[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Texturieren der Oberfläche eines Metallbandes
im Wege des Dressierens, mit zumindest
- einer Abwickelvorrichtung zum Abwickeln des Metallbandes (von einem Coil),
- einem Dressiergerüst mit zumindest einer oberen Dressierwalze und zumindest einer
unteren Dressierwalze, von denen eine oder beide mit einer Oberflächentexturierung
versehen sind,
- einer Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln des texturierten Metallbandes (auf einen
Coil bzw. zu einem Coil),
- einer vor dem Dressiergerüst oder im Bereich des Dressiergerüstes angeordneten Auftragsvorrichtung,
mit der ein Walzmedium (zur Bildung eines Fluidfilms) auf das Band und/oder die Dressierwalze
bzw. die Dressierwalzen aufbringbar ist.
[0002] Mit einer solchen Anlage lassen sich die Oberflächen eines Metallbandes mit Hilfe
einer Texturierung und folglich Oberflächentexturierung (das heißt Oberflächenprägung)
versehen, das heißt in das Metallband wird gezielt im Wege des Dressierens und folglich
des Walzens eine Oberflächenrauheit eingebracht, indem die Texturierung der Walzen
(Dressierwalzen) im Dressiergerüst auf das Metallband bzw. dessen Oberflächen übertragen
wird. Metallband meint im Rahmen der Erfindung bevorzugt ein Metallband mit einer
Dicke von 0,5 mm bis 6,5 mm, z. B. 0,7 mm bis 4 mm. Bei dem Metallband kann es sich
besonders bevorzugt um ein Metallband aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
handeln. Durch das Einbringen einer Oberflächentextur wird die Oberflächenrauheit
des gewalzten Bandes vergrößert. Dieses erfolgt z. B. um die Haftung des Metallbandes
für nach dem Prozess aufzubringende Lacke oder dergleichen zu verbessern, z. B. bei
Bändern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen für Automobilanwendungen. Üblicherweise
erfolgt dieses Texturieren bei Aluminiumbändern im Wege des Kaltwalzens. Es ist aber
auch bereits bekannt, dass Texturieren im Wege des Dressierwalzens in einer Dressieranlage
bzw. Dressierlinie duchzuführen, wobei die Oberflächentextur der Walzen zu einem gewissen
Grad auf die Bandoberfläche übertragen wird. Je höher die spezifische Walzkraft (das
heißt die Walzkraft je Millimeter Bandbreite) ist bzw. je höher die plastische Bandverlängerung
durch das Dressieren (das heißt der Dressiergrad) ist, desto höher ist der Übertragungsgrad.
Beim Dressieren ist es erforderlich bzw. vorteilhaft, mit konstanter Walzkraft bzw.
konstantem Dressiergrad bei geregelten Bandzugkräften zu arbeiten, um eine möglichst
gleichmäßige Texturierung über die Bandlänge zu erhalten. Die Bandzugkräfte werden
vom Abwickler und dem Aufwickler erzeugt. Die Texturierung der Walzen lässt sich durch
verschiedene Verfahren herstellen, z. B. als EDT-Texturierung (Electron-Discharge-Texture)
oder alternativ auch als EBT-Texturierung (Electron-Beam-Texture) oder als SBT-Texturierung
(Shot-Blast-Texture). Die Metallbänder, die in der Anlage mit der Oberflächentexturierung
versehen werden, werden z. B. durch Walzen hergestellt. Solche gewalzten Metallbänder
haben in der Regel auf der Oberfläche Oxide und Schmutzpartikel sowie einen Rest-Walzölfilm,
der auf den Herstellungsprozess des Metallbandes zurückgeht. Derartige Partikel können
beim Texturieren im Wege des Dressierwalzens an den Dressierwalzen haften bleiben.
Dieses kann zu einem Partikelaufbau auf den Walzen führen. Beim Dressierwalzen bzw.
Texturieren kann dieses zu unerwünschten Abdrücken auf dem Band führen, die eine Vermarktung
des Bandes unmöglich machen und damit die Wirtschaftlichkeit des Prozesses erheblich
beeinträchtigen. Um einen derartigen Partikelaufbau an den Walzen des Dressiergerüstes
zu vermeiden, wird mit einer Auftragsvorrichtung, die vor dem Dressiergerüst oder
im Bereich des Dressiergerüsts angeordnet ist, ein Walzmedium auf das Band und/oder
auf die Walzen aufgebracht, z. B. aufgesprüht. Ein solches Walzmedium beeinflusst
die Reibungsverhältnisse im Walzspalt und bildet ein Trennmittel (zwischen Band und
Walze), so dass die erwähnten störenden Partikel die Texturierung der Walzen und folglich
die Walzenstrukturen nicht so schnell zusetzen können. Damit wird das Risiko einer
Beeinträchtigung des Prozesses durch die erwähnten, störenden Partikel deutlich reduziert.
[0003] Die Texturierung von Metallbändern durch das Dressieren unter Einsatz eines geeigneten
Walzmediums hat sich in der Praxis grundsätzlich bewährt.
