DE3312181C2

DE3312181C2 - Streckbiegevorrichtung zum Streckbiegerichten von dünnen Metallbändern und -folien

Info

Publication number: DE3312181C2
Application number: DE19833312181
Authority: DE
Inventors: Andreas 4330 Mülheim Noé; Oskar Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Noé; Rolf 1000 Berlin Noé
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1983-04-02
Filing date: 1983-04-02
Publication date: 1985-11-14
Also published as: DE3312181A1

Abstract

Es handelt sich um eine Streckbiegevorrichtung zum Planieren von dünnen Metallbändern mit mehreren in das Metallband eintauchenden Biegerollen mit kleinem Durchmesser. Den Biegerollen sind zum Beaufschlagen der zwischen dem Metallband und den Biegerollen gebildeten Eintauchspalte mit Schmiermittelflüssigkeit in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit in Bandlaufrichtung schmierkeilbildende Spritzdüsen vorgeordnet. Dadurch läßt sich die Streckbiegevorrichtung betriebssicher selbst bei extrem hohen Bandgeschwindigkeiten einsetzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Streckbiegevorrichtung zum Streckbiegerichten von dünnen Metallbändern und -folien mit einer oder mehreren in das Metallband eintauchenden Biegerollen mit kleinem Durchmesser unter Einsatz einer hydrodynamischen Abstützung.

Dünne Metallbänder oder -folien von z. B. 0,05—0,7 mm Banddicke werden regelmäßig mit hohen Bandgeschwindigkeiten von z. B. 2500 m/min gewalzt und in Nachbehandlungslinien gerichtet, entfettet, gebeizt, mit anderen Werkstoffen beschichtet und so fort. An derartige Metallbänder werden in bezug auf ihre Planheit hohe Anforderungen gestellt. Die im Zuge des Walzens nicht zu vermeidenden Walzwelligkeiten können mit Streckbiegevorrichtungen vollkommen beseitigt werden. Allerdings müssen beim Streckbiegerichten von dünnen Metallbändern zur Erzielung einer ausreichenden Planierung Biegerollen mit kleinem Durchmesser verwendet werden. Durch den Einsatz von Biegerollen mit kleinem Durchmesser von z. B. 10 mm bis 30 mm sind die möglichen Richtgeschwindigkeiten auf etwa 50 bis 200 m/min beschränkt.

In einem anderen Zusammenhang, nämlich um eine durchbiegungsireie Abstützung von Biegerollen mit kleinem Durchmesser unter Verzicht auf Stütz- und Zwischenwalzen zu erreichen, ist eine Richtvorrichtung für Metallbänder bekannt, bei welcher die Biegerollen an einer dem Rollenumfang angepaßten Lagerfläche über einen dynamischen Druckflüssigkeitsfilm abgestützt sind. Der Laufspalt zwischen Rollenumfang und Lagerfläche ist zur Erzeugung des Druckflüssigkeitsfilms an eine Flüssigkeitszuführung angeschlossen. Bei ίο dieser Ausführungsform werden die Biegerollen über ihre gesamte Länge in den als Gleitlager ausgebildeten Rollenlagern abgestützt. Da die Biegerollen für die maximale Bandbreite ausgelegt sein müssen, tritt jedoch ein verhältnismäßig hoher Verschleiß im Bereich der υ Biegerollen auf, zumal die Metallbänder meist schmaler als die maximale Biegerollenbreite sind. Folglich werden die Biegerollen über die Biegerollenbreite ungleichmäßig belastet Aus dieser ungleichmäßigen Belastung resultieren zwangsläufig unerwünschte Schwingungen und Bandmarkierungen (vgl. DE-AS 22 51 735).

Ferner kennt man eine Vorrichtung zum Planieren dünner Metallbänder, welche als Planierwerkzeug eine geradlinige, radial gekrümmte Kante, eine Band-Zugeinrichtung und eine Band-Haltevorrichtung aufweist, um eine geeignete Bandspannung bei unter einem vorgegebenen Winkel an der Kante des Planierwerkzeuges anliegendem Metallband zu gewährleisten. Das Metallband ist zwischen zwei Schutz- und Schmierfolien eingefügt Derartige Maßnahmen sind aufwendig und haben im übrigen die Probleme um die Erzielung hoher Bandgeschwindigkeiten beim Einsatz von Biegerollen mit kleinem Durchmesser in Streckbiegevorrichtungen nicht maßgebend beeinflußt (vgl. DE-OS17 52 893).

