Anordung zum Entfernen von Zunder von warmgewalzten Stahlbänden

Abstract

 Eine Anordnung zum Entfernen von Zunder von warmgewalztem Stahlband (4) mit auf dieses durch Schleifen bzw. Fräsen einwirkenden Walzen (5,6) soll so weitergebildet werden, daß diese Walzen in allen Profilbereichen des Stahlbandes gleichartig wirksam werden und ein ensprechend gleich­mäßiger Abtrag der Zunderschicht erfolgt.
Erreicht wird dieses, indem in einem Ständer gegen die Oberfläche des Stahlbandes anstellbare und angetriebene Schleifwalzen vorgesehen sind, von denen mindestens zwei axial gegensinnig verschiebbar sind und invers gerichtete S-förmige Konturen aufweisen, wobei diese Konturen in einer bestimmten axialen Stellung der Schleifwalzen sich lücken­los ergänzen. In einer solchen Stellung gestatten die Wal­zen einen gleichmäßigen Angriff auf beide Seiten eines Stahlbandes mit rechteckigem Profil; dem tatsächlich vor­liegenden Profil lasssen sich die Walzen durch entsprechendes axiales Verschieben anpassen, so daß ein gleichmäßiges Angrei­fen an die Zunderschicht ebenso gesichert ist wie ein lo­kales zuweitgehendes Schleifen bzw. Fräsen vermieden wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entfernen von Zunder von warmgewalzten Stahlbändern durch Schleifen bzw. Fräsen, insbesondere vor dem Einbringen derselben in eine Beize.

[0002] Warmgewalztes Stahlband weist eine oberflächliche, fest haf­tende Zunderschicht auf, die vor dem weiteren Reduzieren in einem Kaltwalzwerk entfernt werden muß, da sie sonst in die Oberfläche des Bandstahls eingewalzt wird und Fehlerstellen, insbesondere Oberflächenfehler desselben bewirkt. Üblicher­weise wird die Zunderschicht durch Beizen in einem Beizbad entfernt. Insbesondere starke Zunderschichten erfordern je­doch relativ lange Behandlungszeiten, so daß die durchlaufe­nen Bäder unvorteilhaft große Abmessungen einnehmen; als un­vorteilhaft erweist sich weiterhin das erforderliche Regene­rieren der Badflüssigkeit sowie der Entsorgung ausgebrachter Badflüssigkeit. Man hat daher versucht, die Zunderschicht durch Walzen in besonderen Gerüsten zu lockern bzw. zu bre­chen, um der Badflüssigkeit günstigere Ansatzflächen zu bie­ten, und um Zunderschichten bereits teilweise vor Ereichen des Bades zu entfernen.

[0003] Es ist bereits versucht worden, Zunderschichten durch Band­schleifen zu entfernen. Trotz mehrfacher Bandumlenkung jedoch erweist sich ein solches Schleifen nicht als ausreichend, und es bereitet auch Schwierigkeiten, die für ein wirksames Schlei­fen erforderlichen Anpreßkräfte aufzubringen. Eine wirkungs­volle Abstützung der Schleifbänder jedoch ergibt keine groß­ flächige Auflage, so daß die Zunderschicht im wesentlichen nur in bestimmten Breitenbereichen angegriffen wird.

[0004] In der DE-AS 10 09 584 wird empfohlen, ein zu entzunderndes Stahlband unter sowohl auf der Ein- als auch auf der Auslauf­seite aufgebrachten starken Zugkräften zwischen Biegewalzen hindurchzuführen; es hat sich jedoch die Entzunderungswirkung nicht als ausreichend erwiesen, und als nachteilig zeigte sich die durch das Biegen bewirkte Kaltverfestigung. Auch ein Re­duzierwalzen nach der US-PS 2 650 888 oder der DE-PS 28 08 299 hat sich nicht bewährt, da bei einem solchen Walzen ergibt sich infolge der aufzubringenden hohen Zugkräfte die Notwendig­keit zusätzlicher, vom Stahlband umschlossener Treibwalzen und damit sowohl ein erhöhter Aufwand als auch ein gesteigerter Platzbedarf, und es ist kaum möglich, der Profilform des Stahl­bandes so Rechnung zu tragen, daß am Ausgang ein spannungsfreies Walzband erzielt wird.

