DE69634103T2 - Gerät zum Oberflächenbearbeiten von heissgewalzten Stahlmaterialien - Google Patents
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Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Definition in dem Oberbegriff von Anspruch 1 (siehe beispielweise JP-A-63 183729) zum Planfräsen warmgewalzter Stahlprodukte, insbesondere breiter warmgewalzter Langbleche, und eine Vorrichtung zum Planfräsen, welche vorteilhaft bei der Entfernung erhabener Abschnitte (Vorsprünge) und Grate ist, die in einem Verbindungsbereich durch einem Stumpfstoß halbfertiger Stahlprodukte, wie z. B. Vorbleche, Platten, Barren und Vorblöcke erzeugt werden.
- STAND DER TECHNIK
- Bezüglich der Technologien zur Durchführung einer Reparatur von Defekten, die auf der Oberfläche von warmgewalzten Stahlprodukten, wie z. B. Vorblechen, während des Warmwalzprozesses erzeugt werden, und für die Entfernung von Vorsprüngen, die unvermeidlich in dem Verbindungsabschnitt in dem Strangwarmwalzprozeß erzeugt werden, in welchen die Walzung durch Stumpfstoßverbindung des hinteren Endes des vorauslaufenden Stahlproduktes mit dem vorderen Ende des nachfolgenden Stahlproduktes erzeugt wird, wurden bereits viele Vorschläge in der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-137008, der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-160707, der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-23706, der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-104261, der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-91856, und der Ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-112593 usw. gemacht.
- Diese Technologien haben jedoch die Nachteile, daß ein Bruchproblem bei einem warmgewalzten Stahlproduktes (hierin nachstehend einfach als Stahlprodukt bezeichnet) beim Planfräsen des Stahlproduktes entsteht, und daß keine Verbesserung im Fräswirkungsgrad erreicht werden kann, da die Lebensdauer der Schneidkante kurz ist und keine schnelle Aktion unternommen werden kann, wenn ein lokaler Verschleiß der Schneidkante auftritt. Ferner liegen Probleme dahingehend vor, daß es schwierig ist, eine vorbestimmte Toleranz beim Fräsen eines Stahlproduktes einzustellen, daß das Gerät durch den Kontakt der Schneidkanten, welche das Stahlprodukt von der Oberseite und Unterseite schneiden, beschädigt wird, daß durch das Bearbeiten erzeugte Späne nicht gut beseitigt werden können, und daß ein Flattern des Stahlproduktes während des Fräsprozesses auftritt.
- Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus JP-A-63 183729 bekannt. JP-A-63 183729 offenbart das Aufstrahlen von Wasser lediglich (i) zum Kühlen von Rillenerzeugungstrommeln und (ii) zu Entfernen von Spänen, welchen an den Rillenformungstrommeln anhaften. Insbesondere umfasst die in JP-A-63 183729 offenbarte Vorrichtung ein Paar von Fluidstrahldüsen, welche auf der Zuführungsseite der Rotationstrommel und der Auslassseite der Rotationstrommel angeordnet sind. Um die an den Walzen anhaftenden Späne zu entfernen wird ein Kühlfluid aus den Strahldüsen aufgestrahlt. Das auftretende Problem besteht darin, dass die Späne mit dem verarbeiteten Strahlprodukt in Kontakt kommen.
- Eine Aufgabe der vorstehenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung, welche alle vorstehend beschriebenen herkömmlichen Probleme, welche bei dem Planfräsen von Stahlprodukten auftreten, lösen kann.
- Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Oberflächenbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, in welcher ein Kontakt zwischen den Spänen und dem Blech vermieden wird.
- OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Als eine Lösung für die vorstehend erwähnte Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäß Definition in Anspruch 1 bereit. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in dem abhängigen Unteranspruch definiert.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Ansicht, welche eine typische Anordnung von Vorrichtungen für eine Strangwarmwalzanlage darstellt; -
2 ist eine Ansicht, welche einen Zustand des Verbindungsabschnittes von Stahlprodukten darstellt, wenn eine Strangwarmwalzung durchgeführt wird; -
3 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der in2 dargestellte Verbindungsabschnitt gewalzt worden ist; -
4 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Verbindungsabschnitt des Stahlproduktes gefräst wird; -
5 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem bei dem Fräsen von Stahlprodukten erzeugte Späne beseitigt werden; -
6 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Strangwarmwalzanlage darstellt, in welcher die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung Erfindung angeordnet ist; -
7 ist eine Ansicht entlang der Linie II-II von6 ; und -
8 ist eine Ansicht entlang der Linie III-III von7 . - BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
- Eine effektive Rückgewinnung von bei einem Blechplanfräsvorgang erzeugten heißen Spänen wird insbesondere für ein Beispiel des Falles beschrieben, in welchem ein vorauslaufendes Blech und ein nachfolgendes Blech verbunden und strangwarmgewalzt werden.
