WO1998034754A1 - Induktionsschweisseinrichtung und arbeitsverfahren zum verbinden mehrerer vorbänder in einer anlage zur endlosherstellung von warmgewalztem stahlband - Google Patents

Induktionsschweisseinrichtung und arbeitsverfahren zum verbinden mehrerer vorbänder in einer anlage zur endlosherstellung von warmgewalztem stahlband Download PDF

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WO1998034754A1
WO1998034754A1 PCT/DE1998/000446 DE9800446W WO9834754A1 WO 1998034754 A1 WO1998034754 A1 WO 1998034754A1 DE 9800446 W DE9800446 W DE 9800446W WO 9834754 A1 WO9834754 A1 WO 9834754A1
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WO
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strip
welding device
induction welding
deformation stage
loop
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Application number
PCT/DE1998/000446
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Quambusch
Original Assignee
Mannesmann Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mannesmann Ag filed Critical Mannesmann Ag
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • B23K13/015—Butt welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0085—Joining ends of material to continuous strip, bar or sheet

Definitions

  • the invention relates to an induction welding device and a working method for connecting two pre-strips in a system for the continuous production of hot-rolled steel strip from continuously cast slabs, which after being rolled out to the pre-strip is wound into a coil in a first deformation stage and unwound at the tapping speed of the second
  • Ver ormungskin is supplied, wherein the rear end of the rolled strip in the second deformation stage scooped before entering the induction welding device arranged before the second deformation stage and scooped to the front scooped end of the subsequent support strip by induction welding to form a virtually endless support strip, which is only behind the second deformation stage is divided according to the required coil weights and wound up as a finished strip
  • a problem with such casting and rolling plants is that, due to the required thickness reductions when rolling out the thin slab or the preliminary strip to the finished strip and because of the temperature losses to be avoided, high rolling speeds are achieved in the finishing train, which are at final rolled thicknesses from 0.7 mm to 20 m / s. At these high speeds, it is difficult to insert the thin finished strips into the last stands of the finishing train and into the reel via the exit roller table with belt cooling.
  • all known solutions mean a quality restriction or loss of output, either by delaying the
  • Such an endless rolling method is described in European Patent Specification 0 582 980, for which purpose the front and rear ends of two successive intermediate strip lengths (intermediate strip coils) are connected to one another by inductive welding to form an endless strand between a roughing mill and a finishing mill.
  • a welding device is used for this purpose between a decoiler and a finishing train, which can be moved along the belt running direction and with the belt during the welding process.
  • 20 to 40 mm thick tape is welded within 20 seconds.
  • the invention provides an induction welding device which is positioned stationary in the system.
  • the elaborate welding carriage which can be moved in and against the rolling direction, with the corresponding logistics for temporarily coupling the carriage to the strip running speed, is eliminated; this significantly shortens the overall system and the problematic
  • power-operated clamping plates are provided on both sides of the inductors, which are supported on the frame of the induction welding device and can be pressed against the surface of the supporting strip resting on a roller table. With the clamping plates, the pre-strip ends are held during the induction welding process so that an exact welding is possible in a fixed position.
  • the roller table rollers act as abutments for the clamping plates, which fix the supporting strip there.
  • At least one of the clamping plates, together with the clamped preliminary strip can be moved in a position-controlled manner in the strip running plane.
  • this proposal of the invention it is possible to position and position the roughly entering pre-strip end against the other pre-strip end already defined in the welding position, so that the pre-strip ends can be welded cleanly.
  • At least one of the clamping plates is suspended on a sliding carriage or carriage which moves on the frame via a pressure medium cylinder arranged horizontally between the sliding carriage or carriage and the frame of the induction welding device - or is movable.
  • the loop stores are designed as loop pits, the upper openings of which can be closed by roller table parts which can be pivoted away and are arranged in the plane of the belt.
  • the strip passing through the induction welding device during rolling is first passed through the system exactly on the roller table rollers.
  • a swiveling of the roller table parts above the loop pits takes place only when a loop has to be formed in the opening for the purpose of welding the ends of the opening ends together.
  • hold-down rollers are provided which can be placed against the supporting strip from above in the area above the openings of the loop pits. These hold-down rollers ensure that the very thin tape is placed in loops in the loop pit in order to ensure the necessary material supply for the interruption of the tape run during the welding process in the area of the induction welding device.
  • the hold-down rollers are preferably arranged on the support rollers of the roller table parts which can be pivoted away.