[0005] Nach der DE-PS 886 585 wird empfohlen, das Stahlband zwischen einem Walzenpaar mit aufgerauhter Fläche hindurchzuführen, des­sen Walzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten so betrieben werden, daß zwar die Richtung der Umfangsgeschwindig­keiten der beiden an den beiden Seiten des Stahlbandes an die­sem anliegenden Ballenbereichen in untereinander gleichen Rich­tungen und gleichgerichtet mit der Laufgeschwindigkeit des Stahlbandes verlaufen, die eine aber relativ schneller umläuft als das Stahlband vorläuft, während die andere entsprechend langsamer ist. Hierdurch soll eine schleifende Abnahme der Zunderschicht erfolgen, die bei entsprechender Auslegung einer als Oberflächentextur vorgesehenen Riffelung auch fräserartig erfolgen kann. Auch hier ist es nicht möglich, die spezielle Form des Profiles des bearbeiteten Stahlbandes zu berücksich­tigen, so daß in stärkeren Bereichen des Stahlbandes bereits Metall abgearbeitet wird, während in schwächeren Bereichen die Zunderschicht kaum bzw. praktisch nicht angegriffen wird.

[0006] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Anordnung der bezeichneten Gattung zu schaffen, welche ein wirkungsvolles und gleichförmiges Abschleifen bzw. -fräsen der Zunderschicht eines warmgewalzten Stahlbandes bei relativ geringem Aufwande ermöglicht.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 ge­kennzeichneten Maßnahmen. Durch die Verwendung von gegensinnig axial verschieblichen Schleifwalzen in Verbindung mit einem Konturenschliff, wie er bspw. aus der DE-PS 30 38 865 bekannt ist, läßt sich die Form des von den Schleifwalzen eingeschlos­senen Spaltes dem Profil des jeweils zu entzundernden Stahl­bandes derart anpassen, daß ein gleichmäßiger Angriff an die gesamte Oberfläche des Stahlbandes ermöglicht ist und damit auch eine gleichförmige Entfernung gesichert wird.

[0008] Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0009] Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der fol­genden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Figur 1 überhöht ein mögliches Profil eines Stahlbandes mit der Andeutung der mit üblichen Fräsern erzielbaren Wirkung, und

Figur 2 schematisch zwei jeweils zwei Schleifwalzen aufwei­sende Anordnungen.

[0010] In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein warmgewalztes Stahlband 1 gezeigt, dessen Profilwölbungen zur Veranschau­lichung verstärkt dargestellt sind. Das Stahlband 1 weist allseitig eine Schicht 2 von Zunder auf. Soll diese Zunder­schicht durch Schleifen oder Fräsen entfernt werden, ist es erforderlich, die Konturen des Profils des Stahlbandes zu berücksichtigen; erfolgt dieses nicht und wird bspw. ein einfacher, gerade verlaufender Fräser verwendet, so durch­ziehen dessen Schneiden die Wölbung als Sehne, und es wird nicht nur die Zunderschicht entfernt, sondern ein Bereich 3 des Metalles selbst, so daß das Stahlband einerseits eine Profilveränderung erfährt und andererseits der Arbeitsaufwand unangemessen hoch ist, da ja nicht nur der Zunder, sondern zumindest in den mittleren Bereichen auch erhebliche Metall­anteile abgearbeitet werden, die sich darüber hinaus nachtei­lig als Verlust ergeben.

[0011] In Fig. 2 ist eine Anordnung zum Beschleifen oder Abfräsen einer Zunderschicht eines warmgewalzten Stahlbandes 4 schema­tisch dargestellt. Oberhalb und unterhalb des Stahlbandes 4 sind Schleifwalzen 5 bzw. 6 vorgesehen, deren Ballen nicht, wie üblich, zylindrisch oder leicht bombiert ausgeführt sind, sondern die mit einem Spezialschliff versehen sind, der leicht S-förmige Konturen ergibt. Auch hier sind die Stärkenverhält­nisse übertrieben dargestellt, um sie zu veranschaulichen und in der Zeichnung erkennbar zu machen. Während die Schleif­walze 5, ausgehend vom antriebsseitig dargestellten Bundan­fang, im Durchmesser zunächst ansteigt und erst in der zwei­ten Hälfte ein Minimum des Durchmessers durchläuft, nimmt der Durchmesser der Schleifwalze 6 zunächst ab und erhöht sich dann in der zweiten Hälfte zu einem Maximum; die S-­förmigen Konturen verlaufen damit invers.