- Gemäß Darstellung in
1 ist eine Schopfschere49 an der Abstromseite einer Vorwalzwerkgruppe47 zwischen der Vorwalzwerkgruppe47 und einem Endwalzwerk48 angeordnet. Die Schopfenden an der Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und and der Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 werden von der Schopfschere49 abgeschnitten und entfernt. Eine Verbindungsvorrichtung50 ist auf der Abstromseite der Schopfschere49 angeordnet. Die Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und die Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 werden miteinander durch die Verbindungs vorrichtung50 verbunden. Insbesondere wird die Verbindungsvorrichtung50 mit derselben Geschwindigkeit wie der Laufgeschwindigkeit des vorauslaufenden Bleches S1 und des nachfolgenden Bleches S2 unter Verwendung eines Trägers51 bewegt, und die Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 wird mittels einer eingangsseitigen Klemme53a in einem Innenrahmen52 festgeklemmt und die Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 wird durch eine ausgangsseitige Klemme53 festgeklemmt. In diesem Zustand wird der Verbindungsabschnitt durch eine Heizvorrichtung54 erwärmt, welche beispielsweise einen Wirbelstrom einer Hochfrequenzspule anwendet. Indem der Innenrahmen52 zu der Ausgangsseite bewegt wird, werden die Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und die Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 in der Laufrichtung zusammengepresst und verbunden. Eine Fräsvorrichtung55 zum Entfernen von Vorsprüngen ist auf der Abstromseite der Verbindungsvorrichtung50 installiert. Die Vorsprünge bei dem Verbindungsabschnitt zwischen der Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und der Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 werden durch die Vorrichtung55 entfernt. Insbesondere werden auf den Ober- und Unterseiten des Verbindungsabschnittes L zwischen der Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und der Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2, wie es in2 dargestellt ist, Vorsprünge M durch die durch die Pressverbindung bewirkte Kompression erzeugt. Bei diesem Vorsprung M sammelt sich Fremdmaterial M1, wie z. B. Zunder an. Wenn das Blech mit den Vorsprüngen M in ein Endwalzprodukt, wie es in3 dargestellt ist, durch die Endwalzwerkgruppe48 , gewalzt wird, werden die Fremdmaterialien M1 ausgebreitet und verbleiben über einen langen Bereich in dem endgewalzten Produkt. Wenn die Fremdmaterialien M1 in dem endgewalzten Produkt verbleiben, wird die Festigkeit des Verbindungsabschnittes merklich durch die Fremdmaterialien M1 verschlechtert. Daher werden die Vorsprünge bei dem Verbindungsabschnitt durch die Fräsvorrichtung55 entfernt. Die Fräsvorrichtung55 ist mit einem Paar rotierender Trommeln55a und55b ausgestattet, welche ein Blech dazwischen festhalten, und es werden, wie es in4 dargestellt ist, die Vorsprünge M an dem Verbindungsabschnitt durch die Fräskanten56a und56b der Rotationstrommeln55a und55b gefräst und entfernt. Wenn die Vorsprünge M des Bleches durch die Fräsvorrichtung55 entfernt werden, verteilen sich heiße Späne mit einer hohen Geschwindigkeit auf der Rotationsseite der Fräskante56a ,56b (Anstromseite in der Figur) und haften an der Oberfläche des Bleches an, so dass Bedenken bezüglich einer verschlechterten Qualität bestehen. Auf der Ausgangsseite der Fräsvorrichtung55 ist daher eine Spanentfernungsvorrichtung57 gemäß Darstellung in5 vorgesehen. Gemäß Darstellung in5 ist ein rotierender Schleifstein58 , der in der Blechbreitenrichtung bewegbar ist, vorgesehen. Die Oberfläche des Bleches wird durch den rotierenden Schleifstein58 geschliffen, und die Späne59 werden in der Blechseitenrichtung verstreut. Andererseits ist eine Staubsammelhaube60 an dem Breitseitenende des Bleches vorgesehen. In der Staubsammelhaube60 wird Wasser in einer laminaren Stromform über eine Zuführungsleitung61 und einen Wasserbehälter62 so zugeführt, dass ein Wasserfilm63 über der Wandoberfläche ausgebildet wird. Die zu der Staubsammelhaube60 in der Blechseitenrichtung hin gestreuten heißen Späne59 , wenn das Blech durch den rotierenden Schleifstein58 geschliffen wird, werden von dem Wasserfilm63 eingefangen, gekühlt und nach unten gezogen, und in einer (nicht dargestellten) Grube zusammen mit dem Wasser über einen Ablaufkanal64 zurückgewonnen. - Somit werden in der Strangwarmwalzanlage Maßnahmen unternommen, um zu verhindern, dass heiße Späne, die erzeugt werden, wenn die Blechoberfläche durch die Fräsvorrichtung
