EP1399276A1 - Verfahren und düsenanordnung zur breitenvariablen walzspaltschmierung eines walzgerüstes - Google Patents

Verfahren und düsenanordnung zur breitenvariablen walzspaltschmierung eines walzgerüstes

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EP1399276A1
EP1399276A1 EP02747367A EP02747367A EP1399276A1 EP 1399276 A1 EP1399276 A1 EP 1399276A1 EP 02747367 A EP02747367 A EP 02747367A EP 02747367 A EP02747367 A EP 02747367A EP 1399276 A1 EP1399276 A1 EP 1399276A1
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EP
European Patent Office
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nozzles
dispersion
spray
oil
lubrication
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EP02747367A
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EP1399276B1 (de
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Jürgen Armenat
Rudolf-Franz JÄGER
Jürgen Seidel
Heinz Hopfenziz
Horst Cerv
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0245—Lubricating devices
    • B21B45/0248—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0251—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Definitions

  • the invention relates to a method for roll lubrication, in particular for roll gap lubrication, in roll stands for rolled strip with an oil-in-water dispersion with predetermined compliance with both a mixture characteristic and a volume flow of the dispersion, these in a mixer with adjustable proportions of water and oil is processed into a homogeneous dispersion and applied to different spray zones for the distribution of bandwidth.
  • the invention also relates to a nozzle arrangement for carrying out the method according to the invention.
  • Document EP 1 040 877 A1 shows a device for roll lubrication or for roll gap lubrication of the rolls in a roll stand.
  • the spray device which corresponds to the aforementioned prior art, shows three switching valves.
  • the used dispersion is collected, separated into the different water / oil phases and fed into the device after reprocessing.
  • An emulsion with 2% oil in water is prepared in a mixer tank and mixed by an agitator.
  • the device is designed with triple dovetail nozzles for a flat, wide spray.
  • the document EP 0 367 967 B1 describes a method for cooling and lubricating the rolls in a roll stand during the cold rolling of metal strips with the supply of emulsifiers and oil ⁇ / water emulsion containing at least one oil phase by means of roll gap emulsion nozzles, the emulsion before the rolls of the roll stand or before the strip inlet in the roll gap formed by work rolls is produced in a disperser by separate supply of the media forming the emulsion and the emulsion is collected after the roll lubrication function behind the roll stand, separated and the separated liquid phases separately to form the input - emulsion can be used.
  • any oil concentration in the emulsion can be adjusted to the respective specifications of the rolling process at any time and with an extremely short time delay.
  • the instantaneous flexibility of the cooling and lubrication system for cold rolling mills better product quality can be achieved with regard to the surface quality and the flatness of the rolled strip.
  • the preparation of the emulsion is simplified and carried out in a more environmentally friendly manner, and at the same time the system costs are reduced in comparison to known emulsion circulation systems.
  • Document EP 0 776 710 A1 discloses a device for influencing the profile of rolled rolled strip.
  • further spray bars are assigned to the two end regions of the bales of the rollers, the effective range of which in each case extend from one end of the bale into the region of the roll strip edge facing this end of the bale.
  • the object of the invention is to provide a method and a nozzle arrangement with which different rolling strip widths can be sprayed, with a constant, adjustable volume flow of the water being assumed and the mixing of the water / oil phases always constant ( ideal) should remain.
  • the method according to the invention for roller lubrication, in particular for roll gap lubrication, in roll stands for rolled strip according to the preamble of claim 1 provides that at least one row of nozzles is assigned to each spray zone with an associated spray bandwidth, which is controlled in each case by at least one switching valve.
  • the following rolling strip widths can advantageously be sprayed, for example:
  • the claimed process produces ideal mixes regardless of width, whereby only a single mixer with pump, piping and return is required for all bandwidths and only three switching valves of the same series are required to control the amount of dispersion for all spray zones.
  • the dispersion amount of a spray zone is discharged via only one switching valve.
  • each row of nozzles is designed in such a way that the total number of its nozzle bores when the nozzle is activated
  • Switch valve always discharges the same amount of dispersion, and thus the Flow conditions in the mixer remain unchanged for each spray zone. In this way, ideal and comparable conditions are always maintained.
  • the method according to the invention provides that the proportionate amount of oil in the dispersion is additionally increased, for example from 0.25% to 0.40%, for an increasing width adjustment of individual spray zones.