[0004] Eine Anlage zum Texturieren der Oberfläche eines Metallbandes ist z. B. aus der
DE 10 2017 110 413 B4 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, für mindestens eine der Arbeitswalzen des Dressiergerüstes
eine Reinigungsvorrichtung vorzusehen, welche Mittel aufweist, mit denen die Walzenoberfläche
während des Walzens zumindest partiell in Kontakt mit mindestens einem bandförmigen
Vliesstoff gebracht werden kann. Damit soll die Oberfläche der Arbeitswalzen auf einfache
Weise gereinigt und der Walzabrieb auf den Arbeitswalzen von der Walzenoberfläche
entfernt werden.
[0005] Das Texturieren der Oberfläche von Metallbändern wird auch in der
WO 2017/095923 A1 beschrieben. Dort wird vorgeschlagen, mit einem sehr niedrigen Dressiergrad bzw.
eine sehr niedrigen Reduzierung von weniger als 1 % zu arbeiten und damit eine Oberflächenrauigkeit
auf dem Band in einer Größenordnung von etwa 1 µm bis 5 µm zu erzeugen. Damit soll
die Möglichkeit bestehen, vor der Texturierung auf die Zugabe eines Walzmediums zu
verzichten. Insofern wird gemäß
WO 2017/095923 A1 auch eine Bandreinigung zum Entfernen von Walzmedium vor dem Dressieren vorgeschlagen.
Optional soll nach dem Dressieren eine weitere Bandreinigung erfolgen.
[0006] Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung das technische
Problem zugrunde, eine Anlage zu schaffen, die bei einfachem und kompakten Aufbau
in wirtschaftlicher Weise das Texturieren eines Metallbandes ermöglicht, welches sich
insbesondere in einwandfreier Weise weiterverarbeiten lässt. Außerdem soll ein entsprechendes
Verfahren geschaffen werden.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Anlage der
eingangs beschriebenen Art, dass zwischen dem Dressiergerüst und der Aufwickeleinrichtung
eine Bandreinigungsvorrichtung angeordnet ist, mit der nach dem Dressieren auf dem
Band verbleibendes Walzmedium entfernt wird. Entfernen des Walzmediums meint im Rahmen
der Erfindung nicht nur ein vollständiges Entfernen, sondern auch ein teilweises Entfernen
und folglich ein Reduzieren des Walzmediums.
[0008] Die Erfindung geht dabei von der grundsätzlich bekannten Erkenntnis aus, dass es
grundsätzlich vorteilhaft ist, zur Vermeidung eines Partikelaufbaus an den Walzen
einlaufseitig ein Walzmedium auf das Band und/oder auf die Walzen aufzubringen und
dass der im Stand der Technik vorgeschlagene Verzicht auf den Einsatz eines Walzmediums
nicht zu befriedigenden Ergebnissen führt. Darüber hinaus hat die Erfindung erkannt,
dass ein durch den Einsatz von Walzmedium auf dem Band nach dem Dressieren verbleibender
Fluidfilm bzw. Restfluidfilm bei der Weiterverarbeitung der texturierten Bänder zu
Problemen führen kann, und zwar insbesondere bei der thermischen Behandlung solcher
Bänder, z. B. im Wege des Glühens. Wird das Band z. B. anschließend geglüht, z. B.
nach dem Aufwickeln in Coilform oder in einer kontinuierlichen Glühlinie, so kann
es zu unerwünschten Oberflächenverfärbungen des Metallbandes kommen, die mit dem verbleibenden
Fluidfilm zusammenhängen. So kann hinter dem Dressiergerüst insbesondere an den Bandrändern
ein höherer Fluidfilm verbleiben. Z. B kann der Restfluidfilm in der Bandmitte bei
lediglich 30 mg/m
2 liegen, jedoch an den Bandrändern deutlich größer sein kann, z. B. bei 300 mg/m
2 liegen. Dieses würde bei einem anschließenden Glühen zu unerwünschten Oberflächenverfärbungen
an den Bandrändern führen. Die Ausbildung eines derart hohen Restfluidfilms, insbesondere
an den Bandrändern, wird erfindungsgemäß in sehr einfacher Weise durch eine Bandreinigung
vermieden, die nach dem Dressieren und folglich nach dem Texturieren und vor dem Aufwickeln
erfolgt. Die dem Dressieren nachgeordnete Bandreinigung ermöglicht folglich den grundsätzlich
vorteilhaften Einsatz eines Walzmediums mit den entsprechenden Vorteilen und ohne
dass die in der Praxis beim Einsatz von Walzmedien bislang beobachteten Probleme auftreten.
[0009] Als Walzmedium kommen bevorzugt die aus dem Stand der Technik bekannten Walzöle zum
Einsatz. Alternativ können jedoch auch Walzmedien anderer Art mit schmierender Wirkung
verwendet werden, die den gewünschten trennenden Effekt zwischen Band und Walze erzeugen
und folglich als Trennmittel dienen bzw. einen Trennfilm zwischen Band und Walze erzeugen.