  • the roller table is provided with side guides for the supporting strip at least in the area of the clamping plates. These side guides also serve to position the ends of the sliver in a lateral direction, so that both ends of the sliver are brought exactly against each other and connected there and at the same time prevent heat radiation in the edge areas.
  • roller table rollers can be heated within the induction welding device.
  • the loop pits can be heatable so that the pre-strip stored there does not cool down compared to the pre-strip located in front of and in the rolling mill.
  • a working method for the inductive welding of the ends of two pre-strips in a generic system is characterized by the method steps set out in claim 11.
  • the problems of traveling welding devices can be easily solved.
  • the use of an induction welding device with the device features described above makes it possible, depending on the strip thickness of a preliminary strip, to carry out the welding process within a few (2 to 3) seconds and thus to continue the rolling process without interruption.
  • the short welding time in the device according to the invention not only makes it possible to dispense with welding carriages traveling with the vehicle, but also to increase the rate at which it is drawn into the first stand of the second deformation stage. The result is particularly thin
  • the invention can be used both in conventional hot strip mills and is also suitable for installation, even subsequently, in thin slab plants.
  • Induction welding device in a system for the continuous production of hot-rolled steel strip shown in cross section.
  • a driving device 3 transports the beginning of the pre-strip unwound in the unwinding station 2 into the rotating shears 4, where the beginning of the pre-strip is scooped in a known manner.
  • the driver 5 behind the scissors 4 transports the beginning of the sliver in the direction of arrow 6 through the induction welding device to be described below, the sliver B on the roller table parts
  • the induction welding device consists of a frame 11 on which the above and below the preliminary strip B arranged inductors 12 are attached.
  • Clamping devices consisting essentially of clamping plates 13 are provided on both sides of the inductors 12 and are pressed against the surface of the preliminary strip and against the heated roller table rollers 8 by means of piston-cylinder units 14.
  • the clamping plate 13 on the left side of the inductors 12 in the drawing is part of a tape feed carriage 15 which can be moved on the frame 11 in the direction of the inductors 12.
  • the displacement cylinder 16 is used, which is articulated on the one hand on the frame 11 and on the other hand on the belt feed carriage 15.
  • roller table parts 7 above the loop pits 17 can be pivoted and carry hold-down rollers 19 on their supporting frame 18, which are positioned above the preliminary strip B in the non-pivoted position of the roller table parts 7.
  • the hold-down rollers 19, together with the supporting frame 18, pivot downward and thereby press the support strip into the loop pit 17, so that the support strip B forms the loop 20.
  • Heating devices 21 are provided within the loop pits 17, which prevent the pre-strip B placed in loops 20 from cooling. Likewise, the roller table rollers 8 are heated within the induction welding device.
  • a pre-strip B rolled in a manner not shown is fed from the unwinding station 2 in the direction of the arrows 6 and 10 to a second deformation stage, also not shown.
  • the beginning of the preliminary strip is passed through the induction welding device with the aid of scissors 4 without deflection and is threaded into the second deformation stage (not shown).
  • the system is ramped up to the rolling speed of the second deformation stage; in one embodiment, the running-in speed is approximately 0.5 to 1 m / s with a pre-strip thickness of 15 mm to 20 mm.
  • the preliminary strip B to be unwound is accelerated beyond the running-in speed of the second deformation stage with the aid of the driver 9, at the same time the roller table part 7 is pivoted behind the driver 9 into position 7a.
  • the hold-down roller 14 presses on the surface of the preliminary strip B, which is due to its increased throughput speed to a loop 20 in the loop pit 17.
  • the inductor moves and thus shifts the supporting strip by a predetermined path.
  • the material supply of the loop 20 behind the induction welding device is used up, so that the second deformation stage can continue to roll unaffected.