  • the method according to the invention provides in a further embodiment that the opening angle of the nozzle bores and / or the number thereof is formed in accordance with the spray width of each row of nozzles.
  • a nozzle arrangement according to the invention for roll lubrication in particular for roll gap lubrication in roll stands for rolled strip for carrying out the claimed method, provides that in each case a number of spray nozzles of a spray zone required for the predeterminable spray medium volume flow is arranged in a separate row of nozzles, each with at least one controllable switching valve is connected.
  • the entire amount of dispersion is switched to the width of a specifically coordinated row of nozzles using only one switching valve.
  • the configuration of the nozzle arrangement provides that each row of nozzles is designed in such a way that its total number of nozzle bores each result in the same volume flow. This measure means that the flow conditions in the dispersion mixer and thus the mixing of water and oil components always remain constant. The decisive factor for the mixing is therefore the flow rate of the water and not the amount of oil.
  • the rows of nozzles are arranged in a nozzle bar at a substantially constant distance parallel to the rolls or to the roll gap.
  • the width setting can then be precisely adjusted via the nozzle spacing of each row of nozzles, the opening angle of the nozzles, the number of nozzles or a combination of opening angles. The number and spacing in each row. Further advantageous refinements of the nozzle arrangement are specified in other subclaims.
  • Figure 2 shows a device for roller lubrication according to the invention.
  • the reference numerals 4 and 7 denote flow meters for the two media water and oil.
  • the number 6 shows a dosing pump for the proportionate measurement of small quantities of dispersion oil.
  • the number 1 denotes a mixer known per se, in which the two media water and oil are mixed intimately.
  • S1 to S3 designate three switching valves which are switched individually, for example by means of compressed air 9. Each of these switching valves S1 to S3 is connected to a spray zone Z1 to Z3.
  • the spray zone Z1 is assigned four spray nozzles d1 to d4.
  • the spray zone Z2 is assigned four switchable nozzles d6 and the spray zone Z3 is also assigned two further spray nozzles d7.
  • zone Z1 the width-dependent nozzles d6 and d7 of zones Z2 and Z3 are now connected to zone Z1, as is shown in FIG. 1, for example, the required amount of water increases. Because this amount of water is always through it Cross-section in the mixer 1 must flow, the flow rate increases with the switching valves S2 and S3 in each case. If the mixing of oil and water is designed for the maximum flow, the effect with a minimal bandwidth and thus with a minimal amount of water will decrease significantly. The stability of the dispersion during the flow through the supply line to the pipes also decreases.
  • a total of ten nozzles are connected in three spray zones Z1 to Z3.
  • the minimum bandwidth requires four nozzles d1 to d4.
  • three nozzles d5, d7 on the right and three nozzles d5, d7 on the left, are additionally activated. From a purely mathematical point of view, this results in a non-uniformity of 4/10 or 1/2/2 for the amount of water.
  • FIG. 2 The embodiment of a device for roller lubrication with an oil-in-water dispersion shown in FIG. 2 avoids the disadvantage of the device according to FIG. 1.
  • Reference numerals 5 and 8 denote pressure gauges for water and oil, and reference numeral 6 indicates a metering pump for oil measurement.
  • the media water and oil are processed intimately in the mixer 1 to a homogeneous dispersion.
  • This dispersion is a water-in-oil mixture of the smallest drops of oil in the water.
  • the dispersion is first fed to three switching valves S1 to S3 for distribution across the rolls of a roll stand, which are not shown in detail, and from these the path to the different spray zones Z1 to Z3 is cleared.
  • a separate spray zone Z1 to Z3 is assigned to one of the switching valves S1 to S3. Every spray zone has an assigned spray bandwidth B1 to B3 with an assigned nozzle row D1 to D3.
  • the total dispersion quantity of a connectable spray zone Z1 to Z3 for the width B1 to B3 of an assigned row of nozzles D1 to D3 is discharged via only one switching valve S1 to S3.
  • Each row of nozzles D1 to D3 is designed in such a way that the number of its nozzle bores always delivers the same amount of dispersion when the switching valve S1 to S3 is activated, and the flow conditions in mixer 1 therefore remain unchanged for each spray zone Z1 to Z3.