So können z. B. auch (aromatische) Lösemittel eingesetzt werden. Alternativ kommen
auch Emulsionen auf Basis eines Walzöls, z. B. wasserbasierte Walzölemulsionen zum
Einsatz. Schließlich können auch Gemische der beschriebenen Stoffe eingesetzt werden,
z. B. ein Gemisch aus einem Walzöl und einem (aromatischen) Lösemittel. Stets soll
es sich um ein (schmierendes) Walzmedium handeln, das im Walzspalt einen Trennfilm
zwischen Band und Walze und damit (in gewissem Maße) eine Trennung von Band und Walze
realisiert.
[0010] Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit besonderer Bedeutung ist - im Kombination
mit der beschriebenen Bandreinigung besonders bevorzugt vorgesehen, dass zwischen
der Abwickelvorrichtung und dem Dressiergerüst ein Bandverbinder (das heißt eine Bandverbindungsvorrichtung)
angeordnet ist, mit der der Bandanfang eines von der Abwickelvorrichtung abgewickelten
Bandes mit dem Bandende eines auf der Aufwickelvorrichtung aufgewickelten Metallbandes
verbindbar ist, und zwar bevor der Bandanfang und das Bandende das Dressiergerüst
durchlaufen. Bei der konstruktiven Ausgestaltung des Bandverbinders kann auf bekannte
Ausführungsformen zurückgegriffen werden. So kann der Bandverbinder z. B. als Stanzverbinder
bzw. Heftstanzmaschine ausgebildet sein. Alternativ kann ein Clinchverbinder verwendet
werden und folglich ein Bandverbinder, in dem das Metallband durch Clinchen (Durchsetzfügen)
verbunden wird. Optional kann der Bandverbinder auch als Schweißmaschine bzw. mit
einer Schweißmaschine ausgebildet sein.
[0011] Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass das Einfädeln des Bandanfangs
in die Reinigungsvorrichtung in der Praxis zu Problem führen kann, und zwar insbesondere
bei dünneren und restkrümmungsbehafteten Bändern. Um eine betriebssichere Produktion
zu gewährleisten wird folglich vor dem Dressiergerüst das Bandende des vorangegangenen
Bundes mit dem Bandanfang des nachfolgenden Bundes verbunden, so dass sich Bandende
einerseits und Bandanfang andererseits einfach und betriebssicher durch die Bandreinigung
transportieren lassen, ohne dass jeweils erneut der Bandanfang des nächsten Coils
in die Bandreinigung eingefädelt werden muss. Der Einsatz des Bandverbinders steht
folglich erfindungsgemäß in direktem Zusammenhang mit der eingesetzten Bandreinigungsvorrichtung.
Besonders bevorzugt wird ein solcher Bandverbinder eingesetzt, wenn die Bandreinigungsvorrichtung
als Hochdruckspritzeinrichtung ausgeführt ist, die bevorzugt mit Heißwasser betrieben
wird. Eine solche Hochdruckspritzeinrichtung lässt sich sehr kompakt bauen, so dass
sich die Anlage insgesamt durch kompakte Bauweise auszeichnet. Bei einer solchen kompakten
Hochdruckspritzeinrichtung kann das Einfädeln eines Metallbandes besonders störanfällig
sein, so dass sich bei einer solchen Bandreinigungsvorrichtung der Einsatz eines vorgeordneten
Bandverbinders in besonderem Maße auszeichnet.
[0012] Ein kompakter Aufbau einer solchen Anlage hat unter anderem den Vorteil, dass möglichst
wenig Bandlänge durch das Ein- oder Ausfädeln verloren geht.
[0013] Grundsätzlich liegt es jedoch alternativ ebenso im Rahmen der Erfindung, Bandreinigungsvorrichtungen
anderer Bauart einzusetzen, z. B. eine Bandreinigungsvorrichtung als Spritzeinrichtung
oder als Taucheinrichtung. Als Reinigungsmedium kann bei der erfindungsgemäßen Bandreinigungsvorrichtung
Wasser eingesetzt werden, z. B. Heißwasser. Alternativ können auch Reinigungsmittel
auf Wasserbasis bzw. mit zugesetzten Reinigungsmitteln verwendet werden, z. B. Wasser
mit Tensiden oder alkalische oder saure Reinigungsmittel. Grundsätzlich ist auch eine
elektrolytische Reinigung denkbar. Besonders bevorzugt wird jedoch die sehr kompakte
bauende Hochdruckspritzeinrichtung verwendet. Eine solche Hochdruckspritzeinrichtung
hat insbesondere bei schnelllaufenden Anlagen und folglich Anlagen mit hoher Produktionskapazität
Vorteile. Die erwähnten Alternativen benötigen demgegenüber eine gewisse Behandlungslänge,
die einen gewissen Behandlungszeitraum und in einer gewissen Verweilzeit von einigen
Sekunden bei maximaler Geschwindigkeit entspricht sowie einer zusätzlichen Länge für
ein nachgeschaltetes Spülen mit Wasser, um die Rückstände des Reinigungsmittels aus
der Bandoberfläche zu beseitigen. Solche Reinigungen bauen wesentlich länger. Bei
einer Bandgeschwindigkeit von maximal 300 m/min bzw. 5 m/sek und einer Verweildauer
von 3 sek entspricht dies einer Reinigungsstrecke von 15 m. Für das anschließende
dreifache Spülen mit je 1 sek Verweildauer folgen weitere 15 m Spülstrecke, so dass
die Gesamtlänge der Reinigung mehr als 30 m beträgt. Mit Hilfe einer Hochdruckreinigung
für die gleiche Anwendung kann eine Baulänge auf weniger als 15 m reduziert werden.
