseiten befindlichen freien
Walzspaltabschnitte jedoch wird Emulsion auf das aus dem Walzspalt auslaufende Band
gespritzt, die in Form von kleinen oder größeren Tropfen an der Ober- und Unterseite
des Bandes, insbesondere im Bandkantenbereich, haftet. Ebenfalls gelangt von der
oberen Stützwalze durch deren gegen das Band gerichteten Drehbewegung zusätzlich
Emulsion auf das Band. Diese Emulsionsrückstände auf dem Band können wegen des hohen
Wasseranteils der Emulsion zu Korrosionsschäden auf dem Band (z.B. bei Aluminium-Bändern)
bzw. zu Flecken und Rändern nach dem Glühprozeß, insbesondere bei Stahlbändern,
führen und beeinflussen erheblich die Bandqualität.
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Um das Bespritzen des auslaufenden Bandes mit Emulsion zu verhindern,
sind in der Praxis Abstreifer auf der oberen Stützwalze sowie seitliche Gummi- oder
Blechschürzen vor den freien Walzspaltabschnitten an der Auslaufseite der Quarto-Gerüste
angebracht.
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Diese seitlichen Schürzen können je nach Breite des auslaufenden Bandes
gegen die Bandkanten angestellt werden. Zusätzlich begegnet man den Emulsionsablagerungen
auf dem Band durch eine Luftabblasung.
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Aus der DE-PS 25 26 078 ist es bekannt, an der Aus-
laufseite
eines Quarto-Gerüstes iiber im Bereich der oberen Arbeits- und Stützwalze und im
Bereich der unteren Arbeits- und Stützwalze dicht an den Walzen anliegende Gehäuse
sowohl die Walzen mit Kühl-/ Schmieremulsion zu besprühen als auch die Kühl-/ Schmieremulsion
gleichzeitig wieder aufzufangen. Mit dieser Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich,
bei hoher Walzgeschwindigkeit und entsprechend großer Emulsionsmenge, zu verhindern,
daß aus den freien Walzspaltabschnitten Emulsion gegen die Kantenbereiche des auslaufenden
Bandes geschleudert wird und dort anhaftet.
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Die bekannten Abfangvorrichtungen für die Walzemulsion erfordern darüber
hinaus eine sehr exakte Einstellung, um entsprechend wirksam zu sein. Diese Einstellung
läßt sich oft nicht ohne größere Störungen und Stillstände durchführen. Die bekannten
Vorrichtungen sowie die in ihrem Bereich zusätzlich angeordneten Luftdüsen werden
zudem häufig durch den Bandanfang beim Einfädeln oder das Bandende beim Auslaufen
beschädigt.
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Durch ein Reißen des Bandes bzw. einen Bandversatz im Walzspalt werden
die Abfangvorrichtungen oft derartig zerstört, daß sie völlig ausgebaut und durch
Neuteile ersetzt werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Quarto-Gerüst
bezüglich seiner Vorrichtung zum Abfangen der Kühl-/Schmieremulsion weiterzuentwickeln
und auch bei hohen Walzgeschwindigkeiten und entsprechend großer Emulsionsmenge
sicherzustellen, daß keine oder nur eine vernachlässigbar geringe Menge der Emulsion
auf das auslaufende Band gelangt. Weiterhin soll die Vorrichtung in robuster Ausführung
sein und dennoch zuverlässig auf unterschiedliche Bandab-
messungen
eingestellt werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.
Auf vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Merkmale durch die Unteransprüche wird verwiesen.
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Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Maßnahme, zum Auffangen der
von den Walzen weggeschleuderten Emulsion oberhalb und unterhalb der Walzebene neben
den Prallblechen Querplatten vorzusehen, die in Richtung auf die Walzebene anstellbar
sind, ist in einfacher Weise eine Möglichkeit gegeben, das auslaufende Band von
allen Seiten dicht abzuschotten.
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Die obere und untere Querplatte können bis auf zehntel Millimeter
an das auslaufende Band herangefahren werden. Durch die gegen die Bandkanten anstellbaren
Prallbleche wird auch der Bandkantenbereich gegen spritzende Emulsion abgedichtet.
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Die Prallbleche sind an ihrer dem Band zugewandten Seite eingezogen.
Durch die korbbogenförmige bzw.
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sichelförmige Einziehung dieser Kanten können die Prallbleche jederzeit
auf unterschiedliche Bandbreiten eingestellt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Prallbleche über einen
Steg miteinander verbunden, wobei die Innenkanten der Prallbleche korbbogenförmig
in den Steg einlaufen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Prallbleche
an der oberen Querplatte um jeweils einen Bolzen schwenkbar befestigt sind. Diese
Prallbleche weisen jeweils etwa die Form eines um
einen Kreismittelpunkt
schwenkbaren Kreissegmentes auf, dessen dem Band zugekehrter, die Innenkante bildender
Schenkel sichelförmig eingezogen ist.
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Die Prallbleche einerseits und die O'uerplatten andererseits werden
voneinander unabhängigen Anstellvorrichtungen bewegt.
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Anstelle der am Walzenständer befestigten Führungen für die Querplatten
kann in einer Ausführungsform gemäß Anspruch 11 vorgesehen sein, daß die Führungen
für die Querplatten und die an ihnen parallel gleitenden Prallbleche sowie gegebenenfalls
die Stellvorrichtungen an einem gemeinsamen Rahmen befestigt sind.