  • the proportion of oil in the dispersion is also increased, for example from 0.25% to 0.40%. For a decreasing width adjustment, the proportion of oil in the dispersion is reduced accordingly.
  • the opening angle of the nozzle bores shown in FIG. 2 and / or their number is formed in accordance with the spray bandwidth B1 to B3 of each row of nozzles.
  • Each row of nozzles D1 to D3 is designed so that its nozzle bores each give the same volume flow and as a result the flow conditions in mixer 1 and thus the mixing of water and oil components always remain constant.
  • the arrangement according to the invention can be seen particularly clearly in FIG. 2, that only one mixer is associated with the nozzle rows D1 to D3 or the switching valves S1 to S3, with a corresponding connection for water and oil. As a result, the slightly increased number of nozzles is outweighed compared to the prior art.
  • the advantages of the nozzle arrangement according to the invention are:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Metal Rolling (AREA)
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Description

Verfahren und Düsenanordnung zur breitenvariablen Walzspaltschmierung eines Walzgerüstes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Walzenschmierung, insbesondere zur Walzspaltschmierung, in Walzgerüsten für Walzband mit einer Öl-in-Wasser- Dispersion unter vorgebbarer Einhaltung sowohl einer Mischungs-Charakteristik als auch eines Volumenstroms der Dispersion, wobei diese in einem Mixer mit einstellbaren Mengenanteilen von Wasser und Öl zu einer homogenen Dispersion aufbereitet und zur bandbreitenvariablen Verteilung unterschiedlichen Sprühzonen aufgegeben wird. Die Erfindung betrifft auch eine Düsenanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Von ausschlaggebender Bedeutung für die Wirksamkeit der Walzenschmierung, insbesondere der Walzspaltschmierung, in Walzgerüsten zur Herstellung von Warmband ist die Erzeugung einer Dispersion in Form eines Wasser-in-ÖI- Gemenges aus Öltröpfchen im Wasser, die jedoch nicht ineinander gelöst sind und deren Zusammensetzung konstant ist. Zugleich muß diese Dispersion im Hinblick auf die Walzbandbreite mit der Anforderung einer breitenabhängigen Walzen- bzw. Walzspaltschmierung in Einklang gebracht werden.
Bei bekannten Walzspaltschmierungen kann die Aufrechterhaltung der Mischungsbedingungen mit nur einem Mischer, dem sogenannten Mixer, durch das Zuschalten von Düsen zur Erweiterung der Breite von Sprühzonen nicht eingehalten werden. Die Dispersion wird in dem Mixer erzeugt. In diesen strömt Wasser mit vorzugebender Menge bei einem gegebenen Druck und somit zugeordneter Strömungsgeschwindigkeit durch das Mischsystem. Die Strömungsgeschwindigkeit kann dabei als wesentlicher Faktor der Durchmischung angesehen werden. Wenn nun, wie bspw. im Schema einer Walzspaltschmierung nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 dargestellt ist, breitenabhängig Düsen zugeschaltet werden, nimmt dadurch die Wassermenge zu. Weil diese Wassermenge immer durch denselben Querschnitt im Mixer und durch das nachfolgende Rohrleitungssystem hindurch strömen muß, nimmt gemäß der Kontinuitätsgleichung die Strömungsgeschwindigkeit zu. Wenn dabei die Durchmischung von Öl und Wasser auf den maximalen Volumenstrom ausgelegt ist, wird die Wirkung bei minimaler Bandbreite und somit bei minimalem Volumenstrom infolge sinkender Strömungsgeschwindigkeit wesentlich nachlassen. Auch nimmt die Stabilität der Dispersion während der Strömung durch die Zuleitung zu den Rohren ab.
Wie hierzu im Beispiel gemäß Fig. 1 dargestellt ist, sind bei einem Aufbau einer breitenabhängigen Walzspaltschmierung z.B. zehn Düsen zu je drei Gruppen verschaltet. Die minimale Walzbandbreite erfordert vier Düsen. Je nach Bandbreite werden dann sequenziell jeweils zwei Düsen zusätzlich zugeschaltet. Dabei entsteht rein rechnerisch eine Ungleichförmigkeit von 4/10 oder 1/2,5 für die Wassermenge.