Eine solche kurze Baulänge führt zu weniger Bandlänge an den Enden eines Bundes, die
nicht korrekt dressiert wurden (mit Haspelzug). Das verbessert den Gutbandanteil am
Bund und verringert die Schrottlänge. Eine Hochdruckspritzeinrichtung als Bandreinigungsvorrichtung
wird insbesondere bei Anlagen mit hoher Produktionsleistung, d. h. bei schnelllaufenden
Anlagen verwendet. Bei Anlagen mit niedrigeren Produktionsleistungen, die langsamer
betrieben werden, können auch die alternativ erwähnten Bandreinigungsvorrichtungen
eingesetzt werden.
[0014] Das Entfernen des Walzmediums mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung
umfasst nicht nur das vollständige Entfernen des Walzmediums bzw. des Fluidfilms,
sondern Entfernen meint auch das (teilweise) Entfernen bis auf einen Restfluidfilm
mit einer vorgegebenen Dicke von z. B. weniger als 50 mg/m
2, vorzugsweise weniger als 30 mg/m
2, bevorzugt weniger als 20 mg/m
2 des Walzmediums, wobei sich diese Angaben auf die einzelne Bandoberfläche und folglich
bei einer beidseitigen Beaufschlagung auf jede einzelne Bandoberfläche beziehen.
[0015] In bevorzugter Weiterbildung ist hinter der Bandreinigung ein Trockner zum Trocknen
des gereinigten Bandes angeordnet. Mit diesem Trockner wird nach dem Reinigen die
Restfeuchte abgetrocknet. Als Bandtrockner wird bevorzugt ein Trockner mit Hochdruck-Luftrakeln
verwendet, der mit Warmluft oder Heißluft betrieben wird. Auch dieses führt zu einer
besonders kompakten Bauweise.
[0016] Wie bereits beschrieben wird erfindungsgemäß mit einem Auftrag von einem Walzmedium
vor dem Dressieren bzw. während des Dressierens gearbeitet, das heißt das Walzmedium
wird auf das Metallband und/oder die Walze bzw. die Walzen aufgebracht, und zwar bevorzugt
auf die Bandoberseite und/oder die obere Walze und/oder auf die Bandunterseite und/oder
die untere Walze. Dabei kann auf grundsätzlich bekannte Auftragsvorrichtungen zurückgegriffen
werden. So besteht die Möglichkeit, eine Auftragsvorrichtung einlaufseitig im Bereich
des Walzspaltes auf der Bandoberseite und/oder Bandunterseite vorzusehen. Eine solche
Auftragsvorrichtung kann z. B. als Sprühvorrichtung ausgebildet sein, mit der das
Walzmedium auf das Band bzw. die jeweilige Bandoberfläche und/oder auf die jeweilige
Walze aufgesprüht wird.
[0017] Es besteht optional die Möglichkeit, solche Auftragsvorrichtungen in gewissem Abstand
vor dem Walzgerüst vorzusehen, so dass lediglich das Band (z. B. eine Bandoberfläche
oder beide Bandoberflächen) unmittelbar mit dem Walzmedium beaufschlagt, z. B. besprüht
werden.
[0018] Alternativ wird vorgeschlagen, eine Bandvorreinigung vor dem Dressiergerüst und folglich
zwischen Abwickelvorrichtung und Dressiergerüst vorzusehen, wobei eine solche Bandvorreinigung
nicht mit Wasser, sondern ebenfalls mit einem Walzmedium (z. B. Walzöl oder Lösemittel
bzw. einem Gemisch aus beidem) ausgeführt sein kann. Diesem Vorschlag liegt die Überlegung
zugrunde, dass es vorteilhaft ist, wenn das in das Dressiergerüst einlaufende Band
schon verhältnismäßig sauber ist, damit das Risiko von Partikelanhaftungen auf den
Dressierwalzen verringert wird. Damit werden nicht nur das Band und die Walzen mit
Walzöl besprüht, um das Risiko eines Anhaftens von Partikeln zu verringern, sondern
es ist bevorzugt auch eine kurze, aus einer Spritzzone bestehende Bandvorreinigung
vorgesehen, in der das Band mit sauberem Walzmedium (z. B. Walzöl) vorgereinigt wird.
