DE19817002A1 - Einrichtung zum Entzundern von Halbzeugen - Google Patents

Abstract

Um eine Einrichtung zum Entzundern von Halbzeugen, insbesondere von Bändern bzw. Blechen aus Metall, die eine Düsenvorrichtung, die auf die Oberfläche des relativ zu der Düsenvorrichtung bewegten Halbzeugs unter Hochdruck ein Fluid aufbringt, sowie wahlweise eine Vorrichtung zum Abführen des Zunders umfaßt, bereitzustellen, mit der ein gleichmäßigerer Entzunderungspralldruck, dem sog. Impact, und damit eine gleichmäßigere Entzunderung über der Bandbreite und -länge als bei konventionellen Einrichtungen erreicht werden kann, sind Mittel (6, 7) vorgesehen zum direkten Erfassen des Bandprofils, wobei abhängig hiervon die Düsenvorrichtung (5a, b) und/oder die Zunderabführvorrichtung (4) jeweils einzeln höhenverstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entzundern von Halbzeugen, insbesondere zum Entzundern von Bändern oder Ble­ chen aus Metall.

Solche Einrichtungen weisen hintereinander angeordnete Düsen­ vorrichtungen auf, die mit Hochdruck ein Fluid, üblicherweise Wasser, auf die Band- bzw. Blechoberfläche aufbringen. Jeder dieser Düsenvorrichtungen sind üblicherweise Zunderabführvor­ richtungen in Bandlaufrichtung vorgeordnet, die das abpral­ lende Zunder-Wasser-Gemisch aufnehmen und vom Band wegführen.

Bei solchen Einrichtungen, auch Zunderwäscher genannt, ist es Stand der Technik, daß die Düsenvorrichtungen, beispielsweise Spritzbalken, in einem festen Abstand zur Bandoberfläche an­ geordnet sind. Des weiteren sind auch Düsenvorrichtungen be­ kannt, deren Abstand zur Bandoberfläche in Abhängigkeit von der Banddicke vor dem Beginn des Entzunderungsvorgangs vor­ eingestellt wird. Analoges gilt für die Zunderabführvorrich­ tungen.

Dieser voreinstellbare Abstand der Düsenvorrichtungen wird üblicherweise so gewählt, daß die Oberkante einer Banduneben­ heit, zum Beispiel eine Bandwelle, noch entzundert wird. Die­ ser Kompromiß, der auch die Entzunderung von Bandwellen be­ rücksichtigt, weist aber den Nachteil auf, daß bei planen Ab­ schnitten des Bandes der Wasserpralldruck (im nachfolgenden Impact genannt) relativ klein ist bei zu großer Überdeckung des Düsenspritzwinkels und zu großem Wasserverbrauch. Tritt eine Bandwelle auf, ist die Überdeckung der Düsenspritzwinkel optimal, aber der Impact ist zu groß.

Ferner ist als Stand der Technik die deutsche Patentschrift DE 195 35 789 C2 bekannt, die ebenfalls eine Einrichtung zum Entzundern von Bändern betrifft. Diese geht von der Aufgabe aus, eine Einrichtung so auszugestalten, daß der Abstand zwi­ schen Halbzeugoberfläche und Düsenvorrichtung verringert und bei Auftreten von Unebenheiten und Aufwölbungen stets gleichgehalten werden kann. Hierfür wird vorgeschlagen, einen Wegaufnehmer vorzusehen, der den Abstand a der Düsenvor­ richtung von der Oberfläche des Halbzeuges erfaßt. In Abhän­ gigkeit dieses Abstandswertes wird die Düsenvorrichtung über einen Soll-Ist-Vergleich mittels einer Kolben-Zylindereinheit in der Höhe verstellt. Auf diese Weise wird die Düsen­ vorrichtung stets in einem gewünschten Abstand von der Ober­ fläche des Halbzeuges gehalten und kann so auf Bandwölbungen reagieren. Gleichzeitig schlägt die DE 195 35 789 C2 vor, eine Zunderabführvorrichtung vorzusehen. Deren Abstand von der Halbzeugoberfläche wird ebenfalls durch den Wegaufnehmer gemessen. Die Zunderabführeinrichtung ist mittels einer wei­ teren Kolben-Zylindereinheit synchron mit der Düsenvorrich­ tung quer zur Durchlaufrichtung des Halbzeugs bewegbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Entzundern von Bändern bzw. Blechen bereitzu­ stellen, mit der ein gleichmäßigerer Entzunderungspralldruck, sogenannter Impact, und damit eine gleichmäßigere Entzunde­ rung über die Bandbreite und -länge als bei konventionellen Einrichtungen erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierin wird vorgeschlagen, daß Mittel zum direkten Erfassen des Bandprofils vorgesehen sind. In Abhän­ gigkeit von dem erfaßten Profilverlauf sind die Düsenvorrich­ tungen bzw. die Zunderabführvorrichtungen jeweils einzeln hö­ henverstellbar.