Wenn nun dieser Nachteil beseitigt werden soll, müßten mehrere Mixer und damit auch mehrere Pumpen mit Rohrleitungen je Bandbreite zum Einsatz kommen, um immer ideale Strömungs- und Mischungsverhältnisse zu erreichen.
Das Dokument EP 1 040 877 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Walzenschmierung bzw. zur Walzspaltschmierung der Walzen in einem Walzgerüst. Die Sprühvor- richtung, die dem vorgenannten Stand der Technik entspricht, zeigt drei Schaltventile. Dabei wird die verbrauchte Dispersion aufgefangen, in die unterschiedlichen Phasen Wasser/Öl getrennt und nach Wiederaufbereitung in die Vorrichtung eingespeist. Dabei wird eine Emulsion mit 2% Öl in Wasser in einem Mixertank aufbereitet und durch ein Rührwerk gemischt. Die Vorrichtung ist mit Dreifach-Schwalbenschwanz-Düsen für einen flachen, in die Breite sprühenden Sprühstrahl ausgebildet. Das Dokument EP 0 367 967 B1 beschreibt ein Verfahren zur Kühlung und Schmierung der Walzen in einem Walzgerüst beim Kaltwalzen von Metallbändern unter Zuführung von Emulgatoren und zumindest eine Ölphase enthaltender Öl-Λ/Vasser-Emulsion mittels Walzspalt-Emulsionsdüsen, wobei die Emulsi- on vor den Walzen des Walzgerüstes bzw. vor dem Bandeinlauf in dem von Arbeitswalzen gebildeten Walzspalt in einem Dispergator durch getrennte Zuführung der die Emulsion bildenden Medien hergestellt wird und die Emulsion nach Erfüllung ihrer KühlVSchmierfunktion hinter dem Walzgerüst gesammelt, getrennt und die getrennten Flüssigphasen separat zur Bildung der Eingangs- emulsion verwendet werden.
Mit dieser Emuisions-Umlaufanlage kann jede beliebige Ölkonzentration in der Emulsion jederzeit und mit äußerst geringer Zeitverzögerung auf die jeweiligen Vorgaben des Walzprozesses eingestellt werden. Infolge der verzögerungsfrei- en Flexibilität des Kühl- und Schmiersystems für Kaltwalzwerke ist eine bessere Produktqualität hinsichtlich der Oberflächengüte und der Planheit des Walzbandes erreichbar. Darüber hinaus wird die Aufbereitung der Emulsion vereinfacht und umweltschonender vorgenommen, wobei zugleich die Anlagenkosten im Vergleich zu bekannten Emulsions-Umlaufanlagen gesenkt werden.
Das Dokument EP 0 776 710 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Profils von gewalztem Walzband. Um möglichen beim Kaltwalzen von Band entstehenden "edge drops" entgegenzuwirken wird vorgeschlagen, die Bandkanten-Kontaktbereiche der Arbeitswalzen so geregelt zu kühlen, dass mittels der durch die Kühlung bewirkten Balligkeitsänderung dem im wesentlichen durch das Materialquerfließverhalten hervorgerufenen "edge drops" entgegen geregelt wird. Hierzu sind jeweils den beiden Endbereichen der Ballen der Walzen weitere Spritzbalken zugeordnet, deren Wirkungsbereich sich jeweils von einem Ballenende in den Bereich der diesem Ballenende zugewandten Walz- bandkante hinaus erstrecken. Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Düsenanordnung anzugeben, mit der sich unterschiedliche Walzbandbreiten besprühen lassen, wobei von einem konstanten, einstellbaren Volumenstrom des Wassers ausgegangen wird und die Mischung der Phasen Wasser/Öl immer konstant (ideal) bleiben soll.
