DE69401220T2

DE69401220T2 - Umlenkvorrichtungen von Verzinkungseinrichtungen

Info

Publication number: DE69401220T2
Application number: DE69401220T
Authority: DE
Inventors: Enzo Monaco
Original assignee: Cockerill Sambre SA
Current assignee: ArcelorMittal Liege Upstream SA
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2014-01-26
Also published as: EP0610167B1; EP0610167A1; DE69401220D1; ES2098116T3; BE1007441A3; ATE146824T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung von unteren Walzen oder Aufbring- bzw. Stabilisierwalzen, die in Galvanisierstraßen verwendet werden, und die, vollständig in ein Schmelzbad getaucht, zum Galvanisieren von kalt- oder warmgewalzten Stahlblechen dienen, wobei die Bäder, je nach den gewünschten Eigenschaften der Beschichtung, eine Temperatur zwischen 450º C und 660ºC haben.
Gegenwartig drehen die zwischen zwei parallelen Armen montierten unteren Walzen und Aufbringwalzen in feststehenden Lagern, die aus einer auf den Zapfen der Walze aufgeschrumpften drehbaren inneren Hülse und einer in die Aufnahme der Stützarme eingepreßten äußeren Hülse bestehen.
Die untere Walze, die in dem flüssigen Bad den Weg des Blechs verändert, ist mit diesem über einen Winkel von mehr oder weniger als 140º in Berührung und dreht frei, also ohne Antrieb von außen, und die seitliche Verschiebung ist durch seitliche Anschläge begrenzt.
Die Aufbringwalze, die die Bewegungslinie des Blechs zwischen den Trocknungsluftstrahlen bestimmt, wird von einer Seite her angetrieben, und ihre seitliche Verschiebung ist durch einen Anschlag auf der nicht angetriebenen Seite begrenzt.
Dieses bekannte System weist verschiedene Nachteile auf. Zwar erfolgt die Montage mit einem geringen Spiel (3 mm bis 10 mm) zwischen den Hülsen, jedoch nimmt dieses Spiel aufgrund der Reibung zwischen den dynamischen und den statischen Teilen schnell zu, wodurch auf diese Weise erhebliche Schwankungen des Spiels hervorgerufen werden. Diese Schwankungen bewirken Vibrationen des Blechs mit großen Amplituden und infolgedessen erhebliche Schwankungen in der Dicke der Zinkablagerungen beim Durchgang zwischen den Trocknungsstrahlen sowie unerwünschte Verformungen.
Diese Nachteile führen zu häufigen Wartungsarbeiten zum Ersetzen der Drehhülsen, sowohl an den Achsstummeln als auch an den Stützarmen und dadurch zu einem Austausch der Walzen in dem Zinkbad.
Es wurden bereits verschiedene Lösungen entwickelt. Zum Beispiel kann die innere Hülse auf den Zapfen geschweißt werden, jedoch ist dies aufgrund der Gefahr der Rißbildung der Hülse infolge der beim Schweißvorgang auftretenden Spannungen ein schwieriges Unterfangen.
Die innere Hülse kann eine besondere Kappenform haben, um auf den Zapfen ohne Klemmung aufgeschraubt werden zu können und als seitlicher Anschlag zu dienen. Auch in diesem Fall besteht die Gefahr der Rißbildung.
Die innere Hülse kann ferner durch Auftragschweißen von aufeinanderfolgenden Schichten desselben Materials wie für die Hülse beschrieben auf den Zapfen gebildet werden, jedoch bleiben die Gefahren der Rißbildung gegenwärtig.
Die äußere Hülse kann ihrerseits durch aus dem selben Material bestehenden Sektoren ersetzt werden, um solchermaßen freie Bereiche zu erzeugen, die das Auslassen des Bades erleichtern, wobei die Regelung des Spiels über Spieleinstellschrauben erfolgt. Zu demselben Zweck kann diese Hülse ebenfalls eine besondere Form aufweisen. Solche Ausbildungen verbessern die Stabilität der Walze und verringern den Reibungskoeffizienten mehr oder weniger, jedoch erhöhen sie die Kosten, die Bearbeitungs- und die Montageschwierigkeiten erheblich.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die verschiedenen Nachteile zu überwinden, indem sie eine Galvanisierwalzenausrüstung schafft, die es unter anderem ermöglicht, den Verschleiß erheblich zu verringern und infolgedessen die Vibrationen der Bleche und deren Verformung vollständig zu eliminieren, und so eine viel regelmäßigere und den Anforderungen entsprechende Zinkschicht zu erhalten.
Eine erfindungsgemäße Warmgalvanisierwalze, sei es eine untere Walze oder eine Aufbringwalze, ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder ihrer Zapfen oder Achsstummel statt mit Hülsen mit einem vollrolligen Wälzlager mit massiven Wälzkörpern mit partiellem Spiel ausgestattet ist. Das Schmiermittel für die untere Walze ist durch das mit oder ohne Zusätze versehene metallische Schmelzbad gebildet, in dem das Lager vollständig eingetaucht ist.