[0012] Die durch sie erzielte Wirkung ist bspw. in der DE-PS 30 38 865 ausführlich erläutert: In der mittleren, der symmetrischen Stellung der beiden Arbeitswalzen ergibt sich ein lückenloses Aneinanderschließen der Konturen, und beim Auseinanderfahren der Schleifwalzen ergibt sich zwischen Ihnen ein äquidistanter Spalt.

[0013] Die antriebsseitigen Walzenzapfen der Schleifwalzen 5 und 6 sind über Spindeln 7 mit Antriebsmotoren 8 verbunden; da die Schleifwalzen axial verschiebbar gehalten sind, sind zur Aufnahme der Verschiebung die Spindeln 7 bspw. teles­kopartig aufgebaut. Anhand des bedienungsseitigen Walzen­zapfens 9 der Schleifwalze 7 ist symbolisch die Lagerung veranschaulicht. An das den Walzenzapfen tragende Lager bzw. Einbaustück greift zunächst eine Anstellvorrichtung 10 an, die zur Veranschaulichung als Hydraulikzylinder aufgezeigt ist, und in axialer Distanz greift an den gleichen Walzen­zapfen bzw. das diesen umschließende Lager bzw. Einbaustück ein Biegezylinder 11 an, der Biegemomente und damit eine ge­wisse Durchbiegung der Schleifwalze 5 zu bewirken vermag. Des weiteren ist mit dem Walzenzapfen 9 der Kolben eines Verschie­bezylinders 12 gekuppelt. In der Praxis jedoch wird man, um den Schleifwalzenaustausch zu vereinfachen, diesen Verschiebe­zylinder 12 zusätzlich auf der Antriebsseite vorsehen. Die aufgezeigte Anordnung wurde aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung in der Zeichnung gewählt, und aus den gleichen Gründen sind entsprechende Anordnungen der Schleifwalze 6 eben­sowenig dargestellt wie die antriebsseitige Anstellvorrichtung und der antriebsseitige Biegezylinder der Schleifwalze 5.

[0014] Oberhalb des Stahlbandes 4 ist ein Detektor 13 vorgesehen, welches es gestattet, die Profilform des Stahlbandes 4 zu er­kennen.

[0015] Da in vielen Fällen und insbesondere bei starker Verzunderung ein Schleifwalzenpaar nicht ausreicht, sind dem Schleifwalzen­p-ar 5 und 6 weitere Schleifwalzenpaare, im Ausführungsbeispiel das Paar der Schleifwalzen 14 und 15, nachgeschaltet.

[0016] Im Betriebe wird das Stahlband 4 zwischen den Schleifwalzen und 6 bzw. 14 und 15 hindurchgeführt, und diese werden mit entsprechendem Andruck gegen das Stahlband 4 geführt.

[0017] Um eine gleichmäßige Entzunderung zu erhalten, wird mittels des Detektors 13 die Profilform des Stahlbandes 4 ermittelt und einer Steuervorrichtung 16 vorgegeben. Der Steuervorrich­tung werden weiterhin die jeweiligen Istwerte sowohl des Hubes und/oder der ausgeübten Kraft der Anstellvorrichtung 10 eben­so vorgegeben wie die Ist-Werte der axialen Verschiebung der Schleifwalze 5 sowie der durch den Biegezylinder 11 ausgeübten Biegekraft. Aufgrund dieser vorgegebenen Werte stellt die Steuervorrichtung 16 eine sowohl die Anstellung als auch die Biegekräfte, insbesondere aber die axiale gegensinnige Ver­schiebung der Schleifwalzen eines Walzenpaare, bspw. der SChleifwalzen 5 und 6, derart ein, daß der zwischen den Schleifwalzen gebildete Spalt der Profilform des Stahlbandes 4 entspricht. Damit aber wird dessen Oberfläche gleichmäßig von den Schleifwalzen 5 und 6 erfaßt, und damit wird auch die Zun­derschicht praktisch gleichmäßig abgetragen. Zur Erzielung der Schleifwirkung können die Schleifwalzen mit einer entspre­chenden Oberflächentextur ausgestattet sein. Es hat sich aber auch bewährt, gegebenenfalls zusätzliche, den Schleifwalzen ein entsprechend abrasives Schleifmittel zuzuführen. Des wei­teren ist es auch möglich, die Schleifwalzen mit entsprechen­den Kanten oder Kanten aufweisenden Klingen auszustatten, wel­che ein Abarbeiten der Zunderschicht nach dem Fräserprinzip gestatten.