Zur Lösung der Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Walzenschmierung, insbesondere zur Walzspaltschmierung, in Walzgerüsten für Walzband nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 vor, dass jeder Sprühzone mit einer zugeordneten Sprühbandbreite mindestens eine Düsenreihe zugeordnet wird, die jeweils von mindestens einem Schaltventil angesteuert wird. Mit diesen Maßnahmen lassen sich vorteilhafterweise bspw. die folgenden Walzbandbreiten besprühen:
1. Bis 900 mm Bandbreite: Wasser ca. 20 l/min + 0,25 l/min Öl = 20,25 l/min
2. Bis 1350 mm Bandbreite:
Wasser ca. 20 l/min + 0,3 l/min Öl = 20,30 l/min
3. Bis 1800 mm Bandbreite:
Wasser ca. 20 l/min + 0,40 l/min Öl = 20,40 l/min
Mit dem beanspruchten Verfahren werden breitenunabhängig ideale Durchmischungen erzeugt, wobei nur ein einziger Mixer mit Pumpe, Verrohrung und Rückführung für alle Bandbreiten erforderlich wird und es werden nur drei Schaltventile einer gleichen Baureihe zur Steuerung der Dispersionsmenge für alle Sprühzonen erforderlich. Zu diesem Zweck wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass über jeweils nur ein Schaltventil die Dispersionsmenge einer Sprühzone ausgetragen wird.
In Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass jede Düsenreihe so ausge- legt ist, dass die gesamte Anzahl ihrer Düsenbohrungen bei angesteuertem
Schaltventil stets die gleiche Menge an Dispersion austrägt, und somit die Strömungsverhältnisse im Mixer für jede Sprühzone unverändert bleiben. Hierdurch werden immer ideale und vergleichbare Verhältnisse aufrechterhalten.
Weiterhin sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, dass für eine zunehmende Breiteneinstellung einzelner Sprühzonen zusätzlich die anteilige Ölmenge in der Dispersion bspw. von 0,25% auf 0,40% vergrößert wird.
Und schließlich sieht das Verfahren nach der Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung vor, dass der Öffnungswinkel der Düsenbohrungen und/oder deren Anzahl nach Maßgabe der Sprühbreite jeder Düsenreihe ausgebildet wird.
Eine erfindungsgemäße Düsenanordnung zur Walzenschmierung, insbesondere zur Walzspaltschmierung in Walzgerüsten für Walzband zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens sieht vor, dass jeweils eine für den vorgebbaren Sprühmittel-Volumenstrom erforderliche Anzahl von Sprühdüsen einer Sprüh- zone in einer separaten Düsenreihe angeordnet ist, die jeweils mit mindestens einem ansteuerbaren Schaltventil in Verbindung steht. Hierbei wird über nur jeweils ein Schaltventil die gesamte Dispersionsmenge auf die Breite einer gezielt abgestimmten Düsenreihe zugeschaltet. Vorteilhafterweise sieht die Ausgestaltung der Düsenanordnung vor, dass jede Düsenreihe so ausgelegt ist, dass ihre gesamte Anzahl an Düsenbohrungen jeweils den gleichen Volumenstrom ergeben. Durch diese Maßnahme bleiben die Strömungsverhältnisse im Dispersionsmixer und damit die Durchmischung von Wasser- und Ölanteilen stets konstant. Maßgeblich für die Durchmischung ist folglich die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und nicht die Ölmenge.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Düsenreihen in einem Düsenbalken in etwa gleichbleibendem Abstand parallel zu den Walzen bzw. zu dem Walzspalt angeordnet sind. Die Breiteneinstellung wird dann über den Düsenabstand jeder Düsenreihe, den Öffnungswinkei der Düsen, die Anzahl der Düsen oder einer Kombination aus Öffnungswin- kel.Anzahl und Abstand in jeder Reihe genau abstimmbar. , Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Düsenanordnung sind in anderen Unteransprüchen angegeben.
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach- stehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Figur 1 das Funktions- und Schaltschema einer Vorrichtung zur Walzenschmierung nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine Vorrichtung zur Walzenschmierung nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung einer Walzspaltschmierung bzw. Walzenschmierung in einem nicht näher dargestellten Walzgerüst mit Breiteneinstel- lung nach dem Stand der Technik zeigt eine Wasserzufuhr 2 und eine Ölleitung 3. Beide Medien werden der Vorrichtung unter Druck zugeführt. Mit den Be- zugsziffem 4 und 7 sind jeweils Durchflußmesser für die beiden Medien Wasser und Öl bezeichnet. Die Ziffer 6 zeigt eine Dosierpumpe für eine anteilige Zu- messung geringer Mengen von Dispersions-Öl. Mit der Ziffer 1 ist ein an sich bekannter Mixer bezeichnet, in dem die beiden Medien Wasser und Öl miteinander innig gemischt werden. Mit S1 bis S3 sind drei Schaltventile bezeichnet, die bspw. mittels Druckluft 9 einzeln geschaltet werden. Jedes dieser Schaltventile S1 bis S3 ist mit einer Sprühzone Z1 bis Z3 verbunden.