55 gefräst wird, an dem Blech anhaften. Die Spanentfernungsvorrichtung57 , welche die Späne in der Blechbreitenrichtung entfernt, erfordert jedoch, dass die Staubsammelhaube60 eine große Wandoberfläche besitzt, was hinsichtlich des Platzes nachteilig ist. Die Fräsvorrichtung55 ist mit Rotationstrommeln55a und55b an der Oberseite und Unterseite des Bleches versehen. Für die untere Rotationstrommel55b können der Wasserfilm63 oder Wassertropfen, welche nach unten fließen, nicht erzeugt werden. Daher wird die Spanentfernungsvorrichtung57 nun nur in der Nähe der oberen Rotationstrommel55a installiert. - In der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die Fräsvorrichtung so konfiguriert, dass die Rotationstrommeln mit einer größeren Breite als die maximale Blechbreite über und unter dem Blech angeordnet sind, ist die obere Rotationstrommel von einer Aufhängung unterstützt, welche vertikal von einem Absenkzylinder bewegt wird, ist die untere Rotationstrommel von einer Aufhängung unterstützt, welche vertikal von einem Höheneinstellzylinder bewegt wird, ist eine obere Spanentfernungseinrichtung auf der Spanentfernungsseite der oberen Rotationstrommel vorgesehen, und ist eine untere Spanentfernungsseite auf der Spanentfernungsseite der unteren Rotationstrommel vorgesehen. Daher können die bei dem Blechplanfräsvorgang erzeugten Späne ohne eine Vergrösserung der Anlagenabmessung zurückgewonnen werden. Auch in der vorliegenden Erfindung ist eine Fließwasser-Einspritzeinrichtung in jeder von der von oberen Spanentfernungseinrichtung als auch unteren Spanentfernungseinrichtung vorgesehen, so dass die Späne rasch gekühlt werden, wodurch die Späne effizient zurückgewonnen werden können.
-
6 ist eine Seitenansicht, welche das Konzept einer Strangwarmwalzanlage darstellt.7 ist eine Ansicht entlang der Linie II-II von6 und8 ist eine Ansicht entlang der Linie III-III von7 . In6 ist eine Schopfschere an der Abstromseite einer Vorwalzwerkgruppe47 installiert. Die Schopfenden an der Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und der Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 werden von der Schopfschere49 abgeschnitten und entfernt. Eine Verbindungsvorrichtung50 ist auf der Abstromseite der Schopfschere49 angeordnet. Die Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und die Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 werden miteinander durch die Verbindungsvorrichtung50 verbunden. Eine Fräsvorrichtung55 ist zwischen der Verbindungsvorrichtung50 und einer Endwalzwerkgruppe48 vorgesehen. Die Vorsprünge an dem Verbindungsabschnitt L werden durch die Vorrichtung55 gefräst und entfernt. - Die Fräsvorrichtung
55 ist mit einem Paar von Rotationstrommeln65a und65b versehen, welche ein Blech dazwischen halten. Die Rotationstrommeln65a ,65b sind mit Schneidkanten66a ,66b mit einer Breite größer als die maximale Breite des gewalzten Produktes an dessen Außenrand versehen. Ein Rolleneinbaustück68 wird von einem Ständer h der Fräsvorrichtung55 über einen Absenkzylinder67 so gelagert, dass es vertikal bewegbar ist, und die obere Rotationstrommel65a wird drehbar durch das Rolleneinbaustück68 gelagert. Außerdem wird ein Rolleneinbaustück70 durch den Ständer h mittels eines Höheneinstellzylinders69 so gelagert, dass es vertikal beweglich ist, und die untere Rotationstrommel65b wird durch das Rolleneinbaustück70 drehbar gelagert. - Ein oberer Spanentfernungskanal
