DE69936403T2

DE69936403T2 - Bandabstreifvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69936403T2
Application number: DE69936403T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Hitachi-shi TAKAKURA; Toshiyuki Kajiwara; Kenichi Hitachinaka-shi YASUDA; Yukio Mito-shi HIRAMA; Minoru Naga-gun IGARI; Takashi Hitachi-shi Norikura; Hidekazu Takahagi-shi TABATA; Norihito Hitachi-shi SATOU
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP4135320B2; CN1187142C; EP1188494B1; DE69936403D1; KR100413022B1; CN1348399A; US6581429B1; KR20010106480A; ATE365591T1; EP1188494A1; EP1188494A4; WO2000059652A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstreifvorrichtung und ein Abstreifverfahren.
Im Walzbetrieb wird ein Walzschmiermittel an der Einlaufseite eines Walzgerüstes zugeführt, um die Reibung zwischen dem Band (Walzgut) und der Arbeitswalze zu verringern und die Arbeitswalze zu kühlen. Insbesondere beim Kaltwalzen mit einem 20-Walzen-Sendzimir-Walzgerüst mit extrem schlanken Arbeitswalzen oder einem 6-Walzen-Hochgerüst mit Arbeitswalzen von kleinem Durchmesser wird ein Schmiermittel auch am Gerüstauslauf zugeführt, um die Kühlung der Arbeitswalzen zu vergrößern. Ferner wird beim Walzen von Materialien für Lochmasken ein Mattwalzen mit Mattwalzen im finalen Durchlauf des Walzprozesses durchgeführt, um damit die Oberfläche des Walzgutes aufzurauen. Bei einem derartigen Mattwalzen wird in die Oberfläche des Walzgutes durch Mattierpulver (von der Mattierwalze herabfallendes Pulver) verunreinigt, und daher wird ein Walzenschmiermittel an dem Ausgang des Walzgerüstes aufgebracht, um das Mattierpulver abzuwaschen.
Die mit einem Schmiermittel in der vorstehend beschriebenen Weise versorgten Walzgerüste ergeben Walzbänder, die an ihrer Oberfläche eine große Menge an Schmiermittel tragen. Wenn ein Band zu einem Coil gewickelt wird, das an seiner Oberfläche eine große Menge von an der Einlaufseite und insbesondere am Auslauf des Walzgerüstes zugeführtem Schmiermittel trägt, dann wird das Coil teleskopartig gebildet, wobei jede Windung durch das zwischen den Windungen befindliche Schmiermittel zur Seite rutscht. Das teleskopartig gebildete Coil führt zu einem Mäandern und irregulären Formen und zu Behinderungen eines stabilen Walzbetriebes.
Auch in dem Fall, in dem Zugwalzen (zum Aufbringen einer Spannung auf das Band) am Ausgang des Walzwerks vorgesehen sind, vermindert das Walzenschmiermittel den Reibungskoeffizienten zwischen den Zugwalzen und dem Band extrem, wodurch ein stabiler Walzbetrieb (wie in dem obigen Fall) aufgrund der unzureichenden Spannung beeinträchtigt wird.
Es ist die Abstreifvorrichtung, welche das Walzschmiermittel von der Bandoberfläche entfernt. Die Abstreifvorrichtung ist in verschiedenen Typen erhältlich, wie z.B. als Rohrabstreifer, als Walzenabstreifer und auch als Luftstrahlabstreifer.
Ein Rohrabstreifer ist zum Abstreifen besonders geeignet, sein Rohr hat jedoch eine kurze Lebensdauer, wenn Fremdmaterialien (wie z.B. Staub) eintreten. Dies ist besonders bedeutsam im Fall eines Hochgeschwindigkeitsbetriebes. Ein Rohrabstreifer für Mattierwalzen hat den Nachteil der Beeinträchtigung der Oberflächenqualität des Walzgutes, weil sich das Rohr mit dem Mattierpulver zusetzt.
Als ein Ersatz ist ein Walzenabstreifer in der JP-60403/1990 B vorgeschlagen worden, bei welchem die Abstreifkapazität durch Pressen der versetzt geschlitzten Stützwalzen individuell mit Federn verbessert wird, um dadurch die Druckkräfte gegen das Band gleichförmig über die Breitenrichtung zu verteilen. Der Nachteil dieses Systems liegt darin, dass die Abstreiferrolle gebogen wird durch die Stützkraft der sich außerhalb der Bandbreite erstreckenden Stützwalze, was bei großer Druckkraft eine unzureichende Form mit einem verlängerten Ende ergibt. Diese Abstreiferwalze ist daher in ihrer Abstreiffähigkeit wegen der begrenzten Druckkraft unbefriedigend. Bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb dreht die nicht angetriebene Abstreiferwalze wegen des Hydroplaning-Effektes nicht, was aus der Tatsache resultiert, dass das Walzschmiermittel auf der Walzenoberfläche einen Ölfilm zwischen der Walze und dem Band bildet. Es ergibt sich eine unvollständige Abstreifung oder die stehende Walze beschädigt die Bandoberfläche. Ferner neigt dieser Walzenabstreifer zum Anhalten wegen der vielen Stützwalzen und seines vergleichsweise hohen Lager-Reibungswiderstandes.
Um dieses Problem anzusprechen, ist ein Walzenabstreifer in der JP-2523725 B vorgeschlagen worden mit einer von einem Luftlager getragenen Abstreiferwalze, die einen kleinen Durchmesser zum Erhalt einer guten Abstreifwirkung hat, weil sie an ihrer Oberfläche gleichmäßig durch ein Luftlager getragen wird. Ferner ist die Walze des Walzenabstreifers vom Luftlagertyp schwimmend und durch Hochdruckluft getragen, so dass sie eine sehr geringe Walzenreibung hat. Es verbleibt das Drehen mit Geschwindigkeiten von bis zu 700 m/min, so dass es zum Hochgeschwindigkeits-Walzen geeignet ist.
Leider ist jedoch der Walzenabstreifer vom Luftlagertyp nie praktisch eingesetzt worden wegen seiner geringen Abstreifeffizienz, die sich aus der Tatsache ergibt, dass das Luftlager eine geringere Belastbarkeit als ein statisches Lager vom Hydrauliktyp hat (es ist zu beachten, dass der Luftdruck für das Luftlager in der Regel niedriger als 5 kgf/cm² beträgt, wohingegen der hydraulische Druck bei etwa 100 kgf/cm² liegt). Ein weiteres Problem besteht darin, dass das Luftlager des Eintaschentyps eine geringe Festigkeit in Horizontalrichtung hat und die Walze in Kontakt mit dem Lager kommen kann, wenn eine geringe Horizontalkraft auf sie einwirkt. Dies verhindert einen normalen Betrieb. Die Walzendrehung mit hoher Geschwindigkeit bewirkt die Luftströmung im Lager (was die Luftströmung asymmetrisch im Lager macht), wodurch sich ferner die horizontale Festigkeit vermindert, um der Walze zu gestatten, in Kontakt mit dem Lager zu gelangen.