Im gezeigten Beispiel sind der Sprühzone Z1 vier Sprühdüsen d1 bis d4 zugeordnet. Der Sprühzone Z2 sind vier zuschaltbare Düsen d6 und der Sprühzone Z3 sind ebenfalls zwei weitere Sprühdüsen d7 zugeordnet.
Werden nun, wie bspw. in Fig. 1 dargestellt ist, der Zone Z1 die breitenabhän- gigen Düsen d6 und d7 der Zonen Z2 und Z3 zugeschaltet, dann nimmt die erforderliche Wassermenge zu. Weil diese Wassermenge immer durch denselben Querschnitt im Mixer 1 strömen muß, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit mit dem Zuschalten der Schaltventile S2 und S3 jeweils zu. Wenn dabei die Durchmischung von Öl und Wasser auf den maximalen Durchfluß ausgelegt ist, wird die Wirkung bei minimaler Bandbreite und somit bei minimaler Wassermenge stark nachlassen. Auch die Stabilität der Dispersion während der Strö- mung durch die Zuleitung zu den Rohren nimmt dabei ab.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind bei dem gezeigten Beispiel insgesamt zehn Düsen in drei Sprühzonen Z1 bis Z3 verschaltet. Dabei erfordert die minimale Bandbreite vier Düsen d1 bis d4. Je nach Bandbreite werden dann bis zu sechs Düsen, jeweils rechts drei Düsen d5, d7 und links drei Düsen d5, d7, zusätzlich zugeschaltet. Rein rechnerisch entsteht auf diese Weise eine Ungleichförmigkeit von 4/10 bzw.1/2,5 für die Wassermenge.
Mit der in Fig. 2 gezeigten Ausbildung einer Vorrichtung für die Walzenschmie- rung mit einer ÖI-in-Wasser-Dispersion wird der Nachteil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vermieden.
Das Schaltschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 2 zeigt ebenfalls die Zuleitung 2 für Wasser und die Leitung 3 für Öl und den Durch- flußmesser 4 für Wasser sowie den Durchflußmesser 7 für Öl. Mit den Bezugsziffern 5 und 8 sind Druckmesser für Wasser und für Öl bezeichnet und mit der Bezugsziffer 6 ist eine Dosierpumpe für die Ölbemessung angegeben.
Die Medien Wasser und Öl werden im Mixer 1 innig zu einer homogenen Dis- persion aufbereitet. Diese Dispersion ist eine Wasser-in-ÖI-Mischung aus kleinsten Öltropfen im Wasser. Die Dispersion wird zur breitenvariablen Verteilung auf die nicht näher dargestellten Walzen eines Walzgerüsts zunächst drei Schaltventilen S1 bis S3 zugeleitet und von diesen wird der Weg zu den unterschiedlichen Sprühzonen Z1 bis Z3 freigegeben. Jeweils einem der Schaltven- tile S1 bis S3 ist eine separate Sprühzone Z1 bis Z3 zugeordnet. Jede Sprüh- zone weist eine zugeordnete Sprühbandbreite B1 bis B3 mit einer zugeordneten Düsenreihe D1 bis D3 auf.
Mit dieser erfindungsgemäßen Düsenanordnung wird erreicht, dass über jeweils nur ein Schaltventil S1 bis S3 die Dispersions-Gesamtmenge einer anschließ- baren Sprühzone Z1 bis Z3 für die Breite B1 bis B3 einer zugeordneten Düsenreihe D1 bis D3 ausgetragen wird. Jede Düsenreihe D1 bis D3 ist so ausgelegt, dass die Anzahl ihrer Düsenbohrungen bei angesteuertem Schaltventil S1 bis S3 stets die gleiche Menge an Dispersion austrägt, und somit die Strömungsverhältnisse im Mixer 1 für jede Sprühzone Z1 bis Z3 unverändert bleiben. Für eine zunehmende Breiteneinstellung einzelner Sprühzonen wird zusätzlich die anteilige Ölmenge in der Dispersion bspw. von 0,25% auf 0,40% vergrößert. Für eine abnehmende Breiteneinstellung wird die anteilige Ölmenge in der Dispersion entsprechend reduziert.