In diesem Fall kann das Besprühen der Bandoberfläche mit dem Walzmedium und/oder ein
Besprühen der Walzen mit einem Walzmedium gegebenenfalls entfallen, da bereits über
diese Bandvorreinigung eine Beaufschlagung mit einem Walzmedium erfolgt und folglich
ein ausreichender Trennfilm realisiert wird, der jedoch erfindungsgemäß durch die
dem Dressiergerüst nachgeordnete Bandreinigung entfernt bzw. in erforderlichem Maß
reduziert wird.
[0019] Die Erfindung betrifft im Übrigen nicht nur eine Anlage der beschriebenen Art, sondern
auch ein Verfahren zum Texturieren der Oberfläche bzw. der Oberflächen eines Metallbandes
im Wege des Dressierens, und zwar bevorzugt mit der beschriebenen Anlage bzw. Vorrichtung.
Bei diesem Verfahren wird das Metallband von der Abwickeleinheit abgewickelt, durch
das Dressiergerüst hindurchgeführt und dabei texturiert und anschließend das texturierte
Metallband in der Aufwickelvorrichtung (zu einem Coil) aufgewickelt. Dabei wird das
Metallband vor dem Dressieren und/oder während des Dressierens mit einem Walzmedium
(unter Bildung eines Trennfilms auf dem Metallband bzw. zwischen Metallband und Walze)
beaufschlagt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Walzmedium bzw. der Trennfilm
hinter dem Dressiergerüst und vor dem Aufwickeln mit der Reinigungseinrichtung entfernt
wird bzw. auf ein sehr geringes Maß reduziert wird, so dass insbesondere Oberflächenverfärbungen
im Zuge eines nachfolgenden Glühens vermieden werden. In einer Weiterbildung dieses
Verfahrens wird der Bandanfang des abzuwickelnden Coils mit einer Bandverbindungseinrichtung
mit dem Bandende des vorangegangen aufgewickelten Coils verbunden. Im Übrigen erfolgt
in der beschriebenen Weise bevorzugt ein Trocknen des Bandes nach der Reinigung und
folglich zwischen der Bandreinigungsvorrichtung und der Aufwickeleinrichtung.
[0020] Die (maximale) spezifische Walzkraft des Dressiergerüsts beträgt bevorzugt zumindest
4 kN pro Millimeter Bandbreite, besonders bevorzugt zumindest 5 kN pro Millimeter
Bandbreite.
[0021] Der Dressiergrad liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,5 % bis 5 %, besonders bevorzugt
von 1 % bis 4 %.
[0022] Die Abprägung der Walzenrauheit auf das Band beträgt bevorzugt zumindest 70 %, besonders
bevorzugt zumindest 80 %.
[0023] Als Metallbänder werden bevorzugt Metallbänder mit einer Banddicke von 0,5 mm bis
6,5 mm, z. B. 0,7 mm bis 4 mm eingesetzt.
[0024] Die Entfernung des Walzmediums mit Hilfe der Bandreinigung erfolgt bevorzugt mit
der Maßgabe, dass der Restfluidfilm nach der Bandreinigung maximal 30 mg/m
2 (auf einer Bandoberfläche bzw. auf jeder Bandoberfläche) bevorzugt maximal 20 mg/m
2 beträgt.
[0025] Das Dressiergerüst ist z. B. als Duo-Dressiergerüst mit einer oberen Texturierwalze
bzw. Prägewalze und einer unteren Texturierwalze bzw. Prägewalze ausgebildet. Alternativ
kann jedoch als Dressiergerüst auch ein Quatro-Walzgerüst oder ein Sexto-Walzgerüst
eingesetzt werden.
[0026] Die Hochdruckspritzeinrichtung kann z. B. mit einem Spritzdruck von zumindest 20
bar, bevorzugt einem Spritzdruck von zumindest 50 bar ausgeführt werden.
[0027] Optional kann in die erfindungsgemäße Anlage eine Besäumschere integriert werden,
z. B. zwischen Abwickelteil und Dressiergerüst und/oder zwischen Dressiergerüst und
Aufwickelteil. Auf diese Option wird im Rahmen der Figurenbeschreibung eingegangen.
[0028] Die erfindungsgemäße Anlage kann im Übrigen als Anlage ausgebildet sein, die ausschließlich
der Texturierung des Metallbandes dient, so dass ein nichttexturiertes Metallband
texturiert und anschließend als aufgewickeltes, texturiertes Metallband in Coilform
für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung steht. In einer solchen Anlage wird das
Metallband folglich nach dem Texturieren ohne eine (zusätzliche) Wärmebehandlung aufgewickelt,
sodass eine Wärmebehandlung des Coils z. B. in einer separaten Anlage durchgeführt
wird.
[0029] Nach einem weiteren Vorschlag kann die erfindungsgemäße Anlage, in der das Metallband,
insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, texturiert wird, jedoch
auch zusätzlich einem anderen Zweck dienen, so dass zusätzlich andere Behandlungsschritte
möglich sind, die mit in die Anlage bzw. Linie integriert werden. So kann die Anlage
z. B. auch als Anlage für eine Wärmebehandlung des Metallbandes, insbesondere Aluminiumbandes,
mit integriertem Dressiergerüst und folglich integrierter Texturierungsvorrichtung
ausgebildet sein. Es kann sich z. B. um eine (Aluminium-)Glühlinie mit integriertem
Glühofen bzw. Wärmebehandlungsteil einerseits und Dressiergerüst (für die Texturierung)
andererseits handeln. Das Dressiergerüst mit der nachgeordneten Bandreinigungsvorrichtung
können folglich in eine Glühlinie mit grundsätzlich bekanntem Aufbau integriert werden.