Aus den vorgenannten Gründen wird ein Hochgeschwindigkeitswalzenabstreifer mit besserer Abstreifwirkung als ein herkömmlicher Rohrabstreifer gewünscht durch Vergrößerung der Belastbarkeit des Luftlagers und Verhinderung des übermäßigen Druckes an den Rändern.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche besonders in geeignete Bandabstreifervorrichtung sowie ein Verfahren zur Bandabstreifung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche enthält eine Abstreiferwalze zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche und ein Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze, wobei das Fluidlager mindestens zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze aufweist.
Die Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche enthält einen ersten Bandabstreifer und einen zweiten Bandabstreifer, die in Banddurchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandabstreifer von einer Abstreiferwalze und einem Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze gebildet wird und das Fluidlager zumindest zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze aufweist.
Die Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche enthält einen ersten Bandabstreifer und einen zweiten Bandabstreifer, die in Banddurchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandabstreifer von einer Abstreiferwalze und einem Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze gebildet wird und das Fluidlager zumindest zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze aufweist.
Die Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche beim Kaltwalzen enthält einen ersten Bandabstreifer zum Grobabstreifen und einen zweiten Bandabstreifer zum Feinabstreifen, die in Banddurchlaufrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei der zweite Bandabstreifer von einer Abstreiferwalze und einem Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze durch pneumatischen Druck gebildet wird und das Fluidlager zumindest zwei Fluidpassagen (für den pneumatischen Druck der Abstreiferwalze) in Umfangsrichtung der Walze aufweist, so dass die Abstreiferwalze durch den pneumatischen Druck in zwei Richtungen von den beiden Fluidpassagen getragen wird.
Die Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche enthält einen ersten Bandabstreifer und einen zweiten Bandabstreifer, die in Banddurchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei der erste und zweite Bandabstreifer jeweils von einer Abstreiferwalze und einem Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze gebildet werden und das Fluidlager zumindest zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze aufweist.
Die Walzenabstreifvorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Walzenoberfläche enthält einen ersten Bandabstreifer und einen zweiten Bandabstreifer, die in Banddurchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandabstreifer von einer Abstreiferwalze und einem Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Bandabstreif-Verfahren zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche gemäß dem Anspruch 10 gerichtet.
Bei dem Bandabstreif-Verfahren zum Entfernen von Flüssigkeit entfernt eine Abstreiferwalze zum Grobabstreifen Flüssigkeit von der Bandoberfläche und von Fluidlagern getragene Abstreiferwalzen sind auf und ab angeordnet an der Auslaufseite, wobei das Fluidlager mindestens zwei Fluidpassagen in der Umfangsrichtung der Walze aufweist und die Fluidpassage mit einem Fluid beaufschlagt wird, so dass die Abstreiferwalze von dem Fluid gehalten und gegen das Band gedrückt wird.
Eine Walzvorrichtung enthält ein Walzgerüst und eine Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche am Auslauf des Walzgerüstes, wobei die Abstreifvorrichtung eine Abstreiferwalze zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche sowie ein Fluid- bzw. Druckmittellager zum Tragen der Abstreiferwalze aufweist und das Fluidlager zumindest zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze enthält.
Ein Walzverfahren wird angewandt in einer Walzvorrichtung, die von einem Walzgerüst und einer Bandabstreifervorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche am Auslauf des Walzgerüstes gebildet wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Abstreiferwalze zum Grobabstreifen die meiste Flüssigkeit von der Bandoberfläche entfernt, von Druckmittellagern getragene Abstreiferwalzen oberhalb und unterhalb des Bandes angeordnet sind, wobei das Druckmittellager zumindest zwei Fluidpassagen in Umfangsrichtung der Walze aufweist und die Passagen mit einem Fluid beaufschlagt sind, so dass die Abstreiferwalze in zwei Richtungen durch Luftdruck getragen werden, und die Abstreiferwalze gegen das Band gepresst wird, so dass die restliche von dem Abstreifer zur Grobabstreifung nicht entfernte Flüssigkeit von der Bandoberfläche während des Walzbetriebes entfernt wird.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Bandabstreifervorrichtung gerichtet, die eine Abstreiferwalze zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche sowie ein Fluid- bzw. Druckmittellager zum Tragen der Abstreiferwalze aufweist, wobei das Fluidlager zumindest zwei Fluid-Spritzdüsen gegen die Abstreiferwalze in der Umfangsrichtung der Walze aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Bandabstreifervorrichtung gerichtet, die eine Abstreiferwalze zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche sowie ein Druckmittel- bzw. Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze aufweist, wobei das Fluidlager zumindest je eine Fluid-Spritzdüse am Einlauf und am Auslauf von der Abstreiferwalzen-Mittelachse aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Bandabstreifervorrichtung gerichtet, die eine Abstreiferwalze zum Entfernen von Flüssigkeit von der Bandoberfläche sowie ein Fluidlager zum Tragen der Abstreiferwalze aufweist, wobei das Fluidlager zumindest zwei Fluid-Spritzdüsen gegen die Abstreiferwalze in Umfangsrichtung der Walze aufweist und diese Spritzdüsen so angeordnet sind, dass ihre Spritzrichtung gegen die Abstreifermittelachse gerichtet ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Beispiel für ein 6-Walzen-Hochgerüst mit einem Walzenabstreifer vom Luftlagertyp gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Abstreifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher Grobabstreiferwalzen mit Walzenabstreifern vom Luftlagertyp kombiniert sind.
3 ist ein Teilschnitt (in Axialrichtung) des in 2 dargestellten Feinabstreifers.
4 ist ein Diagramm der Struktur des Luftlagers.
5 ist ein Diagramm des Belastungszustandes des Walzenabstreifers vom Luftlagertyp und des Zustandes der Walzenverformung.
6 ist ein Diagramm des Zustandes der Abstreifung durch den Walzenabstreifer.
7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem Walzenabstreifer vom Luftlagertyp hintereinander angeordnet sind.
8 ist ein Diagramm des Effektes der Grobabstreiferwalze.
9 zeigt als weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung eine 20-Walzen-Sendzimir-Kaltwalzanlage mit dem Walzenabstreifer vom Luftlagertyp.
10 ist ein Diagramm des Zustandes der Abstreifung des Walzgutes mit einer Plattenballigkeit.
11 ist ein Ergebnis der Berechnungen von Auswertungen (zur Plattenballikeit) des Walzenabstreifers vom Luftlagertyp.
12 ist ein Ergebnis der Berechnungen des kritischen Walzenradius, bei welchem ein Schlupf des Walzenabstreifers vom Luftlagertyp während der Beschleunigung oder Verzögerung beginnt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Art zur Ausführung der Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
Um die Fähigkeit zum Abstreifen von Walzflüssigkeit vom Walzgut (Band) zu maximieren, ist es erforderlich, die Abstreiffähigkeit bestimmenden Parameter zu optimieren.
6 zeigt in vergrößertem Teilschnitt den Fall, bei welchem die Walzschmierflüssigkeit 10 von der Oberfläche des Bandes 1 unter Verwendung einer Walze entfernt wird. Die Dicke des restlichen Ölfilms, der nach dem Abstreifen durch die Abstreiferrolle gemäß 6 verbleibt, wird durch die Gleichung (1) angegeben. h2 = K·(R·ν·V)/P, (1)wobei die Dicke des restlichen Ölfilms: h2 (μm), eine Proportionalitätskonstante: K (= 6,1 × 10^–6), der Abstreiferwalzenradius: R (mm), die Schmiermittelviskosität: ν (cSt), die Geschwindigkeit: V (cm/min) und die Abstreiferwalzendruckkraft: P (kgf/mm) sind.