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Richten von Metallbändern bekannt, bei welcner auf Biegerollen verzichtet wird, vielmehr wird das Metallband über Stützkeiie geführt, bei denen im Bereich der Bandaufiage Druckflüssigkeit zur Erzeugung eines Flüssigkeitsfilms austritt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform mit einer Biegerolle ist lediglich tür die 'Lagerung der Biegerolle ein Druckflüssigkeitsbett vorgesehen (vgl. Iron and Steel Engineer, March 1983, Seiten 35 bis 40).

Endlich ist ein für das Kaltwalzen eingerichtetes Walzwerk bekannt, bei welchem nicht nur die Stützwalzen, sondern auch der Walzspalt mit einem wasserlöslichen öl als Schmiermittelflüssigkeit beaufschlagt wird (vgl. Iron and Steel Engineer, July 1975, Seiten 36 und 37). In diesem Fall will man unter extrem hohen Walzdrücken kaltgewalzten Stahl behandeln. Dazu wird der ro Walzspalt von beiden Seiten mit einem Schmiermittelnebel beaufschlagt. — Durch diese bekannten Maßnahmen sind die Probleme um das Richten von dünnen Metallbändern sowohl bei beliebig niedrigen als auch hohen Bandgeschwindigkeiten nicht maßgebend beeinflußt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Streckbiegevorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche das betriebssichere Streckbiegerichten und insbesondere Planieren von dünnen Metallbändern und -folien selbst bei extrem hohen Bandgeschwindigkeiten gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die gattungsgemäße Streckbiegevorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Abstützung zwischen Biegerollen und Metallband vorgesehen ist derart, daß den Biegerollen in Bandlaufrichtung trennschichtbildende Trennmittelzuführungsvorrichtungen vorgeordnet sind, welche die zwischen dem Metallband und den Biegerollen

gebildeten Einiauchspalte mit Trennmittel in einer von der Bandgeschwindigkeit abhängenden Menge und mit vorgegebenem Druck beaufschlagen. — Als Trennmittel kommen im Rahmen der Erfindung entweder Druckluft zur Verwirklichung gleichsam einer Druckluftschmierung oder Schmiermittelflüssigkeit zur Erzeugung einer Schwimmreibung bzw. Flüssigkeitsreibung in Frage. Bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten nehmen die Biegerollen Jie Geschwindigkeit des betreffenden Metallbandes an, da sich bei beispielsweise Verwendung von Schmiermittelflüssigkeit noch kein hydrodynamischer Schmierkeil aufbauen kann. Mit wachsender Bandgeschwindigkeit, z. B. zwischen 60 und 120 m/min, drehen die Biegerollen bereits mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit als Bandgeschwindigkeit, weil sich ein Schmierkeil aufgebaut hat. Steigert man die Bandgeschwindigkeit, so bleiben schließlich sämtliche Biegerollen stehen, weil das Metallband seinen Kontakt mit den Biegerollen verloren hat, die Schmiermittelflüssigkeit also eine Schwimm- bzw. Trennschicht zwischen dem Metallband und den Biegeroüen bildet. Dadurch können nunmehr außerordentlich hohe wie auui niedrige Bandgeschwindigkeiten in der erfindungsgemäßen Streckbiegevorrichtung gefahren werden, ohne daß es zu Schwingungserscheingungen und Markierungen des zu richtenden Metallbandes komm L Tatsächlich können die Bandgeschwindigkeiten über 1000 m/min betragen. Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So sind vorzugsweise die Trennmittelzuführungsvorrichtungen als über die Biegerollenbreite in vorgegebenen Abständen angeordnete und auf den jeweiligen Eintauchspalt gerichtete bzw. einstellbare Trennmitteldüsen ausgebildet Nach einer Ausführungsfonr. der Erfindung sind die Trennmitteldüsen als Druckluftdüsen ausgebildet, welche an eine Druckluftquelle angeschlossen sind. Die Druckluftzufuhr kann unschwer in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit geregelt weroen. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung sind die Trennmitteldüsen als Spritzdüsen für Schmier.mittelflüssigkeit ausgebildet. Als Schmiermittelflüssigkeit kommen Schmieröl, Wasser o. dgl. in Frage, welche von einer Schmiermittelquelle mittels einer Pumpe den Spritzdüsen zugeführt wird, wobei sich die Zufuhr der Schmiei mitte'lflüssigkeit ebenfalls unschwer in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit regeln läßt Sowohl die Druckluftdüsen als auch die Spritzdüsen können zu einem Düsenbalken zusammengefaßt sein, wobei die Abstände zwischen den Düsen so gewählt sind, daß eine gleichmäßige Druckluft- bzw. Schmiermittelflüssigkeitsbeaufschlagung der Eintauchspalte zwischen den Biegerollen und dem Metallband über die Biegerollenbreite gewährleistet ist. Im übrigen besteht die Möglichkeit, daß die Biegerollen unmittelbar gegen Stützrollen oder unter Zwischenschaltung von Zwischenrollen gegen Stützrollen abgestützt sind und die Stützrollen über ihre Stützlänge mehrfach unterteilt und in ihrer Teilung versetzt zueinander gelagert sind. Dadurch wird eine durchbiegungsfreie Lagerung für die Biegerollen selbst bei der Beaufschlagung mit Druckluft oder Schmiermittelflüssigkeit erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung es näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungs^emäße Streckbiegevorrichtung zwischen einem Brernstrommelspannsatz und einem Zugtrommelspannsatz,

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und

Fig.3 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 2 in perspektivischer Darstellung.