In diesem Fall ist dann insbesondere eine Wärmebehandlungseinrichtung, z. B. ein Glühofen,
hinter der Bandreinigung (und gegebenenfalls hinter einem Trockner) vorgesehen, und
zwar insbesondere für eine Wärmebehandlung von Bändern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Sofern es bei einer solchen Anlage nicht auf die besonders kompakte Bauweise ankommt,
können alternativ zu einer Hochdruckreinigungseinrichtung auch die Bandreinigungsvorrichtungen
anderer Bauart eingesetzt werden. Auch bei einer solchen Vorrichtung kann jedoch eine
Bandvorreinigung vor dem Dressieren im Sinne einer kurzen Spritzreinigung mit Walzöl
bzw. einem Lösemittel oder einem Gemisch aus beiden sinnvoll sein. Die Anlage bzw.
Glühlinie kann mit Bandspeichern für einen kontinuierlichen Banddurchlauf ausgestaltet
sein, wobei das Dressiergerüst (mit nachgeschalteter Bandreinigung) dann sowohl im
Einlaufteil als auch im Kontiteil angeordnet sein kann.
[0030] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, wobei diese
Zeichnungen lediglich Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Anlage zum Texturieren der Oberflächen eines Metallbandes nach dem Stand der
Technik,
- Fig. 2
- eine erfindungsgemäße Anlage zum Texturieren der Oberflächen eines Metallbandes in
einer ersten Ausführungsform, und
- Fig. 3
- eine erfindungsgemäße Anlage in einer abgewandelten, zweiten Ausführungsform.
[0031] In den Figuren sind unterschiedliche Ausführungsformen einer Anlage zum Texturieren
der Oberflächen eines Metallbandes, z. B. eines Aluminiumbandes für die Automobilindustrie,
im Wege des Dressierwalzens dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Anlage
soll anhand von Fig. 1 erläutert werden, die eine aus dem Stand der Technik bekannte
Anlage in schematisch vereinfachter Darstellung zeigt. Die Anlage weist an einem Ende
(eingangsseitig) eine Abwickelvorrichtung 1 zum Abwickeln des Metallbandes M von einem
Coil und am anderen Ende (ausgangsseitig) eine Aufwickelvorrichtung 2 zum Aufwickeln
des Metallbandes M auf. Zwischen der Abwickelvorrichtung 1 und der Aufwickelvorrichtung
2 ist ein Dressiergerüst 3 angeordnet, welches in der dargestellten Ausführungsform
beispielhaft als Duogerüst mit einer oberen Dressierwalze 3a und einer unteren Dressierwalze
3b ausgebildet ist. Diese Dressierwalzen 3a, 3b sind jeweils mit einer Oberflächentexturierung
versehen. Im Zuge des Durchlaufs des Metallbandes in der Bandlaufrichtung B wird die
Texturierung der Walzen 3a, 3b auf das Metallband übertragen und folglich abgeprägt.
In Fig. 1 ist im Übrigen erkennbar, dass der Abwickeleinrichtung 1 z. B. zunächst
ein Umlenktreiber 4 und eine Richtmaschine 5 sowie ein weitere Treiber 6 nachgeordnet
sein können. Dabei ist in der Fig. 1 angedeutet, dass die Richtmaschine 5 lediglich
optional im Eingriff mit dem Metallband steht. Ferner kann eine Querteilschere 7 vorgesehen
sein. Schließlich besteht optional die Möglichkeit, dass vor dem Dressiergerüst, z.
B. vor oder hinter der Querteilschere 7 eine Besäumschere zum Besäumen der Bandkanten
angeordnet ist. Diese ist nicht dargestellt. In Bandlaufrichtung B hinter dem Dressiergerüst
3 ist ein weiterer Treiber 8 (z. B. Umlenktreiber) vorgesehen, bevor das Metallband
M, und zwar das texturierte Metallband im Aufwickelteil 2 zu einem Coil aufgewickelt
wird. In der Praxis ist es üblich, zur Vermeidung eines Partikelaufbaus an den Walzen
3a, 3b das Band und/oder die Walzen mit einem Walzmedium, z. B. mit Walzöl, zu beaufschlagen.
Dazu können in der Praxis Sprühvorrichtungen vor dem Dressiergerüst oder im Bereich
des Dressiergerüsts vorgesehen sein. Diese sind in Fig. 1 nicht dargestellt.