Wie aus dieser Gleichung (1) entnehmbar, folgt zur Vergrößerung der Abstreiffähigkeit, dass die Druckkraft P vergrößert sein sollte durch Verwendung einer Walze mit kleinem Radius R. Es ist auch erkennbar, dass eine Verringerung der Schmierflüssigkeitsviskosität ν effektiv ist.
Andererseits wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Anpresskraft von dem Luftlager gemäß 4 aufrechterhalten. Diese Anpresskraft wird durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt. P = C·R·ps (2)
Die Proportionalitätskonstante C = 0,25 im Fall des Eintaschentyps in 4(1) und die Proportionalitätskonstante C = 0,38 im Fall des Zweitaschentyps in 4(2). Der Förderluftdruck: ps (kgf/mm²).
Der Zweitaschentyp hat eine um das 1,5-fache (= 0,38/0,25) größere Belastbarkeit gegenüber dem Eintaschentyp. Und der Zweitaschentyp ist so, dass seine Festigkeit in Horizontalrichtung (Walzrichtung) fast so hoch wie in Vertikalrichtung ist und der Kontakt zwischen der die Horizontalkraft aufnehmenden Abstreiferwalze und dem statischen Drucklager vorteilhafterweise unwahrscheinlich ist. Mit anderen Worten wird durch die Ausbildung des Fluid- bzw. Druckmittellagers vom Zweitaschentyp mit der Fluidpassage des Fluidlagers oder den zwei Fluidspritzdüsen die Festigkeit in Durchlaufrichtung des Walzguts verbessert, und damit wird eine stabile Abstützung möglich und es kann eine verbesserte Abstreifwirkung erzielt werden. Auch die Andruckkraft kann vergrößert und der Abstreifeffekt verbessert werden und es ist möglich, das Abstreifen mit hoher Präzision durchzuführen.
Im Übrigen ist wie aus 4 ersichtlich, bei diesem Ausführungsbeispiel eine Luftkammer 23b in der Nähe der Luftdüse des Luftförderlochs 23a ausgebildet. Durch Vorsehen der Luftkammer 23b wird eine stabilere Walzenabstützung möglich. Und durch die Ausbildung der Luftkammer 23b, so dass sie sich in Umfangsrichtung der Walze erstreckt, wie in 4 dargestellt, kann die Walzenabstützung in radialer Richtung der Walze auch besser stabilisiert werden.
Auch in dem Dreitaschentyp mit einer zusätzlichen Tasche in der Mitte der Zwei-Taschen oder dem Typ mit mehr als vier Taschen ist davon auszugehen, dass sich kein signifikanter Unterschied zu dem Zweitaschentyp in beiden, der vertikalen Belastbarkeit und der horizontalen Steifigkeit ergibt. Jedoch ist bei dem Typ mit mehr als drei Taschen der Luftverbrauch wesentlich größer. Mit anderen Worten ist die Vergrößerung der vertikalen Belastbarkeit und der horizontalen Festigkeit zusammen sowie bei Berücksichtigung der Menge an verbrauchter Luft der Zweitaschentyp vorteilhafter. Hier ist der Zweitaschentyp derart, dass die Fluidpassage zur Abstützung der einen zugehörigen Walze zweifach in Walzenumfangsrichtung erfolgt und zweckmäßigerweise wird sie jeweils am Einlauf und am Auslauf vorgesehen, mit der Walzenachse als Grenze. Und die Spritzdüse (Förderloch) ist vorteilhaft in Walzenumfangsrichtung zweifach vorgesehen und zweckmäßig sind zwei Spritzdüsen jeweils in Walzenumfangsrichtung am Einlauf und am Auslauf vorgesehen mit der Walzenmittelachse als Grenze. Ferner ist die Spritzrichtung des Fluids (Förderrichtung gegen die Walze) zweckmäßigweise die Richtung gegen die Walzenmittelachse und die Stabilisierung der Walzenabstützung kann geplant werden. Im Übrigen ist es wünschenswert, zumindest an jeder Spritzdüse an der Aufstromseite und der Abstromseite von der die Walzenachse enthaltenen Vertikalebene zu installieren.
Nach den Gleichungen (1) und (2) wird die Dicke h2 des restlichen Ölfilms durch die folgende Gleichung (3) angegeben h2 = K·(ν·V)/(C·ps) (3)
Aus dieser Gleichung 3 ist erkennbar, dass zur Vergrößerung der Abstreifwirkung die Vergrößerung des Förderluftdrucks ps wirksam ist. Und es ist erkennbar, dass es wirksam ist, als Luftlagertyp den Zweitaschentyp zu wählen und die Proportionalitätskonstante C zu vergrößern. Und der Abstreiferwalzenradius R ist unabhängig von der restlichen Ölfilmdicke h2, jedoch ist die Ausnutzung der Plattenballigkeit bei kleinerem Walzenradius besser, daher ist ein kleiner Walzenradius R wünschenswert.
Der für den tatsächlichen Betrieb notwendige Luftdruck wurde ungefähr berechnet. Gegenwärtig ist die für Lochmasken-Walzgut erforderliche Abstreifleistung folgende. Im Falle der Geschwindigkeit V: 500 m/min, der Schmiermittelviskosität ν: 5 cSt (äquivalent zur Geschwindigkeit V: 250 m/min, Schmierflüssigkeitsviskosität ν: (10 cSt) ist die erforderliche restliche Ölfilmdicke h2 0,7 μm (entsprechend 630 mg/m²). Falls der notwendige Luftdruck aus der Gleichung (3) berechnet wird, ergibt sich, dass ps = K·(ν·V)/(h2·C) 6,1 × 10^–6 × (5 × 500)/0,38 × 0,7 = 0,0053 (kgf/mm²) = 5,73 (kgf/cm²).
Daraus folgt, dass es wünschenswert ist, dass der Luftdruck nahe bei 6 kgf/cm² beträgt und größer als zumindest 5 kgf/cm² ist. Bei 5/5,73 = 0,87 beträgt die Abstreifleistung 87% des oben genannten Betriebswertes, wobei eine Differenz dieses Grades gewöhnlich zulässig ist.
Im Folgenden wird der angemessene Wert dieses Walzenradiuses erörtert. Als ein Faktor zum Bestimmen dieses Walzenradiuses wird die nutzbare Plattenballigkeit berücksichtigt. In diesem Ausführungsbeispiel wurde die Aufmerksamkeit auf diese nutzbare Plattenballigkeit gerichtet. Wie in 10 gezeigt ergibt sich eine quadratische Dickenänderung in der Plattenbreitenrichtung im Walzgut 1. Zwischen dem statischen Drucklager (Zwei-Taschen) 9 und der Feinabstreiferwalze 8 wirkt die Luftfeder 12 und der statische Druck (Zwei-Taschen) 9 trägt die Feinabstreiferwalze 8, wobei die Feinabstreiferwalze 8 sich verformt und die Plattendicke des Endes des Walzgutes 1 abnimmt. Das heißt eine bekannte Abnahme tritt auf (eine scharfe Verringerung in der Plattendicke an der Körperkrone und der Plattendickekante).