In den Figuren ist eine Streckbiegevorrichtung 1 zum Streckbiegerichten bzw. Planieren von dünnen Metallbändern 2 mit mehreren in das Metallband 2 eintauchenden Biegerollen 3 mit kleinem Durchmesser dargestellt Diese Streckbiegevorrichtung 1 ist zwischen einem einiaufseitigen Bremstrommelspannsatz 4 und einem auslaufseitigen Zugtrommelspannsatz 5 für das zu planierende Metallband 2 angeordnet Die Biegerollen 3 sind unter Zwischenschaltung von Zwischenrollen 6 gegen Stützrollen 7 abgestützt. Die Stützrollen 7 sind über ihre Stützlänge mehrfach unterteilt und in ihrer Teilung versetzt zueinander angeordnet. Den Biegerollen 3 sind zum Beaufschlagen der zwischen dem Metallband 2 und den Biegerollen 3 gebildeten Eintauchspalte 8 mit Trennmittel 9 in Abhängigkeit von d?.- Bandgeschwindigkeit sowie mit vorgegebenem Druck ;n Bandlaufrichtung trennschichtbildende Trennmittelzuführungsvorrichtungen 10 vorgeordnet. Die Trennmittelzuführungsvorrichtungen 10 sind als über die Biegerollenbreiie in vorgegebenen Abständen angeordnete und auf den jeweiligen Eintauchspalt 8 gerichtete bzw. einstellbare Trennmitteldüsen ausgebildet Nach dem Ausführungsbeispiel sind die Trennmitteldüsen als Spritzdüsen 10 für Schmiermittelflüssigkeit ausgebildet und zu einem Spritzdüsenstock zusammengefaßt, dessen Anschluß an eine Schmiermittelquelle mit Pumpe und Regeleinrichtung nicht dargestellt ist. Die Regeleinrichtung sorgt dafür, daß die Spritzdüsen 10 in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit mehr oder weniger Schmiermittelflüssigkeit unter vorgegebenem Druck zwischen Metallband 2 und Biegerollen 3 abgeben, damit sich bei wachsender Bandgeschwindigkeit ein hydrodynamischer Schmierkeil 11 aufbaut, bis schließlich die Biegerollen 3 stehen bleiben, weil das Metallband 2 keinen Kontakt mehr mit den Biegerollen 3 hat, vielmehr der Zustand der Schwimmreibung bzw. Flüssigkeitsreibung erreicht worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Streckbiegevorrichtung zum Streckbiegerichten von dünnen Metallbändern und -folien mit einer oder mehreren in das Metallband eintauchenden Biegerollen mit kleinem Durchmesser unter Einsatz einer hydrodynamischen Abstützung, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Abstützung zwischen Biegerollen (3) und Metallband (2) vorgesehen ist derart, daß den Biegerollen (3) in Bandlaufrichtung trennschichtbildende Trennmittelzuführungsvorrichtungen (10) vorgeordnet sind, welche die zwischen dem Metallband (2) und den Biegerollen (3) gebildeten Eintauchspalte (8) mit Trennmittel (9) in einer von der Bandgeschwindigkeit abhängenden Menge und mit vorgegebenem Druck beaufschlagen.

2. Streckbiegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittelzuführungsvomditungen (10) als über die Biegerollenbreite in vorgegebenen Abständen angeordnete und auf den jeweiligen Eintauchspalt (8) gerichtete Trennmitteldüsen ausgebildet sind.

3. Streckbiegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmitteldüsen als Druckluftdüsen ausgebildet sind.

4. Streckbiegevorrichtur.g nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmitteldüsen als Spritzdüsen (10) für Schmiermittelflüssigkeit ausgebildet sind.

5. Streckbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadrxch gekennzeichnet, daß die Biegerollen (3) unmittelbar gegen Stützrollen (7) abgestützt sind.

6. Streckbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerollen (3) unter Zwischenschaltung von Zwischenrollen (6) auf den Stützrollen (7) abgestützt sind und die Stützrollen (7) über ihre Stützlänge mehrfach unterteilt und in ihrer Teilung versetzt zueinander gelagert sind.