  • the roller table part 7 After swiveling away the roller table part 7, the
  • An induction welding device forms a loop 20 in the loop pit 17 behind the driver 5 in order to take up the material supply which is being brought up from the unwinding station 2. After a few, about 2 to 3 seconds, the leading ends in the inductor 12 are welded together; the clamping plates 13 are retracted by relieving the load on the piston-cylinder units 14 and 16 and, via the drivers 5 and 9, the strip, which has been joined to form an endless preliminary strip, is guided into the second deformation stage. The scale generated during welding is collected and disposed of in the scale slide below the loop pits.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Induktionsschweißeinrichtung zur Verbindung zweier Vorbänder in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenen Brammen, das nach dem Auswalzen zu dem Vorband in einer ersten Verformungsstufe zu einem Coil aufgewickelt wird und abgewickelt mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zugeführt wird, wobei das hintere Ende des in der zweiten Verformungsstufe gewalzten Vorbandes vor dem Einlauf in die vor der zweiten Verformungsstufe angeordnete Induktionsschweißeinrichtung geschopft und mit dem vorderen geschopften Ende des nachfolgenden Vorbandes durch Induktionsschweißung zu einem quasi endlosen Vorband verbunden wird, das erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den geforderten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird. Dabei ist die Induktionsschweißeinrichtung mit beidseitig der Bandlaufebene vorgesehenen Induktoren (12) stationär angeordnet und wirkt mit Einrichtungen zum Positionieren und kurzzeitigen Klemmen derzu verschweißenden Vorbandenden zusammen. Der Induktionsschweißeinrichtung ist jeweils ein Schlingenspeicher zum Zwischenspeichern des ein- und auslaufenden Vorbandes (B) vor- und nachgeordnet und jedem Schlingenspeicher ist ein Treiber (5, 9) zum geschwindigkeitsgesteuerten Zuführen des Vorbandes (B) vorgeordnet.

Description

Induktionsschweißeinrichtung und Arbeitsverfahren zum Verbinden mehrerer Vorbänder in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband
Die Erfindung betrifft eine Induktionsschweißeinrichtung und ein Arbeitsverfahren zur Verbindung zweier Vorbänder in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenen Brammen, das nach dem Auswalzen zu dem Vorband in einer ersten Verformungsstufe zu einem Coil aufgewickelt wird und abgewickelt mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten
Ver ormungsstufe zugeführt wird, wobei das hintere Ende des in der zweiten Verformungsstufe gewalzten Vorbandes vor dem Einlauf in die vor der zweiten Verformungsstufe angeordnete Induktionsschweißeinrichtung geschöpft und mit dem vorderen geschöpften Ende des nachfolgenden Vorbandes durch Induktionsschweißung zu einem quasi endlosen Vorband verbunden wird, das erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den geforderten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird
In letzter Zeit werden vermehrt herkömmliche Warmbreitbandstraßen durch sogenannte Dünnbrammenanlagen ersetzt, in denen ein stranggegossenes Vorband mit weniger als100 mm Dicke mehr oder weniger kontinuierlich in mehreren Walzstufen zu einem verkaufsfähigen oder weiterverarbeitbaren Band ausgewalzt werden. Der Trend geht dabei dahin, in derartigen Warmwalzanlagen verkaufsfähige Fertigbänder herzustellen, wobei Dickenabmessungen unter 1 mm, vorzugsweise 0,7 bis 0,8 mm am Ende des Warmwalzwerkes angestrebt werden.
Ein Problem derartiger Gieß-Walzanlagen besteht darin, daß infolge der geforderten Dickenreduktionen beim Auswalzen der Dünnbramme bzw. des Vorbandes zum Fertigband und wegen der zu vermeidenden Temperaturverluste hohe Walzgeschwindigkeiten in der Fertigstraße erreicht werden, die bei Walzgutenddicken von 0,7 mm bis 20 m/s betragen können. Bei diesen hohen Geschwindigkeiten bereitet das Einführen der dünnen Fertigbänder in die letzten Gerüste der Fertigstraße und über den Auslaufrollgang mit Bandkühlung in den Haspel Schwierigkeiten. Es gibt zwar Lösungsvorschläge, doch alle bisher bekannten Lösungen bedeuten eine Qualitätseinschränkung bzw. Ausbringungsverluste, entweder durch Verzögerung der
Walzgeschwindigkeiten beim Einfädeln des Bandes oder durch Vergrößerung der Querschnitte am Bandanfang, die später als Schrott abgetrennt werden müssen.
Davon ausgehend muß es Ziel einer wirtschaftlich arbeitenden Anlage zum Walzen von dünnem warmgewalztem Fertigband sein, die Zahl der Einfädelvorgänge vor dem
Anstich eines Walzvorganges möglichst gering zu halten. Das läßt sich am einfachsten durch eine endlose Walzung von Warmband vorzusehen, bei der nur ein einziges Mal am Anfang der Walzsequenz das Vorband in der Fertigstraße angestochen und zum Haspel überführt werden muß.