Eine Gegenmessung des Kantenabfallphänomens, das in dieser Weise auftritt, ist schwierig, es ist jedoch erwünscht, dass der Walzenabstreifer der Körperballigkeit bei moderater Plattendickenänderung folgen kann.
Im Luftlager wird die Walze schwimmend durch den Luftdruck gehalten und wenn sich die Walzenandrückkraft vergrößert, sinkt der Schwimmwert. Das heißt es gehört zur Federeigenschaft, dass der Schwimmwert (Verformung) sich ändert entsprechend der Belastung. Der Federeffekt dieses Luftdruckes ist außerordentlich wichtig für das Abstreifen.
Falls ähnlich wie beim Ölfilmlager diese Federkonstante groß ist, kann sich die Walze nicht verformen und daher kann sie der Plattenballigkeit nicht folgen. Falls umgekehrt die Federkonstante ungenügend ist, wird die Belastbarkeit zu klein und daraus ergibt sich, dass sich die Walze und das Lager kontaktieren, vor dem Folgen der Plattenballigkeit. Der angestrebte Schwimmwert in dem Luftlager beträgt etwa 1/1000 des Walzendurchmessers. Falls der Walzendurchmesser beispielsweise 30 mm beträgt, liegt der wünschenswerte Schwimmwert bei 30 μm. Eine Federkonstante in der Größe zum Nachfolgen der Plattenballigkeit innerhalb dieses Schwimmwertes ist wünschenswert. Durch Berechnungen und Versuche ist bestätigt worden, dass die Federcharakteristika der Luftlager in dem angestrebten Bereich liegen.
10 zeigt ein Diagramm des Abstreifzustandes des Walzgutes mit Plattenballigkeit. Wir erörtern die Nachfolge-Eigenschaften auf die Plattenballigkeit des vorgenannten Walzenabstreifers vom Luftlagertyp. Wie in der 10 gezeigt, verformt sich bei kleinem Plattenbreitenrand der Plattendicke die Feinabstreiferwalze 8 wie die Kurve 8a durch die Luftfeder 12 des statischen Drucklagers 9, welches das hintere Luftlager ist. Die verformte Feinabstreiferwalze 8 kommt in Kontakt mit der Kante des Walzguts 1. Jedoch wird die Andrückkraft dieses Teils kleiner als der zentrale Teil. Daraus folgt, dass die restliche Ölfilmdicke h2 sich um ebensoviel vergrößert, wie die Belastung abnimmt.
2 zeigt ein Beziehungsdiagramm der Nachfolgeeigenschaften der Körperballigkeit der Platte bei dem Walzenabstreifer vom Luftlagertyp. Hier ist die Beziehung zwischen dem Walzendurchmesser (mm) und der Walzenbiegung durch Berechnung dargestellt unter der Annahme, dass die Walzenbiegung der gleichen quadratischen Kurve wie die Körperballigkeit entspricht. In dieser Berechnung wurde angenommen, dass die Plattendicke 1000 mm beträgt und es wurde toleriert, dass die restliche Ölfilmdicke an dem Plattenbreitenrand sich um 20% vom zentralen Teil vergrößerte. Wir berechneten, um zu sehen, um wie viel die Plattenballigkeit unter der Annahme reagieren kann, dass sich die Anpresskraft um 20% vermindert. Da der berechnete Wert die Biegung einer Walze angibt, ist die entsprechende Plattenballigkeit der zweifache Wert der 11.
Gemäß 11 vermindert sich bis zu einem Walzendurchmesser von etwa 50 mm die Walzenbiegung von 15,85 μm bis 14,85 μm allmählich, ist jedoch weitgehend die gleiche. Falls der Walzendurchmesser 50 mm übersteigt, vermindert sich die Walzenbiegung plötzlich; wenn der Walzendurchmesser etwa 150 mm beträgt, ist der Durchbiegungswert sehr klein oder 0,58 μm. Nach allem wird verständlich, dass, falls der Walzendurchmesser 50 mm übersteigt, die Walzendurchbiegung sich plötzlich vermindert und die Fähigkeit, der Plattenballigkeit zu folgen, sinkt. Im Übrigen auch wenn der Walzendurchmesser 60 mm beträgt, ist die Fähigkeit zum Folgen der Plattenballigkeit nur geringfügig vermindert und liegt im nutzbaren Bereich.
In der vorgenannten Studie ist der Lastbereich des Luftlagers mit der Plattenbreite identisch; wenn beispielsweise die vorliegende Erfindung in einer Reversier-Walzanlage angewendet wird, ist die Plattendicke in dem anfänglichen Durchlauf groß und auch die Plattenballigkeit ist zwangsläufig groß. Da es in diesem Fall nicht der letzte Durchlauf ist, wird eine geringfügige Verminderung in der Abstreifleistung akzeptiert; es ist jedoch möglich, die große Plattenballigkeit dadurch nachfolgen zu lassen, dass der Belastungsbereich des Luftlagers kleiner als die Plattenbreite gemacht und dadurch die Walzenbiegung vergrößert wird.
Der Schlupf der Abstreiferwalze bei Beschleunigung oder Verzögerung ist ein weiterer denkbarer Faktor zum Bestimmen des Abstreiferwalzendurchmessers und wir haben unsere Aufmerksamkeit auf diesen Faktor in diesem Beispiel gerichtet. Falls die Walze rutscht oder die Walzengeschwindigkeit unter die Geschwindigkeit des Walzgutes vermindert, ergeben sich Kratzer am Walzgut durch Staub und Fremdkörper, die in dem Schmiermittel enthalten sind. Die Kratzer treten an dem Teil auf, wo die Walze in direktem Kontakt mit dem Walzgut kommt, mit dem Ergebnis, dass die Oberflächenqualität des Walzgutes beeinträchtigt wird.
Der Reibungskoeffizient f der Walzenoberfläche ist proportional zur Viskosität ν des Schmiermittels und wird durch die nachfolgende Gleichung (4) angegeben, in welcher ν die Schmiermittelviskosität (cSt) bedeutet. (Diese Beziehung wurde durch Computersimulation bestätigt). f = 7·10–4·ν (4)
Zum Beispiel ist der Reibungskoeffizient 0,007 bei einer Viskosität von 10 cSt. Durch Anwendung dieses Koeffizienten wird der kritische Walzenradius R1t, der beim Beschleunigen oder Verzögern das Auftreten eines Schlupfes erlaubt, durch die folgende Gleichung (5) angegeben R1t = {120·f·P·g/(π·γ·α)}0,5 (5)wobei g die Erdbeschleunigung (9,8 m/sec²) ist, γ das spezifische Gewicht der Walze (kgf/mm²) ist, α die Beschleunigung oder Verzögerung (m/min/sec) ist.