71 ist als eine obere Spanentfernungseinrichtung nahe an der Rückseite in der Rotationsrichtung der oberen Rotationstrommel65a vorgesehen. Der obere Spanentfernungskanal71 ist mit einer Öffnung72 ausgebildet, welche sich zu der Unterseite der Rotationstrommel65a hin öffnet, und ist breiter als die Rotationstrommel65a . Fließwassereinspritzköpfe73 sind als Fließwasser- Einspritzeinrichtungen in dem oberen Spanentfernungskanal71 vorgesehen, und Einspritzdüsen74 der Fließwassereinspritzköpfe73 sind so angeordnet, dass sie nach unten weisen. Ein Entfernungsabschnitt75 ist in dem oberen Spanentfernungskanal71 vorgesehen. Der Entfernungsabschnitt75 erstreckt sich von der Bearbeitungsseite der Rotationstrommel65 (linke Seite in7 ) zu einem Ablaufkanal76 . Erzeugte Spans77 , wenn ein Blech von der oberen Rotationstrommel65a gefräst wird, werden in dem oberen Spanentfernungskanal71 durch die Öffnung72 hindurch zurückgewonnen und in den Ablaufkanal76 durch das Einspritzen von Fließwasser aus den Fließwassereinspritzköpfen73 entfernt. Ein unterer Spanentfernungskanal78 ist als eine untere Spanentfernungseinrichtung nahe an der rechten Seite in der Rotationsrichtung der unteren Rotationstrommel65b vorgesehen. Der untere Spanentfernungskanal78 ist mit einer Öffnung79 ausgebildet, welche sich zu der Oberseite der Rotationstrommel65 hin öffnet und breiter als die Rotationstrommel65b ist. Ein Fließwassereinspritzkopf79 ist als eine Fließwasser-Einspritzeinrichtung in dem unteren Spanentfernungskanal78 vorgesehen, und eine Einspritzdüse80 des Fließwassereinspritzkopfes79 ist so angeordnet, dass sie nach oben zeigt. Ein Entfernungsabschnitt81 ist in dem oberen Spanentfernungskanal78 vorgesehen. Der Entfernungsabschnitt81 öffnet sich über dem Ablaufkanal76 . Erzeugte Späne77 , wenn ein Blech durch die untere Rotationstrommel65b gefräst wird, werden in dem unteren Spanentfernungskanal78 durch die Öffnung79 hindurch gesammelt und zurückgewonnen, und in dem Ablaufkanal76 durch die Einspritzung von Fließwasser aus dem Fließwassereinspritzkopf79 entfernt. - In der vorstehend beschriebenen Strangwarmwalzanlage werden die Hinterkante des vorauslaufenden Bleches S1 und die Vorderkante des nachfolgenden Bleches S2 miteinander durch die Verbindungsvorrichtung
50 verbunden, und die Vorsprünge M an dem Verbindungsabschnitt L werden durch die Schneidkanten66a und66b der Rotationstrommeln65a und65b der Fräsvorrichtung55 (siehe4 ) gefräst und entfernt. - In der Fräsvorrichtung wird die Höhe der Oberseite der unteren Rotationstrommel
65b im Voraus durch die Höheneinstellzylinder69 eingestellt, und die oberen und unteren Rotationstrommeln65a und65b werden in gegenläufiger Richtung zu der Laufrichtung des Bleches gedreht. Beim Fräsen werden die Rotationstrommeln65a und65b mittels des Absenkzylinders67 bzw. des Höheneinstellzylinders69 nahe aneinander gebracht, wodurch Fremdmaterialien einschließlich angesammelten Zunders zusammen mit den Vorsprüngen M sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten gleichzeitig gefräst und entfernt werden (siehe4 ). - Die zu der Eingangsseite mit einer hohen Geschwindigkeit durch die schnelle Rotation der Rotationstrommel während des Fräsprozesses gestreuten heißen Spans
77 werden in dem oberen Spanentfernungskanal75 und dem unteren Spanentfernungskanal78 zurückgewonnen, durch das aus den Einspritzdüsen74 und80 der Fließwassereinspritzköpfe73 und79 eingespritzten Wassers gekühlt, und in den Ablaufkanal76 durch die Entfernungsabschnitte75 und81 entfernt. Somit können die Vorsprünge M an dem Verbindungsabschnitt L sowohl auf den Ober- als auch Unterseiten des Bleches gleichzeitig gefräst und entfernt werden, und es besteht keine Möglichkeit einer Anhaftung heißer Späne77 an anderen Geräten usw. - Die Rotationstrommeln
65a und65b , welche in gegenläufiger Richtung zu der Laufrichtung des Bleches in diesem Beispiel gedreht werden, können auch in der Laufrichtung gedreht werden. - INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
- Gemäß der vorliegenden Erfindung können die nachstehenden Effekte erwartet werden.