In der europäischen Patentschrift 0 582 980 ist ein solches endloses Walzverfahren beschrieben, wozu zwischen einem Vorwalzwerk und einem Fertigwalzwerk die vorderen und hinteren Enden zweier aufeinanderfolgender Zwischenbandlängen (Zwischenbandcoils) durch induktive Schweißung zu einem endlosen Strang miteinander verbunden werden. Wie Veröffentlichungen der Patentanmelderin in Zeitschriften zu entnehmen ist, wird zu diesem Zweck eine zwischen einem Abwickelhaspel und einer Fertigstraße eine Schweißvorrichtung eingesetzt, die während des Schweißvorganges entlang der Bandlaufrichtung und mit dem Band verfahrbar ist. Nach Angaben der Patentanmelderin erfolgt das Verschweißen von 20 bis 40 mm dickem Band innerhalb von 20 Sekunden.
Bei einer solchen Induktionsschweißeinrichtung wird als nachteilig empfunden, daß die gesamte Schweißeinrichtung auf die Geschwindigkeit des einlaufenden Bandendes beschleunigt und nach durchgeführter Schweißung wieder abgebremst werden muß. Das bedeutet bei Einlaufgeschwindigkeiten in ein Fertiggerüst von beispielsweise 1 m/s und einer Schweißzeit von 20 Sekunden eine Verfahrstrecke für die Schweißeinrichtung, einschließlich Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecke, von deutlich mehr als 20 Metern. Auf dieser Strecke muß eine genaue Positionierung der Bandenden in der Schweißeinrichtung und ein positionsgenaues Verschweißen der Bandenden sichergestellt werden, was bei einem zusammen mit allen Aggregaten verfahrbaren Wagen äußerst problematisch ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von der vorbekannten Induktionsschweißeinrichtung in einer Endloswalzanlage für Warmband, eine vereinfachte Induktionsschweißeinrichtung zu schaffen, in der in einer ersten Verformungsstufe vorgewalzte Vorbänder in minimaler Schweißzeit mit ihren Enden positionsgenau aneinandergefügt einer nachfolgenden, als Fertigstraße ausgebildeten zweiten Verformungsstufe zugeführt werden können, ohne das der Endloswalzbetrieb ununterbrochen wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Induktionsschweißeinrichtung mit beidseitig der Bandlaufebene vorgesehenen Induktoren stationär angeordnet ist und mit Einrichtungen zum Positionieren und kurzzeitigen Klemmen der zu verschweißenden Vorbandenden zusammenwirkt, daß der Induktionsschweißeinrichtung jeweils ein Schiingenspeicher zum Zwischenspeichern des ein- und auslaufenden Vorbandes vor- und nachgeordnet ist, und daß jedem Schiingenspeicher ein Treiber zum geschwindigkeitsgesteuerten Zuführen des Vorbandes vorgeordnet ist.
Im Unterschied zum Stand der Technik sieht die Erfindung eine stationär in der Anlage positionierte Induktionsschweißeinrichtung vor. Der aufwendige, in und gegen die Walzrichtung verfahrbare Schweißwagen mit der entsprechenden Logistik zur vorübergehenden Ankoppelung des Wagens an die Bandlaufgeschwindigkeit entfällt; dadurch läßt sich die Gesamtanlage deutlich verkürzen und das problematische
Abkühlen des dünnen Vorbandes entlang der Verfahrstrecke des bekannten Schweißwagens entfällt. Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäße Induktionsschweißeinrichtungen mit entsprechend ausgebildeten Induktoren in stationärer Anordnung höhere Leistungen aufbringen können, daß eine Verschweißung der Vorbandenden in wenigen Sekunden möglich ist. In der Zeit, in der die Vorbandenden in der Induktonsschweißeinrichtung positioniert gehalten und verschweißt werden, werden die zum ununterbrochenen Walzbetrieb anfallenden bzw. benötigten Bandmaterialmengen in Schlingenspeichern vor und hinter der Induktionsschweißeinrichtung gespeichert. Auf diese Weise kann die zweite Verformungsstufe des Walzwerkes betrieben werden, ohne das die Walzstraße verzögert oder angehalten werden muß. Über die Schiingenspeicher und den Schlingenspeichern vorgeordnete Treiber werden die notwendigen gleichmäßigen Bandlaufgeschwindigkeiten auf das Vorband übertragen, um in dem einen Schiingenspeicher eine Vorbandschlinge zu bilden oder diese aus dem anderen Schiingenspeicher geregelt aufzubrauchen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum kurzzeitigen Klemmen der Vorbandenden in der Induktionsschweißeinrichtung in Bandlaufrichtung beidseitig der Induktoren kraftmittelbetätigte Klemmplatten vorgesehen sind, die sich am Rahmen der Induktionsschweißeinrichtung abstützend, gegen die Oberfläche des auf einem Rollgang aufliegenden Vorbandes preßbar sind. Mit den Klemmplatten werden die Vorbandenden während des Induktionsschweißvorganges so gehalten werden, daß eine exakte Verschweißung in festgelegter Position möglich ist. Die Rollgangsrollen wirken dabei als Widerlager für die Klemmplatten, die das Vorband dort festlegen.