Der in Fig. 2 gezeigte Öffnungswinkel der Düsenbohrungen und/oder deren Anzahl wird nach Maßgabe der Sprühbandbreite B1 bis B3 jeder Düsenreihe ausgebildet. Jede Düsenreihe D1 bis D3 ist so ausgelegt, dass ihre Düsenbohrungen jeweils den gleichen Volumenstrom ergeben und infolge dessen die Strömungsverhältnisse im Mixer 1 und damit die Durchmischung von Wasser- und Ölanteilen stets konstant bleiben.
Besonders erkennbar ist in Fig. 2 die erfindungsgemäße Anordnung, dass den Düsenreihen D1 bis D3 bzw. den Schaltventilen S1 bis S3 nur ein einziger Mixer zugeordnet ist mit entsprechendem Anschluß für Wasser und Öl. Hierdurch wird die leicht erhöhte Anzahl der Düsen gegenüber dem Stand der Technik aufgewogen. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Düsenanordnung sind:
breitenunabhängig ideale Durchmischung nur ein Mixer für alle Bandbreiten - z.B. nur drei Schaltventile einer Baureihe für die gesamte Dispersionsmenge für beispielhaft drei Sprühbreiten

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Walzenschmierung, insbesondere zur Walzspaltschmierung, in Walzgerüsten für Walzband mit einer ÖI-in-Wasser-Dispersion unter vorgebbarer Einhaltung sowohl einer Mischungs-Charakteristik als auch eines Volumenstromes der Dispersion, wobei diese in einem Mixer (1) mit einstellbaren Mengenanteilen von Wasser und Öl zu einer homogenen Dispersion aufbereitet und zur bandbreitenvariablen Verteilung (Bj) unterschiedlichen Sprühzonen (Zj) aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sprühzone (Zj) mit einer zugeordneten Sprühbandbreite (Bj) mindestens eine Düsenreihe (Di) zugeordnet wird, die jeweils von mindestens einem Schaltventil (Sj) angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über jeweils nur ein Schaltventil (Sj) die Dispersionsgesamtmenge einer Sprühzone (Zj) ausgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Düsenreihe (Dj) so ausgelegt ist, dass die gesamte Anzahl ihrer Düsenbohrungen bei angesteuertem Schaltventil (Sj) stets die gleiche Menge an Dispersion austrägt , und damit die Strömungsverhältnis- se im Mixer (1) für jede Sprühzone (Zj) unverändert bleiben.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für eine zunehmende Breiteneinstellung einzelner Sprühzonen (Zj) zusätzlich die anteilige Ölmenge in der Dispersion bspw. von 0,25% auf 0,40% vergrößert wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel ( ) der Düsen und/oder deren Anzahl und/oder deren Abstand nach Maßgabe der Sprühbandbreite (Bj) jeder Düsenrei- he (Dj) ausgebildet wird.
6. Düsenanordnung zur Walzenschmierung, insbesondere Walzspaltschmierung in Walzgerüsten für Walzband zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine für den vorgebbaren Sprühmittel-Volumenstrom erforderliche Anzahl von Sprühdüsen einer Sprühzone (Zj) in einer separaten Düsenreihe (Dj) angeordnet ist, die jeweils mit mindestens einem ansteuerbaren Schaltventil (Sj) in Verbindung steht.
7. Düsenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Düsenreihe (Dj) so ausgelegt ist, dass ihre gesamte Anzahl an Düsenbohrungen jeweils den gleichen Volumenstrom ergeben.
8. Düsenanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenreihen (Dj) in einem Düsenbalken in etwa gleichbleibendem Abstand parallel zu den Walzen bzw. zu dem Walzspalt des Walz- gerüsts angeordnet sind. Düsenanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Düsenreihen (Dj) bzw. den Schaltventilen (Sj) nur ein einziger Mixer (1) zugeordnet ist mit entsprechendem Anschluß für Wasser und Öl sowie in den Anschlußleitungen angeordneten Dosierpumpen (6) und Durchflußmessern (4, 7).
EP02747367A 2001-06-23 2002-06-11 Verfahren und düsenanordnung zur breitenvariablen walzspaltschmierung eines walzgerüstes Expired - Lifetime EP1399276B1 (de)

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