Bei Anwendung dieser Gleichung (5) wurde der kritische Walzendurchmesser berechnet für eine Beschleunigung oder Verzögerung α 60m/min/sec, eine Andrückkraft P 0,1 kgf/mm² (⧫ Marke), 0,3 kgf/mm (∎ Marke), 0,5 kgf/mm (Δ Marke) und 1,0 kgf/mm (x Marke), die übliche Betriebsbedingungen sind und die Ergebnisse sind in 12 dargestellt. 12 zeigt den kritischen Walzenradius bei Beschleunigung und Verzögerung und zeigt die Beziehung zwischen der Viskosität (cSt) und dem Walzenradius (mm). Daraus wird z.B. die Notwendigkeit verständlich, den Walzenradius unter 37,3 mm (74,6 mm Durchmesser) zu halten, falls die Schmiermittelviskosität 5–10 cSt und die Andrückkraft 0,5 kgf/mm (Δ Marke) betragen.
Falls die beiden vorstehend genannten Faktoren berücksichtigt werden, wird verständlich, dass der Walzendurchmesser so klein wie möglich ist, unter etwa 60 mm.
Die Grenze auf der kleinen Durchmesserseite wird dadurch bestimmt, dass praktisch etwa bei einem Durchmesser von 20 mm eine Grenze liegt aufgrund der Steigerung der Walzenrotation im Verhältnis zu dem kleineren Durchmesser und der Vergrößerung der Bearbeitungsgenauigkeit der statischen Drucklager. Mit anderen Worten, sollte die Grenze der kleineren Durchmesserseite bei etwa 20 mm Durchmesser liegen unter Berücksichtigung der Vergrößerung der Walzenrotation und der Vergrößerung der Bearbeitungsgenauigkeit des statischen Drucklagers.
Wie vorstehend angegeben, vergrößert eine Zunahme des Förderluftdruckes die Andrückkraft und falls sich diese Andrückkraft vergrößert steigt auch der Abstreifeffekt in annehmbarer Weise. Im Folgenden erörtern wir den Faktor, der dieses behindert.
Die Beziehung zwischen der auf die Abstreiferwalze aufgebrachte Belastung und der Durchbiegung der Abstreiferwalze ist in 5 gezeigt. Da die Plattenbreite b entsprechend den Betriebsbedingungen erheblich variiert, wirkt in dem in 5(1) dargestellten Normalbetrieb auf die Abstreiferwalze außerhalb der Plattenbreite eine Biegekraft vom statischen Drucklager 9 und formt diese erheblich gemäß in der Kurve 8a, wodurch die gewalzte Platte 1 im Bereich ihrer Ränder stärker als im Mittelbereich gepresst wird und eine sogenannte Kantenlängung sowie ein Formfehler auftreten.
Dieser Formfehler wird größer, wenn der Walzendurchmesser kleiner wird. Um dies, wie in 5(2) gezeigt, zu verhindern, wird die Luftzufuhr des statischen Drucklagers 9 in dem Bereich außerhalb der Plattenbreite b in Plattenbreitenrichtung gesperrt, so dass die Federwirkung 12 in diesen Bereichen nicht auftritt, wie durch 8b in 5(2) gezeigt, wodurch in der Abstreiferwalze keine Biegekraft erzeugt wird. Daher wird die Plattenform nicht beeinträchtigt. Als Ergebnis kann sie größer als die Druckkraft gemacht werden. Durch Einstellen des Luftzufuhrbereichs in Plattenbreitenrichtung kann die Walzenverformung eingestellt werden.
Um eine feinere Anpassung an die Plattenbreite zu ermöglichen, ist es notwendig, die Teilung c zu verkleinern, die den Abstand der Luftförderlöcher 23a in Walzenachsenrichtung (Querrichtung zum Walzgut 1) angibt. Um jedoch Vibrationen durch Luftdruck in dem Luftlager zu vermeiden, ist es notwendig, die Lufttaschen kleiner auszubilden; daher wird diese Teilung c so klein wie etwa 10 mm und eine Einstellung entsprechend der ungefähren Plattenbreite wird möglich, wie oben angegeben.
In Versuchen wurde festgestellt, dass mit einem Abstreiferwalzen-Durchmesser von 25 mm und einem Luftzufuhrdruck von 6,5 kgf/cm² ein übermäßiges Niederpressen der Plattenrandkanten nicht auftrat und gute Abstreifeffekte erhalten werden konnten.
Als oben angegebenes Ergebnis wurde bestätigt, dass der Walzenabstreifer vom Luftlagertyp gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abstreifeffektivität hat, die gleich oder besser als die des herkömmlichen Rohrabstreifers bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb und bei Niedergeschwindigkeitsbetrieb ist.
Als nächstes beschreiben wir den Abstreifeffekt der Grobabstreiferwalze anhand der 2. Auf der Walzgutoberfläche haftet eine große Menge von Schmierflüssigkeit an dem Ausgang des Walzgerüstes und diese wird grob abgestreift von der Grobabstreiferwalze 6 und danach wird ein Feinabstreifen mittels der Feinabstreiferwalze vom Luftlagertyp durchgeführt.
Daher ist die Grobabstreiferwalze 6 ausreichend für eine Abstreifkonstruktion vom einfachen Doppel-Quetschwalzentyp.
Die restliche Ölfilmdicke nach dem Grobabstreifen wird zur Ölfilmdicke h1 am Einlauf des Walzenabstreifers vom Luftlagertyp zur Endbearbeitung. Für diese Ölfilmdicke h1 wird die gewünschte Presskraft P von der Grobabstreiferwalze 6 ausgeübt.
8 zeigt das Ergebnis der Berechnungen der Presskraft P, die zum Erhalt der endgültigen Restölfilmdicke h2 erforderlich ist. Diese 8 zeigt die Beziehung zwischen der Ölfilmdicke (μm) am Einlauf und der notwendigen Anpresskraft (kgf/mm) unter der Voraussetzung, dass die Ölfilmdicke am Ausgang 0,5 μm ist, der Abstreiferwalzendurchmesser 25 mm beträgt, die Viskosität 10 cSt ist und die Walzgut-Durchlaufgeschwindigkeit 300 m/min beträgt.
Daraus folgt, dass je kleiner die Ölfilmdicke h1 nach dem Grobwalzen ist, um so kleiner die erforderliche Anpresskraft wird. Das heißt, die zum Erhalt der endgültigen Ölfilmdicke von 0,5 μm erforderliche Anpresskraft mit h1 1000 μm und 10 μm kann etwa 15% (← 0,46/0,4 = 1,15) kleiner sein. Da die restliche Ölfilmdicke h2 umgekehrt proportional zur Anpresskraft P ist, wird die restliche Ölfilmdicke etwa 15% geringer, falls die Presskraft die gleiche bleibt.