Vorzugsweise ist mindestens eine der Klemmplatten zusammen mit dem geklemmten Vorband positionsgeregelt in der Bandlaufebene verschiebbar. Durch diesen Vorschlag der Erfindung wird es möglich, das grob in Position einlaufende Vorbandende gegen das bereits in Schweißposition festgelegte andere Vorbandende genauestens zu positionieren und anzulegen, so daß ein sauberes Verschweißen der Vorbandenden erfolgen kann.
Um die Klemmplatte in Bandlaufebene verschieben zu können, ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß mindestens eine der Klemmplatten an einem Verschiebeschlitten oder Wagen aufgehängt ist, der über einen horizontal zwischen dem Verschiebeschlitten oder Wagen und dem Rahmen der Induktionsschweißeinrichtung angeordneten Druckmittelzylinder am Rahmen verschieb- oder verfahrbar ist. Mit diesem Schlitten oder Rahmen wird es möglich, auch nach dem Festklemmen des Vorbandendes auf den Rollgangsrollen eine nachträgliche Ausrichtung des Vorbandendes auf die Kante des anzuschweißenden Vorbandes durch Verschieben der gesamten Klemmplatte zusammen mit dem Vorband vorzunehmen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schiingenspeicher als Schlingengruben ausgebildet sind, deren obere Öffnungen durch in der Bandlaufebene angeordnete wegschwenkbare Rollgangsteile verschließbar sind. Das während des Walzens die Induktionsschweißeinrichtung durchlaufende Band wird zunächst exakt auf den Rollgangsrollen durch die Anlage geführt. Ein Wegschwenken der Rollgangsteile oberhalb der Schlingengruben erfolgt erst dann, wenn zum Zweck des Zusammenschweißens der Vorbandenden eine Schlinge im Vorband gebildet werden muß.
Zusätzlich sind nach einem anderen Merkmal der Erfindung Niederhalterrollen vorgesehen, die im Bereich oberhalb der Öffnungen der Schlingengruben von oben gegen das Vorband anlegbar sind. Diese Niederhalterrollen stellen sicher, daß das sehr dünne Band geführt in Schlingen in die Schiingengrube gelegt wird, um dort den notwendigen Materialvorrat für die Unterbrechung des Bandlaufes während des Schweißvorganges im Bereich der Induktionsschweißeinrichtung sicherzustellen.
Vorzugsweise sind die Niederhalterrollen an den Tragrollen der wegschwenkbaren Rollgangsteile angeordnet.
In einer Ausgestaltung ist der Rollgang mindestens im Bereich der Klemmplatten mit Seitenführungen für das Vorband versehen. Diese Seitenführungen dienen der Positionierung der Vorbandenden auch in seitlicher Richtung, so daß beide Vorbandenden exakt gegeneinandergeführt und dort verbunden werden und verhindern gleichzeitig die Wärmeabstrahlung in den Kantenbereichen.
Um ein Abkühlen des Warmbandes während des Induktionsschweißvorganges innerhalb der Induktionsschweißeinrichtung zu verhindern, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Rollgangsrollen innerhalb der induktionsschweißeinrichtung beheizbar sind. Aus den gleichen Gründen ist außerdem vorgesehen, auch die Schlingengruben beheizbar zu gestalten, damit das dort gespeicherte Vorband gegenüber dem vor und im Walzwerk befindlichen Vorband nicht abkühlt.
Ein Arbeitsverfahren zum induktiven Verschweißen der Enden zweier Vorbänder in einer gattungsgemäßen Anlage ist durch die im Anspruch 11 niedergelegten Verfahrensschritte gekennzeichnet. Mit einer erfindungsgemäßen Anlage und dem beanspruchten Arbeitsverfahren lassen sich die Probleme mitfahrender Schweißeinrichtungen einfach lösen. Die Verwendung einer Induktionsschweißeinrichtung mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungsmerkmalen macht es möglich, je nach Banddicke eines Vorbandes den Schweißvorgang innerhalb weniger (2 bis 3) Sekunden durchzuführen und dadurch den Walzprozeß ohne Unterbrechung fortzusetzen. Die kurze Schweißzeit in der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht nicht nur den Verzicht auf mitfahrende Schweißwagen sondern auch eine Erhöhung der Einzugsgeschwindigkeit in das erste Gerüst der zweiten Verformungsstufe. Im Ergebnis lassen sich besonders dünne
Warmbänder herstellen, wobei eine hohe Produktivität der Anlage aufgrund entfallender Verlustzeiten durch Anstechen neuer Walzgutlängen zu erreichen ist.