[0032] Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer solchen Anlage. Diese unterscheidet
sich von der aus dem Stand der Technik nach Fig. 1 bekannten Anlage insbesondere dadurch,
dass hinter dem Dressiergerüst 3 und folglich zwischen Dressiergerüst 3 und Aufwickelvorrichtung
2 zumindest eine Bandreinigungsvorrichtung 9 angeordnet ist, mit der nach dem Dressieren
das auf dem Metallband M verbliebene bzw. verbleibende Walzmedium entfernt wird. Eine
solche Bandreinigungsvorrichtung 9 weist im Ausführungsbeispiel ein oder mehrere Reinigungsaggregate
10 auf, z. B. Spritzdüsen, die in den Figuren lediglich angedeutet sind. Vor und/oder
hinter den Reinigungsaggregaten 10 können eine oder mehrere Abquetschvorrichtungen
11 angeordnet sein, die jeweils von einem Walzenpaar mit Walzen mit gummierten Oberflächen
gebildet werden. Im Übrigen sind in Fig. 2 die bereits erwähnten Auftragsvorrichtungen
12 dargestellt, mit denen eingangsseitig das für den Prozess wichtige Walzmedium auf
das Metallband M und/oder auf die Walzen 3a, 3b aufgebracht wird. Dieses Walzmedium
bzw. der dadurch auf dem Metallband entstehende Fluidfilm wird mit Hilfe der Reinigungsvorrichtung
9 nach dem Dressieren bzw. Texturieren entfernt oder zumindest erheblich reduziert.
Dieses hat erfindungsgemäß den Vorteil, dass die bei dem gegebenenfalls anschließend
durchzuführenden Glühen des Metallbandes entstehenden Verfärbungen vermieden werden.
[0033] Der Reinigungsvorrichtung 9 ist bevorzugt ein Trockner 13 nachgeordnet. Daran können
sich gegebenenfalls ein weiterer Treiber 14 und eine Querteilschere 15 sowie der bereits
im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Umlenktreiber 8 anschließen, bevor das Metallband
in der Aufwickelvorrichtung 2 zu einem Coil aufgewickelt wird.
[0034] Die Reinigungsvorrichtung 9 ist bevorzugt als kompakte Hochdruckspritzeinrichtung
ausgeführt, die z. B. mit Heißwasser arbeitet und folglich als Hochdruckheißwasserreinigung
ausgebildet ist. Sie arbeitet z. B. mit einem maximalen Spritzdruck von zumindest
20 bar, bevorzugt zumindest 50 bar. Mit der Reinigungsvorrichtung lässt sich der Restfluidfilm
nach der Bandreinigung entfernen, das heißt auf maximal 30 mg/m
2 je Bandseite, bevorzugt maximal 20 mg/m
2 reduzieren.
[0035] Ferner ist in Fig. 2 erkennbar, dass in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
zwischen der Abwickelvorrichtung 1 und dem Dressiergerüst 3 ein Bandverbinder 16 vorgesehen
ist. Mit diesem Bandverbinder lässt sich nach einem Coilwechsel im Abwickelteil 1
der Bandanfang des neuen Coils mit dem Bandende des vorangelaufenen Coils im Aufwickelteil
2 verbinden, bevor der Bandanfang bzw. das Bandende durch das Dressiergerüst und insbesondere
durch die Reinigungsvorrichtung 9 laufen. Dieses hat den großen Vorteil, dass auf
ein aufwendiges Einfädeln des Bandanfangs durch die Reinigungsvorrichtung 9 verzichtet
werden kann, denn insbesondere bei den kompakt bauenden Hochdruckspritzeinrichtungen
kann das Einfädeln durch die Reinigungsvorrichtung in der Praxis Probleme bereiten.
Dem Bandverbinder 16 kommt folglich erfindungsgemäß besondere Bedeutung in Kombination
mit der Reinigungsvorrichtung 9 zu.
[0036] Die in Fig. 3 dargestellte abgewandelte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet
sich von den in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass vor dem Dressiergerüst
und folglich zwischen Abwickelteil 1 und Dressiergerüst 3 eine zusätzliche Bandvorreinigung
17 angeordnet ist. Diese kann z. B. ebenfalls als Spritzeinrichtung ausgebildet sein,
mit der ebenfalls ein Walzmedium, z. B. Walzöl, zum Reinigen verwendet wird. Ergänzend
können wiederum die dargestellten Abquetschwalzen 18 vorgesehen sein. Mit einer solchen
Vorreinigung (die jedoch nicht mit Wasser, sondern mit einem Walzmedium erfolgt) können
Partikel und Verunreinigungen vor dem Einlaufen in das Dressiergerüst entfernt werden.
Zugleich kann damit das Walzmedium aufgebracht und folglich ein ausreichender Fluidfilm
erzeugt werden. Insofern kann bei dieser Ausführungsform nach Fig. 3 gegebenenfalls
auf die dargestellten Auftragsvorrichtungen 12 verzichtet werden.
[0037] Insgesamt zeigen die Figuren eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der
die Anlage ausschließlich der Texturierung des Metallbandes dient, d. h. die texturierten
Metallbänder werden - abgesehen von der anschließenden Reinigung und der optionalen
Trocknung - keiner weiteren Behandlung und insbesondere keiner vorgeordneten oder
nachgeordneten Wärmebehandlung in der Texturieranlage unterzogen. Die texturierten
Bänder stehen anschließend in Coilform für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung.