Wenn die Ölfilmdicke nach dem Grobabstreifen größer als 100 μm ist, ergibt sich meist kein Effekt des Grobabstreifens; in dem Fall, in welchem eine gute Abstreifung nicht erforderlich ist, ist es daher nicht immer notwendig, die Grobabstreiferwalze vorzusehen. Da jedoch das am Auslauf des Walzgerüsts anhaftende Walzenschmiermittel in großen Mengen dem Bandabstreifer zugeführt wird und sich allmählich ansammelt, ist sein Vorsehen in dem Fall wesentlich, in welchem eine gute Abstreifung notwendig ist. Und je dünner der Ölfilm am Einlauf desto kleiner ist der restliche Ölfilm (da die zum Erhalt des restlichen Ölfilm notwendige Anpresskraft stark abnimmt, ist es möglich, den restlichen Ölfilm stark zu vermindern, falls die Abstreifandrückkraft in der späteren Stufe die gleiche wie diejenige in einer vorhergehenden Stufe ist); daher kann ein guter Abstreif effekt erhalten werden, falls die Feinabstreiferwalzen hintereinander angeordnet werden.
Der Luftzufuhrkanal des Luftlagers ist gedrosselt (Öffnungsdrossel) auf den kleinen Durchmesser d, wie in 4 gezeigt, um die Steifheit als Luftfeder des Lagers zu vergrößern, wobei ihr Durchmesser d etwa 0,5–0,7 mm beträgt und es leicht mit Staub oder Fremdkörpern verstopft werden kann. Und der Eintritt von Wasser in Luft führt zum Anhaften des Wassers auf der Plattenfläche und zum Auftreten von Rost sowie zu Oberflächenbeschädigungen in dem späteren Verfahren, so dass es unerwünscht ist. Daher wird angestrebt, dass die dem Luftlager zugeführte Luft trockene Luft sein sollte, die möglichst keine Feuchtigkeit enthält und einen Feinfilter durchströmt hat. Außerdem ist es auch bei einem solchen Umstand unmöglich, das Auftreten von Verstopfungen in den Zulauflöchern oder -kanälen im Langzeitbetrieb zu verhindern.
Daher ist ein Waschapparat der Luftzufuhrlöcher (Öffnungsteil) erforderlich. Diese Waschung ist unzureichend in der Waschwirkung mit einer gasähnlichen Luft mit einer geringen Masse, und das Waschen mit der gleichen Flüssigkeit wie die Walzschmierflüssigkeit von hoher Dichte ist effektiv (falls das für diese Waschung verwendete Öl das gleiche wie die Walzenschmierflüssigkeit ist, gibt es kein Problem, auch wenn sie im unteren Teil des Walzgerüstes miteinander vermischt werden).
Beispiel
Wir beschreiben unten das Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein 6-Walzen-Kaltwalzgerüst mit eingefügten Abstreiferwalzen vom Luftlagertyp. Die Walzanlage gemäß 1 besteht aus einem Abwickler 2 zum Abwickeln eines Bandes 1, einem 6-Walzen-Kaltwalzgerüst 3 zum Walzen des Bandes 1, einem Bandabstreifer 4 zum Entfernen von Flüssigkeit, z.B. Schmierflüssigkeit, von der Oberfläche des Bandes 1 und einem Aufwickler 5, zum Aufwickeln des gewalzten Bandes 1.
Das 6-Walzen-Kaltwalzgerüst 3 besteht aus einem Paar oberen und unteren Arbeitswalzen 30, einem Paar von oberen und unteren Zwischenwalzen 31 zum Abstützen der Arbeitswalzen 30 und einem Paar von oberen und unteren Stützwalzen 32 zum Abstützen der Zwischenwalzen 31. Es ist auch versehen mit Walzenschmiermittel-Zuführeinrichtungen, zum Zuführen von Walzenschmiermittel 10 in den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 3 und dem Band 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind diese Walzenschmiermittel-Zuführmittel an dem Einlauf und dem Auslauf des 6-Walzen-Kaltwalzgerüstes 3 installiert. Mit anderen Worten ist der Schmiermittelförderer 21 am Einlauf des 6-Walzen-Kaltwalzgerüstes 3 und der Schmiermittelförderer 22 an dem Auslauf des 6-Walzen-Kalzwalzgerüstes 3 angeordnet, wobei sie so ausgebildet sind, dass sie Schmiermittel unabhängig voneinander zuführen können.
Das von dem Abwickler 2 ablaufende Band 1 wird während seines Durchlaufes durch das 6-Walzen-Kaltwalzgerüst 3 gewalzt. Hierbei das Walzenschmiermittel 10 von dem Schmiermittelförderer 21 am Einlauf des 6-Walzen-Kaltwalzgerüstes 3 zugeführt. Alternativ wird Schmiermittel 10 von dem Schmiermittelförderer 21 am Einlauf des 6-Walzen-Kaltwalzgerüstes 3 und dem Schmiermittelförderer 22 am Auslauf des 6-Walzen-Kaltwalzgerüstes 3 zugeführt.
Nachfolgend erreicht das gewalzte Band 1 den Bandabstreifer 4, der am Auslauf des 6-Walzen-Kaltwalzengerüstes 3 installiert ist. Hier wird das an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftende Walzenschmiermittel 10 entfernt und das Band wird von dem Aufwickler 5 aufgewickelt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Sätze von Bandabstreifereinheiten 4 vorgesehen. Der erste Bandabstreifer ist am Einlauf der Bandabstreifereinheit 4 angeordnet und der zweite Bandabstreifer ist am Auslauf der Bandabstreifereinheit 4 installiert. Das an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftende Walzenschmiermittel 10 kann weitgehend von dem ersten Bandabstreifer am Einlauf entfernt werden. Und das Walzenschmiermittel 10 (auf irgendeinen Wert verringert), das noch an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftet, kann von dem zweiten Bandabstreifer am Auslauf entfernt werden, so dass es möglich ist, das an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftende Walzenschmiermittel weiter zu verringern.
Als erster am Einlauf der Bandabstreifereinheit 4 in diesem Ausführungsbeispiel angeordneter Bandabstreifer ist ein Paar von Grobabstreiferwalzen 6 über und unter dem Band installiert. Und als erster Bandabstreifer am Auslauf der Abstreifereinheit 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Paar von Feinabstreiferwalzen über und unter dem Band installiert.
2 zeigt die Konstruktion der Bandabstreifereinheit 4. Das Band 1 tritt mit einer Geschwindigkeit v in die Bandstreifereinheit 4 ein. Für das an der Oberfläche dieses Bandes 1 anhaftende Walzenschmiermittel 10 wird das Band grob abgestreift durch Anpressen des Bandes an das Paar oberer und unterer Abstreiferwalzen 6, die den ersten Bandabstreifer bilden. Mit anderen Worten, bevor das Band durch die Grobabstreiferwalze 6 läuft, ist die Dicke (Ölfilmdicke) der einen Seite des an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftenden Walzenschmiermittelöls 10 h0. Das meiste des an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftenden Schmieröls 10 wird von der Grobabstreiferwalze 6 entfernt, wobei die Dicke (Ölfilmdicke) an einer Seite des Walzenschmieröls 10 h1 wird. Daher kann die Ölfilmdicke von h0 auf h1 reduziert werden.