Die Erfindung ist sowohl in herkömmlichen Warmbreitbandstraßen anwendbar, wie auch zum Einbau, auch nachträglich, in Dünnbrammenanlagen geeignet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben:
In der einzigen Zeichnungsfigur ist die erfindungsgemäße
Induktionsschweißeinrichtung in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband im Querschnitt dargestellt. Das nach einer ersten Verformungsstufe in ein oder zwei nicht dargestellten Walzgerüsten vorverformte Vorband B wurde in der nur teilweise links am Zeichnungsrand erkennbaren Aufwickelstation 1 zu einem Bund gewickelt und in die Abwickelstation 2 überführt. Eine Treibvorrichtung 3 transportiert den Anfang des in der Abwickelstation 2 abgewickelten Vorbandes in die rotierende Schere 4, wo der Vorbandanfang in bekannter Weise geschöpft wird. Der Treiber 5 hinter der Schere 4 transportiert den Vorbandanfang in Pfeilrichtung 6 durch die nachfolgend noch zu beschreibende Induktionsschweißeinrichtung hindurch, wobei das Vorband B auf den Rollgangsteilen
7 sowie auf den Rollgangsrollen 8 geführt ist. Ein weiterer Treiber 9 auslaufseitig der Induktionsschweißeinrichtung transportiert das Vorband B weiter in Richtung der zweiten (ebenfalls nicht dargestellten) Verformungseinrichtung, die sich in Pfeilrichtung 10 hinter der Induktionsschweißeinrichtung befindet. Die Induktionsschweißeinrichtung besteht aus einem Rahmen 1 1 , an dem die oberhalb und unterhalb des Vorbandes B angeordneten Induktoren 12 befestigt sind. Beidseitig der Induktoren 12 sind im wesentlichen aus Klemmplatten 13 bestehende Klemmvorrichtungen vorgesehen, die mittels Kolben-Zylindereinheiten 14 gegen die Oberfläche des Vorbandes und gegen die beheizten Rollgangsrollen 8 gepreßt werden. Die Klemmplatte 13 auf der in der Zeichnung linken Seite der Induktoren 12 ist Teil eines Bandvorschubwagens 15, der an dem Rahmen 11 in Richtung der Induktoren 12 verfahrbar ist. Dazu dient der Verschiebezylinder 16, der einerseits am Rahmen 11 und andererseits an dem Bandvorschubwagen 15 angelenkt ist.
Die Rollgangsteile 7 oberhalb der Schlingengruben 17 sind verschwenkbar und tragen an ihrem Traggerüst 18 Niederhalterollen 19, die in der unverschwenkten Position der Rollgangsteile 7 oberhalb des Vorbandes B positioniert sind. Beim Verschwenken der Rollgangsteile 7 in die bei 7a gezeichnete Position schwenken die Niederhalterollen 19 zusammen mit dem Traggerüst 18 nach unten und drücken dabei das Vorband in die Schiingengrube 17, so daß mit dem Vorband B die Schlinge 20 gebildet wird.
Innerhalb der Schlingengruben 17 sind Heizvorrichtungen 21 vorgesehen, die eine Abkühlung des in Schlingen 20 gelegten Vorbandes B verhindern. Gleichfalls sind die Rollgangsrollen 8 innerhalb der Induktionsschweißeinrichtung beheizt.