- Die Rotationstrommeln mit einer größeren Breite als die maximale Blechbreite sind über und unter dem warmgewalzten Stahlprodukt zwischen der Verbindungsvorrichtung und der Endwalzwerkgruppe angeordnet, die obere Rotationstrommel wird von den durch den Absenkzylinder vertikal bewegten Einbaustücken gelagert, die untere Rotationstrommel wird von den von den Höheneinstellzylinder vertikal bewegten Einbaustücken gelagert, die obere Spanentfernungseinrichtung mit der Fließwasser-Einspritzeinrichtung ist auf der Spanabgabeseite der oberen Rotationstrommel vorgesehen, und die untere Spanentfernungseinrichtung mit der Fließwasser-Einspritzeinrichtung ist auf der Spanentfernungsseite der unteren Trommel vorgesehen. Daher werden, indem die rotierenden Fräskanten mittels der Einbaustücke unter Verwendung des Absenkzylinders und des Höheneinstellzylinders unter Rotation der Rotationstrommeln mit hoher Geschwindigkeit nahe zueinander gebracht werden, die Vorsprünge zwischen der Hinterkante des vorauslaufenden warmgewalzten Stahlproduktes und der Vorderkante des nachfolgen den warmgewalzten Stahlproduktes, welche durch die Verbindungsvorrichtung verbunden wurden, durch das Paar der oberen und unteren Rotationstrommeln gefräst und entfernt, und die in der Rotationsrichtung der schnellen Rotation der Rotationstrommeln gestreuten Späne werden in der oberen und unteren Spanentfernungseinrichtung aufgenommen. Die Späne werden gekühlt und können mittels des von der Fließwasser-Einspritzeinrichtung eingespritzten Fließwassers nach unten fließen, und werden entfernt. Demzufolge werden die Vorsprünge an den Ober- und Unterseiten des Verbindungsabschnittes gleichzeitig durch einen an den Lauf des Stahlproduktes angepassten Strangbetrieb entfernt, und das Anhaften von heißen Spänen an anderen Geräten kann verhindert werden.
Claims (2)
- Planfräsvorrichtung für warmgewalzte Stahlprodukte zum kontinuierlichen oder intermittierenden Planfräsen der Ober- und Unterseiten eines warmgewalzten Stahlproduktes durch Hindurchführen des Stahlproduktes zwischen einem Paar gegenläufig rotierender Rotationstrommeln (
65a ,65b ) dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen oberen Entfernungskanal (71 ) und einen unteren Entfernungskanal (78 ) zum Entfernen von Spänen besitzt, welche durch das Fräsen des warmgewalzten Stahlproduktes unter Verwendung der Rotationstrommeln (65a ,65b ) erzeugt werden, wobei der obere Entfernungskanal (71 ) eine Öffnung (72 ) besitzt, welche sich zu der Unterseite der Rotationstrommel (65a ) hin öffnet, wobei die Öffnung (72 ) breiter als die Rotationstrommel (65a ) ist, und dadurch, dass der untere Entfernungskanal (78 ) eine Öffnung (79 ) besitzt, welche sich zu der Oberseite der Rotationstrommel (65b ) hin öffnet, wobei die Öffnung (79 ) breiter als die Rotationstrommel (65b ) ist. - Planfräsvorrichtung für warmgewalzte Stahlprodukte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fließwasser-Einspritzeinrichtung in den Spanentfernungskanälen (
71 ,78 ) für die Rotationstrommeln (65a ,65b ) vorgesehen ist.
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