Nachfolgend wird das Walzenschmiermittel 10, das an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftet und dessen Ölfilmdicke h1 ist, einer Feinabstreifung unterzogen durch Anpressen des Bandes gegen ein Paar oberer und unterer Feinabstreiferwalzen 8, die den zweiten Bandabstreifer bilden. Mit anderen Worten, bevor das Band 1 durch die Feinabstreiferwalze 8 läuft, ist die Dicke (Ölfilmdicke) der einen Seite des an der Oberfläche des Bandes 1 anhaftenden Walzenschmieröls 10 h1. Und das an der Oberfläche des Bandes verbleibende Schmiermittel 10 wird effektiv von der Feinabstreiferwalze 8 entfernt, wobei die Dicke (Ölfilmdicke) der einen Seite des Walzenschmieröls 10 h2 wird. Damit ist es möglich, die Ölfilmdicke von h1 auf h2 zu reduzieren. Im Übrigen ist diese Feinabstreiferwalze von dem statischen Luftdrucklager 9 vom Zweitaschentyp getragen, so dass der verbleibende Ölfilm reduziert werden kann.
Da die Abstreifmittel der Grobabstreiferwalze 6 und die Abstreifmittel der Feinabstreiferwalze 8 vom Einlauf hintereinander angeordnet sind, wie vorstehend angegeben, ist es möglich, den Ölfilm grob durch die Grobabstreiferwalze 6 zu entfernen und den Ölfilm durch die Feinabstreiferwalze 8 ausreichend zu entfernen. Darüber hinaus kann eine höhere Abstreifwirkung durch Entfernen des Ölfilmes mit guter Genauigkeit durch Abstützen der Feinabstreiferwalze 8 mittels des Fluidlagers erzielt werden.
3 zeigt einen Axialschnitt der Feinabstreiferwalze. Die Feinabstreiferwalzen 8 sind so angeordnet, dass sie das Band 1 zwischen sich halten. Die Druckblöcke 25 sind vorgesehen, um ein Auslaufen der Feinabstreiferwalzen 8 in Axialrichtung zu verhindern. Die statischen Drucklager 9 mit dem Spalt 23d sind zur Abstützung der Feinabstreiferwalze 8 angeordnet und die ersten Luftzufuhrlöcher 23a sind in der Walzenseite des statischen Drucklagers 9 ausgebildet. Luft wird zu diesem ersten Luftzufuhrloch 23a geführt und die Abstreiferwalze 8 ist von dem statischen Druck drehbar gehalten, mit dem Spalt 23d zwischen ihnen. Dieses erste Luftzufuhrloch 23a ist ungefähr in der Walzenradialrichtung ausgebildet und auf das Walzenaxialzentrum ausgerichtet, wobei zwei in Walzenumfangsrichtung gerichtet und eine Mehrzahl in Walzenaxialrichtung gerichtet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird Luft zu dem Luftverteilungsloch geführt, unmittelbar bevor die Luft zu dem ersten Luftzufuhrloch 23a gefördert wird. Dieses Luftverteilungsloch 23 bildet eine sich in Walzenaxialrichtung erstreckende Luftkammer. Mit anderen Worten wird Luft in den Spalt 23d vom Luftverteilungsloch 23 über die Luftzufuhrlöcher 23a eingeführt.
Und das Luftverteilungsloch 23 ist mit einer Einstellstange 13 an beiden Seiten in Walzenaxialrichtung versehen. Diese Einstellstange 13 bewegt sich in Walzenaxialrichtung in dem Luftverteilungsloch 23 und kann den Luftzufuhrbereich in Walzenaxialrichtung einstellen (in der Bandquerrichtung). Als Mechanismus zum Bewegen dieser Einstellstange in Walzenaxialrichtung sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils Hydraulikzylinder 24 vorgesehen.
Dem vorgenannten Luftverteilungsloch 23 wird Luft über das zweite Luftzufuhrloch 23c von außerhalb zugeführt. Dieses zweite Luftzufuhrloch 23c befindet sich außerhalb des statischen Drucklagers und ist annähernd in Walzenradialrichtung angeordnet. Und das zweite Luftzufuhrloch 23c ist in einer Mehrzahl in Walzenaxialrichtung vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Größe des zweiten Luftzufuhrlochs 23c kleiner als die Größe des ersten Luftzufuhrlochs 23a, um so die Luftzufuhr zu erleichtern. Es wird bevorzugt, das erste Luftzufuhrloch 23a an der Walzenseite klein auszubilden und die Zwischenabstände klein zu halten. Durch die kleine Ausbildung des ersten Luftzufuhrlochs 23a an der Walzenseite ist es möglich, die Walzenabstützung zu stabilisieren und durch ihre kleinen Zwischenabstände wird eine Feineinstellung für den Luftbereich möglich.
Wie vorstehend angegeben, wird Hochdruckluft über eine Vielzahl von Luftzufuhrlöchern 23c von der Rückseite des statischen Drucklagers 9 eingeführt. Diese Luft wird ferner zu der Feinabstreiferwalze 8 von dem mittleren Luftverteilungsloch 23 über Öffnungen (Durchmesser d), die mit einer kleinen Teilung c angeordnet sind, zugeführt, um eine Schwimmkraft zu erzeugen. Diese Schwimmkraft bildet die Presskraft P des Abstreifers.
In dem Luftverteilungsloch 23 ist die Einstellstange 13 in Breitenrichtung nach beiden Seiten zur Axialrichtung veränderbar angeordnet, so dass es möglich ist, die Zuführbreite der Luft zu den Öffnungen einzustellen. Dadurch ist es möglich, in Bezug auf die Plattenbreite b den Bereich einzustellen, in welchem die Schwimmkraft der Luft des statischen Drucklagers der Abstreiferwalze wirkt. Das Einstellen des Bereichs, in dem die Schwimmkraft der Feinabstreiferwalze aufgebracht wird, entspricht der Änderung der Breite, in welcher die Feinabstreiferwalze von der in 5 dargestellten Luftfederung gehalten wird. In dem in 5(1) gezeigten Zustand wird die vorstehend angegebene Einstellung in Breitenrichtung nicht durchgeführt und die Feinabstreiferwalze 8 wird schwimmend und über die gesamte Breite abgestützt; die Abstreiferwalze 8 wird nicht gleichmäßig in Breitenrichtung verformt, wobei die Presskraft an den Plattenrandkanten größer ist und das Band dementsprechend exzessiv gepresst wird, wobei eine Kantenlängung und ein Formdefekt auftritt. Als Ergebnis folgt, dass es unmöglich ist, die Abstreifpresskraft zu steigern. Wenn andererseits, wie in 5(2) gezeigt, der Bereich der Luftschwimmkraft annähernd mit der Plattenbreite b übereinstimmt, wird die Verformung der Feinabstreiferwalze in Axialrichtung gleichmäßig und ein Überpressen des Plattenbreitenrandes tritt nicht auf, was ermöglicht, die Abstreifpresskraft P erheblich zu vergrößern mit dem Ergebnis eines wesentlich verbesserten Abstreifeffektes.