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Dabei ist dieser Rahmen um eine Achse schwenkbar am Walzenständer
befestigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung können am unteren Ende der oberen
Querplatte Schlitzdüsen vorgesehen sein, durch die Preßluft auf das Band geblasen
wird. Dadurch wird vermieden, daß von der Abfangvorrichtung möglicherweise nicht
abgefangene emulsion auf das auslaufende Band gelangt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 ein Quarto-Gerüst mit Prallblechen und Querplatten
auf der Auslaufseite (Schnitt A-A nach Fig. 2), Fig. 2 in Frontansicht Prallbleche
und Querplatten in der Ausführungsform gemäß den Ansprüchen 6 und 7,
Fig.
3 in Frontansicht Prallbleche und Querplatten in einer anderen Ausführungsform gemäß
den Ansprüchen 4 und 5, Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform
nach Anspruch 11, in der Prallbleche, Querplatten und Anstellvorrichtungen in einem
verstellbaren Rahmen angeordnet sind.
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Fig. 1 zeigt die Arbeitswalzen 2, 3 und die Stützwalzen 1, 4 eines
Quarto-Gerüstes, die in einem Walzgerüst 5 gelagert sind. Zwischen den Arbeitswalzen
2 und 3 wird in der Walzebene 6 ein Band 6a verformt.
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Auf der Auslaufseite des Walzgerüstes 5 befindet sich eine Querplatte
9, die in am Walzenständer 5 befestigten Führungen 11 geführt ist und in Richtung
auf die Walzebene 6 anstellbar ist. Achsparallel zu dieser oberen Querplatte 9 ist
unterhalb der Walzebene 6 eine weitere Querplatte 10, ebenfalls in Führungen 11
geführt, in Richtung auf die Walzebene anstellbar.
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An der Querplatte 9 sind Prallbleche 16, jeweils um einen Bolzen 17
schwenkbar befestigt. Die Schwenkhewegung wird mittels einer Stellvorrichtung 21
durchgeführt. Zum Auffangen der von der oberen Stützwalze weggeschleuderten Walzemulsion
dient eine Rinne 24.
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Am unteren Ende der Querplatte 9 sind Schlitzdüsen 25 vorgesehen,
mit deren Hilfe Preßluft auf das Band 6a geblasen werden kann. Mit 7 ist ein Gleittisch
bezeichnet, der dazu dient, das Ende eines auslaufenden Bandes zu tragen.
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Fig. 2 zeigt die Prallbleche 16 im Detail. Die Prallbleche 16 sind
an der oberen Querplatte 9 um jeweils einen Bolzen 17 schwenkbar befestigt. Die
Prallbleche 16 weisen jeweils die Form eines um den Kreismittelpunkt schwenkbaren
Kreissegmentes auf, dessen dem Band 6a zugekehrter, die Innenkante bildender Schenkel
18 sichelförmig eingezogen ist und dessen kreisbogenförmige Außenkante 19 teilweise
in einer Führung 13 liegt.
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Auf der linken Seite der Figur ist das Prallblech 16 in einer Stellung
dargestellt, die der größten Breite des Bandes 6a entspricht. Auf der rechten Seite
ist die Anstellung des Prallbleches 16 so, daß davon die geringste Breite des Bandes
6a erfaßt wird.
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Die Querplatten 9 und 10 bilden zusammen mit den gegen die Bandkanten
anstellbaren Prallblechen 16 eine auf die Banddicke und Bandbreite des durchlaufenden
Bandes 6a einstellbare Schlitzblende 12. Durch die sichelförmig eingezogene Innenkante
des Schenkels 18 können die Prallbleche 16 sehr genau gegen die Band kanten angestellt
werden. Die Schlitzdüse 25, die der unteren Kante 9a der oberen Querplatte 9 zugeordnet
ist, erstreckt sich über nahezu die gesamte Breite der oberen Querplatte 9.
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In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Prallbleche
8 über einen Steg 14 miteinander verbunden sind. Die Innenkanten 15 der Prallbleche
8 laufen dabei korbbogenförmig in den Steg 14 ein. In dem linken Teilbild ist die
Anstellung der Prallbleche 8 auf die größte Breite des Bandes 6a, und in dem rechten
Teilbild die Anstellung der Prallbleche 8 auf die geringste Breite des Bandes 6a,
dargestellt.
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Es versteht sich von selbst, daß natürlich das
linke
und das rechte Prallblech 8 jeweils zusammen auf die entsprechende Breite des Bandes
6a eingestellt werden. Beim Anstellen der Prallbleche 8 auf die Bandkanten werden
die Prallbleche 8 in Führungen 13 verschoben.
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Die Querplatten 9 und 10 und die Prallbleche 8 und 16 sind so stabil
ausgeführt, daß sie bei einem möglichen Bandriß nicht beschädigt werden können.
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In Fig. 4 ist zum besseren Verständnis eine schematische Darstellung
wiedergegeben, aus welcher erkennbar ist, daß die Führungen 11, 13 für die Querplatten
9, 10 und die Prallbleche 8, 16 sowie die Stellvorrichtungen 20, 21 an einem gemeinsamen
Rahmen 22 befestigt sind und der Rahmen 22 um eine Achse 23 schwenkbar am Walzenständer
5 befestigt ist.