Erfindungsgemäß setzt sich jedes Lager zusammen aus einer Hülse, die ein bewegbares männliches inneres Lager bildet, das auf den Zapfen der Walze aufgeschrumpft ist, einer Hülse, die ein feststehendes weibliches äußeres Lager bildet, das in den Lagerstützarm eingepreßt ist, und einem Käfig mit massiven Wälzkörpern. Die seitlichen Bewegungen der Lager sind durch rechte und linke Druckplatten oder Flanschen begrenzt, die jeweils zu beiden Seiten des Stützarms durch Bolzen befestigt sind, und, bezüglich des Lagers selbst, durch einen ebenfalls an dem Stützarm durch Bolzen befestigten seitlichen Anschlag sowie eine am rechten Ende des Zapfens eingeschraubte Anschlagschraube.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden, lediglich als Beispiel, detaillierter anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
Figur 1 - eine Seitenansicht einer Aufbringwalze mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager;
Figur 2 - einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1.
Die Zeichnungen zeigen eine Aufbringwalze 1 mit ihrem linken Zapfen 2. An diesem Zapfen ist ein Wälzlager befestigt, das besteht aus: einer bewegbaren inneren männlichen Hülse oder Lager 3, das auf den Zapfen 2 aufgeschrumpft ist, einer in das Innere des Tragarmes 5 der Aufbringwalze 1 eingepreßten feststehenden äußeren weiblichen Hülse oder Lager 4, einem Wälzkäfig 6, Druckplatten oder Flanschen 7, die jeweils auf beiden Seiten des Armes 5 durch Bolzen befestigt sind, einem seitlichen Anschlag 8, der ebenfalls an dem Tragarm 5 durch Bolzen befestigt ist, und einer Anschlagschraube 9, die am rechten Ende des Zapfens 2 eingeschraubt ist.
Die innere Hülse 3 ist auf den Zapfen 2 der Walze 1 durch kaltes Aufschrumpfen aufgesetzt, wobei der Ausdehnungskoeffizient und die Elastizitätsgrenze der verwendeten Materialien berücksichtigt wurden. Gleiches gilt für die in die Aufnahme des Stützarms 5 eingepreßte äußere Hülse 4.
Die massiven Wälzkörper 10 des Käfigs 6 sind zylindrisch und austauschbar, das heißt, sie sind frei in entsprechende offene Nuten des Käfigs 6 eingesetzt und ihre Enden sind gewölbt und frei.
Das Spiel zwischen den massiven Wälzkörpern 10 und den Lagern 3, 4 ist bei der kalten Montage des Lagers minimal. Gleichermaßen ist das Spiel zwischen dem Käfig 6 und den Druckplatten oder Flanschen 7 bei der Montage minimal.
Die Druckplatten oder Flansche 7 sind derart aufgebaut, daß das metallische Schmelzbad frei im Inneren des Lagers zirkulieren und dabei als Schmiermittel dienen kann, und derart, daß das Lager beim Stillstand ohne Demontage beim Beizen mit einem HCL-Bad gesäubert werden kann.
Das erfindungsgemäße Lager ist bimetallisch, das heißt, es besteht aus zwei metallischen Materialien:
- einerseits bestehen die Lager 3, 4, der Käfig 6, die Druckplatten oder Flansche 7 und die Anschlagschraube 9 aus einer hoch feuerfesten und sehr abriebfesten Legierung, beispielsweise aus einer Kobaltlegierung, die sehr reich an Wolfram- und Chromkarbid, vom Typ Stellit, ist;
- andererseits bestehen der seitliche Anschlag 8, die Schrauben 11 des Anschlags und die Schrauben 12 der Druckplatten oder Flansche 7 aus rostfreiem Stahl, beispielsweise IMS 254, der gegen Warm-Korrosion extrem beständig ist.
Die vorliegende Erfindung hat verschiedene Vorteile.
- Das Ersetzen der gegenwartig verwendeten Hülsen durch Lager ermöglicht eine Verringerung der Traktionskräfte des Blechs auf die Lager auf ±10% des gegenwartigen Werts, da anstelle eines Reibungskoeffizienten der Rollkoeffizient zwischen den dynamischen und den statischen Teilen zum Tragen kommt, wodurch sich eine erhebliche Verringerung, sogar eine vollständige Eliminierung der Vibrationen der Bleche und somit ihrer Verformung ergibt;
- die Austauschintervalle der Walzen in dem Zinkbad sind erheblich verlängert;
- die Walzen können nach dem Säurebeizen und der mechanischen Reinigung wiederverwendet werden;
- der Antrieb der Aufbringwalze durch ein Untersetzungsgetriebe, zumindest bei Blechen mittlerer Dicke, kann entfallen, wodurch sich eine Eliminierung bestimmter Oberflächenfehler des Produkts erreichen läßt, die sich aus der nicht perfekten Synchronisierung der Walzen- und der Blechgeschwindigkeit ergeben.