Wie auch 3 zeigt, verhindert die Reinigungseinheit das Verstopfen der Öffnung (des ersten Luftzufuhrlochs 23a) des statischen Drucklagers 9. Während des Betriebs in einer bestimmten Periode wird Luft von der Luftfördereinheit 11 über das Schaltventil 15 zu dem zweiten Zuführloch 23c geführt. Und nach einer bestimmten Betriebsperiode wird beispielsweise die Luftzufuhr von der Luftfördereinheit 11 durch das Schaltventil 15 unterbrochen und das Reinigungsöl wird von der Reinigungsölzuführeinheit 14 zugeführt. Auf diese Weise wird Reinigungsöl in das erste Luftzufuhrloch 23a über das zweite Luftzufuhrloch 23c und das Luftverteilerloch 23 geführt und es ist möglich, Staub und Fremdkörper, welche die Öffnung (das erste Luftzufuhrloch 23a) verstopfen, zu entfernen.
Das Reduzierventil 16 ist so angeordnet, dass der Förderdruck des Reinigungsöls entsprechend der Belastbarkeit des statischen Drucklagers der Luft einzustellen. Im Übrigen wird bei Wiederaufnahme des Betriebes die Zufuhr des Reinigungsöls von der Reinigungsölzuführeinheit 14 durch das Schaltventil 15 unterbrochen und Luft wird von der Luftzufuhreinheit 11 zugeführt; auf diese Weise wird Luft in das erste Luftzufuhrloch 23a über das zweite Luftzufuhrloch 23c und das Luftverteilerloch 23 geführt, was die Walzenabstützung ermöglicht.
9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem das 6-Walzen-Kaltwalzgerüst der 1 durch ein 20-Walzen-Sendzimir-Kaltwalzgerüst ersetzt worden ist. Gleichermaßen ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch bei anderen Vielwalzen-Walzgerüsten als den 20-Walzen-Walzgerüsten angewendet werden kann.
10 zeigt als Diagramm den Zustand, in welchem die Feinabstreiferwalze 8 durch die im Band vorhandene Plattenballigkeit gebogen worden ist. Damit die Abstreiferwalze 8 der Plattenballigkeit folgend gebogen werden kann, ist es notwendig, dass die Biegefestigkeit der Abstreiferwalze klein ist und es ist verständlich, dass ein kleiner Durchmesser der Abstreiferwalze vorteilhaft ist. Jedoch werden die Ergebnisse der Berechnungen der 11 auch von der Federkonstanten des Luftlagers in Zusammenwirkung mit der Biegefestigkeit der Walze beeinflusst und es gibt keinen ausgeprägten Unterschied in der Fähigkeit der Plattenballigkeit zu folgen, wenn der Walzendurchmesser kleiner als 50 mm ist.
7 ist ein Beispiel, bei welchem die Walzenabstreifer vom Luftlagertyp hintereinander angeordnet sind, um den Abstreifeffekt zu vergrößern, wobei durch derartige Anordnungen ein weiter verbesserter Abstreifeffekt erhalten werden kann.
Mit der Abstreifeinheit dieser Erfindung kann bei Hochgeschwindigkeitswalzen oberhalb 700 m/min, für das herkömmliche Abstreifer oder Rohrabstreifer ungeeignet waren, kann die gleiche oder eine bessere Abstreifwirkung wie bei Rohrabstreifern mit geringer Geschwindigkeit erzielt werden und sie trägt zur Verbesserung der Produktivität der Kaltwalzanlage sowie zur Verbesserung der Oberflächenqualität des Bandes bei und ihr Effekt ist sehr groß.
Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der erzeugte Effekt darin, dass die Bandabstreifereinheit mit höherer Abstreifwirkung zum Entfernen der Flüssigkeit von der Bandoberfläche, das Verfahren zum Abstreifen des Bandes und die Walzanlage sowie das Walzverfahren geschaffen worden ist.

Claims

Abstreifvorrichtung zum Entfernen einer Flüssigkeit von Oberflächen eines kaltgewalzten Metallbandes, mit – einer Abstreifeinheit (4) mit mindestens einer Abstreifwalze (8) zum Entfernen von Flüssigkeit von einer Bandoberfläche und einem die Abstreifwalze abstützenden Druckmittellagerkörper (9), – wobei der Druckmittellagerkörper (9) ein Luftverteilerloch (23) enthält, das eine sich in Walzenaxialrichtung erstreckende Luftkammer bildet, Mittel (11, 23c) zum Zuführen von Druckluft in das Luftverteilerloch (23) und eine Anzahl an ersten Luftzufuhrlöchern (23a), durch welche Druckluft aus dem Luftverteilerloch (23) zu einem taschenartigen Raum (23b) geleitet wird, der in der Innenwand des Druckmittellagerkörpers (9) zur Halterung der Abstreifwalze (8) durch Druckluft angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Abstreifeinheit (4) einen ersten Bandabstreifer zum Grobabstreifen und einen zweiten Bandabstreifer zum Feinabstreifen aufweist, die beide in der Bandlaufrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, und – der Druckmittellagerkörper (9) zumindest des zweiten Bandabstreifers mindestens zwei taschenartige Druckmittelräume (23b) enthält, die in der Innenwand des Flüssigkeitslagerkörpers (9) in Umfangsrichtung der Abstreifwalze (8) angeordnet sind, sodass die Abstreifwalze (8) durch Luftdruck in zwei Richtungen abgestützt ist.
Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittellagerkörper (9) Einstellmittel (13) zum Einstellen der Belastungslagerbreite in Bandbreitenrichtung des Druckmittellagerkörpers (9) aufweist.
Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Abstreifwalze (8) des zweiten Bandabstreifers im Bereich von 20 bis 60 mm liegt.
Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftzufuhrdruck des Druckmittellagers größer als 5 kg/cm² ist.
Abstreifvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinheit (14) zum Zuführen von Reinigungsöl zu dem Druckmittelkanal (23) und zum Luftdrucklager (23b) der Abstreifwalzen (8) vorgesehen ist.
Abstreifvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Druckmittellager (9) getragenen Abstreifwalzen (8) jeweils an der oberen und unteren Seite des Metallbands angeordnet sind.
Abstreifvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abstreifeinheit (4) der erste Abstreifer zum Grobabstreifen ein Paar Abstreifwalzen (6) mit größeren Durchmessern und der zweite Abstreifer zum Feinabstreifen zwei schlankere Abstreifwalzen (8) aufweist, wobei jede der Feinabstreifwalzen (8) zwei Druckmittellager (23b) aufweist.
Abstreifvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abstreifeinheit (4) die ersten und zweiten Abstreifer Abstreifwalzen (8) mit jeweils zwei Druckmittellagern (23b) aufweisen.
Abstreifvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Abstreifer in einem gemeinsamen Gehäuse (7) angeordnet sind.
Bandabstreifverfahren zum Entfernen einer Flüssigkeit von einem kaltgewalzten Metallband, bei welchem drehangetriebene Abstreifwalzen (6, 8) gegen die obere und die untere Oberfläche des durchlaufenden kaltgewalzten Bands gepresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifvorgang in einer ersten Grobabstreifstufe und in einer anschließenden zweiten Feinabstreifstufe durchgeführt wird, wobei in der zweiten Feinstufe Abstreifwalzen (8) mit relativ kleinem Durchmesser und einer größeren Flexibilität eingesetzt werden, die in zwei Druckmittellagern (23b) abgestützt sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbreite zumindest in der zweiten Feinbetriebsstufe einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittellager (23b) der Abstreifwalzen (8) zum Durchführen der Feinabstreifung ausgebildet sind.