Die Anlage funktioniert wie folgt:
Ein in nicht dargestellter Weise gewalztes Vorband B wird von der Abwickelstation 2 in Pfeilrichtung 6 und 10 einer ebenfalls nicht dargestellten zweiten Verformungsstufe zugeführt. Der Vorbandanfang wird nach dem Schöpfen seines vorderen Endes mit Hilfe der Schere 4 durch die Induktionsschweißeinrichtung ohne Umlenkung hindurchgeführt und in die nicht dargestellte zweite Verformungsstufe eingefädelt. Unmittelbar nach dem Einfädeln des Vorbandanfanges in die zweite Verformungsstufe wird die Anlage auf Walzgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe hochgefahren, in einem Ausführungsbeispiel beträgt die Einlaufgeschwindigkeit ca. 0,5 bis 1 m/s bei einer Vorbanddicke von 15 mm bis 20 mm. Noch bevor das in der Abwickelstation 2 liegende Coil komplett abgewickelt ist, wird das abzuwickelnde Vorband B mit Hilfe des Treibers 9 über die Einlaufgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe hinaus beschleunigt, gleichzeitig wird der Rollgangsteil 7 hinter dem Treiber 9 in die Position 7a verschwenkt. Die Niederhalterolle 14 drückt auf die Oberfläche des Vorbandes B, das infolge seiner erhöhte Durchlaufgeschwindigkeit zu einer Schlinge 20 in der Schiingengrube 17 gelegt wird. Sobald über einen Sensor das Ende des in der Abwickelstation 2 liegenden Vorbandcoils ermittelt wurde, wird dieses mit Hilfe der rotierenden Schere 4 positionsgerecht geschöpft und über die Treiber 5 und 9 weggeregelt so weit transportiert, bis das Ende des Vorbandes positionsgerecht innerhalb der Spulen des Induktors 12 liegt. In diesem Moment wird die (in der Zeichnung) rechts neben den Induktoren 12 angeordnete Klemmplatte 13 durch Betätigung der Kolben-Zylindereinheiten 14 gegen die Oberfläche des Vorbandes gepreßt, das wiederum gegen die Rollgangsrolle 8 gedrückt und dort geklemmt wird. Von einem aus der Aufwickelstation 1 in die Abwickelstation 2 umgesetzten zweiten
Vorbandcoil wird der Vorbandanfang über den Treiber 3 in die Schere 4 eingeführt, dort geschöpft und mittels des Treibers 5 in die Induktionsschweißeinrichtung eingeführt und zwar so, daß der geschöpfte Vorbandanfang des zweiten Coils stirnseitig gegen das Ende des in dem Induktor liegenden Vorbandes gelegt ist. In dieser Position wird auch die Klemmplatte 13 der links von den Induktoren angeordneten Klemmvorrichtung gegen die Vorbandoberfläche gepreßt, so daß das Vorband gegen die als Widerlager wirkenden Rollgangsrollen 8 halten wird. Sollte eine Nachpositionierung erforderlich sein, so wird in der geklemmten Position des Vorbandes der Verschiebezylinder 16 betätigt, der, sich am Rahmen 1 1 der Induktionsschweißvorrichtung abstützend, den Bandvorschubwagen 15 in Richtung
Induktor bewegt und damit das Vorband um einem vorgegebenen Weg verschiebt. In der Zeit, in der das Vorband B im Induktor positioniert und geklemmt ist, wird der Materialvorrat der Schlinge 20 hinter der Induktionsschweißeinrichtung aufgebraucht, so daß die zweite Verformungsstufe unbeeinflußt weiter walzen kann. Gleichzeitig wird nach Wegschwenken des Rollgangsteils 7 eingangsseitig der
Induktionsschweißeinrichtung eine Schlinge 20 in der Schiingengrube 17 hinter dem Treiber 5 gebildet, um den Materialvorrat aufzunehmen, der von der Abwickelstation 2 herangefördert wird. Nach wenigen, etwa 2 bis 3 Sekunden sind die Vorbandenden im Induktor 12 miteinander verschweißt; die Klemmplatten 13 werden durch Entlasten der Kolben-Zylindereinheiten 14 und 16 zurückgefahren und über die Treiber 5 und 9 wird das zu einem endlosen Vorband zusammengefügte Band in die zweite Verformungsstufe geführt. Während des Schweißens anfallender Zunder wird in dem Zunderschieber unterhalb der Schlingengruben aufgefangen und entsorgt.

Claims

Patentansprüche
1. Induktionsschweißeinrichtung zur Verbindung zweier Vorbänder in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenen Brammen, das nach dem Auswalzen zu dem Vorband in einer ersten Verformungsstufe zu einem Coil aufgewickelt wird und abgewickelt mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zugeführt wird, wobei das hintere Ende des in der zweiten Verformungsstufe gewalzten Vorbandes vor dem Einlauf in die vor der zweiten Verformungsstufe angeordnete Induktionsschweißeinrichtung geschöpft und mit dem vorderen geschöpften Ende des nachfolgenden Vorbandes durch Induktionsschweißung zu einem quasi endlosen Vorband verbunden wird, das erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den geforderten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsschweißeinrichtung mit beidseitig der Bandlaufebene vorgesehenen Induktoren (12) stationär angeordnet ist und mit Einrichtungen zum Positionieren und kurzzeitigen Klemmen der zu verschweißenden
Vorbandenden zusammenwirkt, daß der Induktionsschweißeinrichtung jeweils ein Schiingenspeicher zum Zwischenspeichern des ein- und auslaufenden Vorbandes (B) vor- und nachgeordnet ist und daß jedem Schiingenspeicher ein Treiber (5,9) zum geschwindigkeitsgesteuerten Zuführen des Vorbandes (B) vorgeordnet ist.
2. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zum kurzzeitigen Klemmen der Vorbandenden in der Induktionsschweißeinrichtung in Bandlaufrichtung beidseitig der Induktoren (12) kraftmittelbetätigte Klemmplatten (13) vorgesehen sind, die sich am Rahmen (11 ) der Induktionsschweißeinrichtung abstützend, gegen die Oberfläche des auf einem Rollgang (8) aufliegenden Vorbandes (B) preßbar sind.
3. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Klemmplatten (13) zusammen mit dem geklemmten Vorbandende positionsgeregelt in der Bandlaufebene verschiebbar ist.
4. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Klemmplatten (13) an einem Verschiebeschlitten oder Bandvorschubwagen (15) aufgehängt ist, der über einen horizontal zwischen dem Verschiebeschlitten oder Bandvorschubwagen (15) und dem Rahmen (11) der Induktionsschweißeinrichtung angeordneten Druckmittelzylinder (16) am Rahmen (11) verschieb- oder verfahrbar ist.
5. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schiingenspeicher als Schlingengruben (17) ausgebildet sind, deren obere Öffnungen durch in der Bandlaufebene angeordnete wegschwenkbare Rollgangsteile (7) verschließbar sind.
6. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich oberhalb der Öffnungen der Schlingengruben von oben gegen das Vorband (B) anlegbare Niederhalterrollen (19) vorgesehen sind.
7. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterrollen (19) an den Traggerüsten (18) der wegschwenkbaren Rollgangsteile (7) angeordnet sind.
8. Induktionsschweißeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollgang (8) mindestens im Bereich der Klemmplatten (13) mit Seitenführungen (23) für das Vorband (B) versehen ist.
9. Induktionsschweißeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das die Rollgangsrollen (8) innerhalb der Induktionsschweißeinrichtung beheizbar sind.
10. Induktionsschweißeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Schlingengruben (17) beheizbar sind.
1 1. Arbeitsverfahren zum induktiven Verschweißen der Enden zweier Vorbänder in einer Anlage zur Endlosherstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenen Brammen, das nach dem Auswalzen zu dem Vorband in einer ersten Verformungsstufe zu einem Coil aufgewickelt wird und nach Erreichen seines Bundgewichtes abgewickelt mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zugeführt wird, wobei das hintere Ende des in der zweiten Verformungsstufe gewalzten Vorbandes vor dem Einlauf in die vor der zweiten Verformungsstufe angeordneten Induktionsschweißeinrichtung geschöpft und mit dem vorderen geschöpften Ende des nachfolgenden Vorbandes durch Induktionsschweißung zu einem quasi endlosen Vorband verbunden wird, das erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den jeweils gewünschten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a. noch während des Auswalzens der Vorbandes in der zweiten
Verformungsstufe wird das Vorband in Durchlaufrichtung hinter der Induktionsschweißeinrichtung beschleunigt und eine Schlinge gebildet.
b. der Einlauf des Endes des in der zweiten Verformungsstufe gewalzten
Vorbandes in die Induktionsschweißeinrichtung wird erfaßt und nach einem Schopfschnitt vor der Induktionsschweißeinrichtung innerhalb des Bereiches der Induktoren positioniert und geklemmt. c. der Anfang des nachfolgenden Vorbandes wird durch einen Schopfschnitt begradigt, gegen das Ende des in der Induktionsschweißeinrichtung positionierten Vorbandes geführt und ebenfalls geklemmt.
d. das geklemmte Vorband wird ggf. nachpositioniert.
e. die Vorbandenden werden miteinander induktiv verschweißt.
f. während des Klemmens und des Verschweißens der Vorbandenden wird vor der Induktionsschweißeinrichtung eine Schlinge im Vorband gebildet während die hinter der Induktionsschweißeinrichtung gebildete Schlinge mindestens teilweise aufgebraucht wird.
g. Die Klemmeinrichtungen werden geöffnet und das zusammengefügte
Vorband wird in der zweiten Verformungsstufe ausgewalzt.
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