[0018] In jedem dieser Fälle hat es sich bewährt, daß durch axiale gegensinnige Verschiebung der mit dem Spezialschliff versehenen Schleifwalzen deren Berührungslinien mit dem Stahlband dessen Profil angepaßt sind. Eine noch weitergehende Anpassung kann durch das zusätzliche Aufbringen von Biegekräften und damit durch eine zusätzliche Durchbiegung der Walzen bewirkt werden, wobei die Biegemomente mit Hilfe der Abstützung durch die An­stellvorrichtungen erzielt werden können; es ist aber auch möglich, zusätzlich die Schleifwalzen mindestens innerhalb einer Längenzone abstützende Stützwalzen vorzusehen, deren Umfangsgeschwindigkeit der der Schleifwalzen entspricht.

[0019] Die Ermittlung der Profilform des Stahlbandes 4 zur Vor­gabe an die Steuervorrichtung 16 kann durch eine manuelle Eingabe oder eine Eingabe vermittels von Datenträgern er­setzt oder aber auch unterstützt werden. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, bspw. über die Bandbreite verteilt angeordnete Dickenmesser zu verwenden. Bei einer oberfläch­lichen, bspw. optischen Abtastung kann diese durch eine Ab­tastung der Unterseite ergänzt werden. Es ist aber auch mög­lich, eine optische Abtastung vorzusehen, die auf Hell-Dunkel-­Werte so reagiert, daß sie in der Lage ist, verbliebenen Zun­der und schon erreichtes blankes Metall zu unterscheiden und diese in diesem Falle den Schleifwalzenanordnungen nachzuord­nen, um die Gleichmäßigkeit der erzielten Schleifwirkung zu kontrollieren und im Bedarfsfalle die Schleifwirkung durch Profiländerungen des gebildeten Spaltes zu korrigieren. Be­währt hat es sich auch, die Anordnung zum Schleifen bzw. Frä­sen einem nach dem Schubwalzverfahren arbeitenden, Zunder brechen­den bzw. lockernden Gerüst nachzuordnen. In allen diesen Fäl­len wird durch eine weitgehende und gleichmäßige Abarbeitung des Zunders eine erhebliche Entlastung nachgeordneter Bäder erzielt, so daß diese mit geringeren Verweilzeiten arbeiten und in geringeren Längen ausgeführt sein können.

Ansprüche

1. Anordnung zum Entfernen von Zunder von warmgewalztem Stahlband durch Schleifen bzw. Fräsen, insbesondere vor dem Einbringen desselben in eine Beize,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Ständer gegen die Oberfläche des Stahlbandes (4) anstellbare, angetriebene Schleifwalzen (5, 6) vorge­sehen sind von denen mindestens zwei sich ergänzende axial gegensinnig verschiebbar sind, und deren Ballen mit invers gerichteten S-förmigen Konturen derart ausgestattet sind, daß die Konturen in einer bestimmten axialen Stellung der Schleifwalzen gegeneinander sich lückenlos ergänzen.

2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ballen der Schleifwalzen (5, 6) mit einer abrasiven Oberflächentextur versehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Ballen der Schleifwalzen (5, 6) ein Schleifmittel zuführbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ballen der Schleifwalzen (5, 6) mit Fräskanten ausgestattet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Lagerkörpern der Walzenzapfen (9) der Schleif­walzen (5, 6) Biegevorrichtungen (11) für die Schleif­walzen zugeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Schleifwalzen (5, 6) diese hinterfangende, minde­stens Ballenbereiche derselben abstützende Stützwalzen zugeordnet sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere, mindestens zwei, Schleifrollensätze (5, 6; 14, 15) in Längsrichtung des Stahlbandes (4) hinterein­ander vorgesehen sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung (16), die aufgrund vorgegebener und/oder durch Detektoren (13) ermittelter, das Profil des Stahlbandes (4) kennzeichnender Werte inverse axiale Verschiebungen der profilierten Schleifwalzen (5, 6) sowie gegebenenfalls Biegebeanspruchungen derselben bewirkt, welche die aufliegenden Mantellinien der Schleifwalzen (5, 6, 14, 15) der Profilwölbung des Stahlbandes anpassen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuervorrichtung optische, die einander gegen­überliegenden Oberflächen des Stahlbandes erfassende Sen­soren zugeordnet sind, welche bei der Abtastung des Band­profiles ermitteln, in welchen Breitenbereichen noch Zun­derschichten vorhanden sind, und in welchen Breitenbereichen Stahl erkennbar ist.

Zeichnung