Claims

1. Warmgalvanisierwalze, die vollständig in ein Bad aus geschmolzenem Metall eingetaucht arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen oder Achsstummel (2) der unteren Walze oder der Aufbringwalze (1) mit einem vollrolligen Wälzlager mit massiven Wälzkörpern (10) versehen ist, die mit Spiel montiert sind, derart, daß ihre Außenflächen frei sind, so daß das Metallschmelzbad frei im Inneren des Wälzlagers zirkulieren und selbst als Schmiermittel dienen kann.

2. Galvanisierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wälzlager aufweist: eine Hülse (3), die ein auf dem Zapfen (2) der Walze (1) angebrachtes inneres männliches Lager bildet, eine in das Innere des Tragarmes (5) der Walze eingepreßte Hülse (4), die ein feststehendes äußeres weibliches Lager bildet, einen Käfig (6) mit massiven Wälzkörpern, in den die Wälzkörper (10) frei mit Spiel eingesetzt sind, rechte und linke Druckplatten oder Flansche (7), die jeweils auf beiden Seiten des Tragarmes (5) durch Bolzen befestigt sind, einen seitlichen Anschlag (8), der ebenfalls an dem Tragarin (5) durch Bolzen befestigt ist, und eine Anschlagschraube (9), die am rechten Ende des Zapfens (2) eingeschraubt ist.

3. Galvanisierwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) bewegbar und auf dem Zapfen (2) der Walze (1) aufgeschrumpft ist.

4. Galvanisierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die massiven Wälzkörper (10) zylindrisch und frei in offenen Nuten des Käfigs (6) eingesetzt sind.

5. Galvanisierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der kalten Montage des Lagers das Spiel zwischen den Wälzkörpern (10) und den Lagern (3, 4) und zwischen dem Käfig (6) und den Druckplatten oder Flanschen (7) minimal ist.

6. Galvanisierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten oder Flansche (7) derart ausgebildet sind, daß das Metallschmelzbad beim Betrieb frei im Inneren des Wälzlagers zirkulieren kann, und daß das Beizbad das Reinigen des Wälzlagers nach dem Herausheben der Walze aus der Linie ohne zusätzliche Demontagearbeiten ermöglicht.

7. Galvanisierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (3, 4), der Käfig (6) und dessen Wälzkörper (10), die Druckplatten oder Flansche (7) und die Anschlagschraube (9) aus einer hoch feuerfesten und sehr abriebfesten Legierung bestehen.

8. Galvanisierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Anschlag (8), die Schrauben (11) des Anschlags und die Schrauben (12) der Druckplatten oder Flansche (7) aus rostfreiem Stahl bestehen, der gegen Warm-Korrosion extrem beständig ist.