[0038] Optional kann die Texturiervorrichtung jedoch auch Teil einer Wärmebehandlungslinie,
z. B. Glühlinie für Aluminiumbänder, sein. Eine solche Ausführungsform ist in den
Figuren nicht dargestellt. Die Wärmebehandlungseinrichtung, z. B. der Glühofen, ist
jedoch in einem solchen Fall bevorzugt dem Dressiergerüst und folglich der Texturiervorrichtung
nachgeordnet.
1. Anlage zum Texturieren zumindest einer Oberfläche eines Metallbandes (M), insbesondere
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, im Wege des Dressierens, mit zumindest
- einer Abwickelvorrichtung (1) zum Abwickeln des Metallbandes (M),
- einem Dressiergerüst (3) mit zumindest einer oberen Dressierwalze (3a) und einer
unteren Dressierwalze (3b), von denen eine oder beide mit einer Oberflächentexturierung
versehen sind,
- einer Aufwickelvorrichtung (2) zum Aufwickeln des texturierten Metallbandes (M),
- einer vor dem Dressiergerüst (3) oder im Bereich des Dressiergerüstes (3) angeordneten
Auftragsvorrichtung (12), mit der ein Walzmedium auf das Metallband (M) und/oder auf
die Walzen (3a, 3b) aufbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dressiergerüst (3) und der Aufwickelrichtung (2) eine Bandreinigungsvorrichtung
(9) angeordnet ist, mit der nach dem Dressieren auf dem Band (M) verbleibendes Walzmedium
entfernt wird.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abwickelvorrichtung (1) und dem Dressiergerüst (3) ein Bandverbinder
(16) angeordnet ist, mit dem der Bandanfang eines von der Abwickelvorrichtung (1)
abzuwickelnden Metallbandes (M) mit dem Bandende eines auf der Aufwickeleinrichtung
(2) aufgewickelten Metallbandes (M) verbindbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandreinigungsvorrichtung (9) als Hochdruckreinigungsvorrichtung ausgebildet
ist, die z. B. mit einem Spritzdruck von zumindest 20 bar, vorzugsweise zumindest
50 bar, betreibbar ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung (B) hinter der Bandreinigungsvorrichtung (9) ein Trockner (13)
zum Trocknen des gereinigten Metallbandes (M) angeordnet ist, z. B. ein Trockner mit
Luftrakeln.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung (12) für das Walzmedium als Sprühvorrichtung ausgebildet
ist, mit der das Walzmedium auf das Band (M) und/oder auf die Walzen (3a, 3b) sprühbar
ist, z. B. im Bereich des Walzspaltes.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung für das Walzmedium als vor dem Dressiergerüst angeordnete
Vorreinigungseinrichtung (17) ausgebildet ist, die z. B. als Spritzreinigungsvorrichtung
ausgebildet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der Ausführungsform als thermische Bandbehandlungseinrichtung,
z. B. als Glühlinie, mit integriertem Dressiergerüst (3), dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Bandreinigungsvorrichtung (9) eine Wärmebehandlungseinrichtung, z. B.
ein Glühofen, angeordnet ist.
8. Verfahren zum Texturieren eine Oberfläche oder beider Oberflächen eines Metallbandes
(M), insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, im Wege des Dressierens,
mit einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei das Metallband (M) von der Abwickeleinrichtung (1) abgewickelt, durch das Dressiergerüst
(3) hindurchgeführt und dabei texturiert und anschließend das texturierte Metallband
in der Aufwickelvorrichtung (2) aufgewickelt wird,
wobei das Metallband (M) vor dem Dressiergerüst (3) oder im Bereich des Dressiergerüstes
(3) mit einem Walzmedium unter Bildung eines Fluidfilms beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Walzmedium hinter dem Dressiergerüst (3) vor dem Aufwickeln mit der Reinigungsvorrichtung
(9) entfernt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandanfang eines Metallbandes (M) vor dem Hindurchführen durch die Bandreinigungsvorrichtung
(9) und bevorzugt vor dem Hindurchführen durch das Dressiergerüst (3) mit dem Bandende
eines zuvor behandelten Metallbandes (M) verbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (M) nach der Reinigung getrocknet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmedium in der Reinigungsvorrichtung (9) Wasser z. B. Heißwasser, oder
ein auf Wasser basierendes Reinigungsmittel verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Reinigungsvorrichtung (9) der Fluidfilm bzw. Trennfilm derart entfernt wird,
dass ein Restfilm mit einer Restdicke von weniger als 30 mg/m2 des Walzmediums, bevorzugt weniger als 20 mg/m2 des Walzmediums auf der jeweiligen Bandoberfläche verbleibt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dressiergrad des Dressiergerüstes 0,5 % bis 5 %, vorzugsweise 1 % bis 4 % beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abprägung der Texturierung bzw. der Walzenrauheit von den Dressierwalzen (3a,
3b) auf das Metallband zumindest 70 %, bevorzugt zumindest 80 % beträgt.