Durch diese Höhenverstellung in Abhängigkeit des Bandprofils wird gewährleistet, daß der Abstand zwischen den Vorrichtun­ gen und der Bandoberfläche immer konstant gehalten werden kann und folglich der Impact sowie die Überdeckung der Düsen­ winkel gleichmäßiger wird.

Dabei wird im Gegensatz zur Einrichtung nach der Patent­ schrift DE 195 35 789 C2 die Höhenverstellung nicht in Abhän­ gigkeit eines erfaßten Abstandswertes a zwischen den Vorrich­ tung und der Bandoberfläche, sondern über eine direkte Erfas­ sung des Bandprofils gesteuert, was in einer höheren Genauig­ keit resultiert. Diese direkte Erfassung des Bandprofils wird hierbei mittels berührender oder berührungsloser Meßaufnehmer gewährleistet.

Tritt eine Bandwelle auf, werden erfindungsgemäß die Düsen­ vorrichtungen, beispielsweise in Form von Spritzbalken, zeit­ lich versetzt in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit hö­ henverstellt.

Diese Höhenverstellung wird bei den Düsenvorrichtungen bzw. den Zunderabführvorrichtungen in Form einer vertikalen Bewe­ gung quer zum Bandverlauf bewerkstelligt, vorzugsweise wird aber bei den Zunderabführvorrichtungen nur jeweils der den Zunder auffangende Führungsbereich, der zur Bandoberfläche gerichtet ist, in der Höhe verstellt. Dies wird erreicht durch eine Schwenkbewegung der gesamten Zunderabführvorrich­ tung, auch Wasserrinne genannt, um einen festen Lagerpunkt.

Die Mittel zum Erfassen des Bandprofils sind nach einer er­ sten Ausführungsform berührungslos, nach einer zweiten Aus­ führungsform berührend zum Band ausgebildet.

Bei der ersten Ausführungsform handelt es sich um eine Meßeinrichtung, die vor dem Zunderwäscher angeordnet ist. Diese Meßeinrichtung tastet berührungslos das Bandprofil ab. In Abhängigkeit dieses Meßwertes werden die Düsenvorrichtun­ gen bzw. die Zunderabführvorrichtungen unter Berücksichtigung der Bandlaufgeschwindigkeit und des Abstandes der Vorrichtun­ gen von der Meßeinrichtung angesteuert und in ihrem Abstand zu der Bandoberfläche jeweils durch Verstellung in der Höhe angepaßt.

Hierfür ist es nicht notwendig, zwei Werte, d. h. zwei Ab­ standwerte, wie dies beim Stand der Technik nach der DE 195 35 789 C2 beschrieben wird, aufzunehmen. In dem bekannten Do­ kument erfaßt der Wegaufnehmer sowohl den vertikalen Abstand a zwischen der Düsenvorrichtung und der Bandoberfläche als auch den Abstand zwischen der Zunderabführvorrichtung und der Bandoberfläche.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der berührungslo­ sen Messung ist es von Vorteil, den Meßaufnehmer in bestehen­ den Meßhäusern in der Walzstraße oder kurz vor der Zundervor­ richtung vorzusehen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung schlägt berührende Erfassungsmittel für das Bandprofil vor.

Dieses Mittel ist vorzugsweise ein auf dem Band abrollender Rundkörper, beispielsweise eine quer zur Bandrichtung verlau­ fende Welle oder ein Rad.

Dieser Rundkörper ist vorteilhafterweise mittels eines Ver­ bindungselementes starr mit jeweils einer Düsenvorrichtung und/oder einer Zunderabführvorrichtung verbunden und gibt somit eine Bandprofiländerung als mechanisches Stellglied direkt an die Düsenvorrichtung bzw. die Kombination aus Dü­ sen- und Zunderabführvorrichtung weiter.

Es ist aber auch vorstellbar, daß dieser Rundkörper, d. h. das Meßrad, auf dem Band abläuft und nicht mechanisch mit der Dü­ sen- bzw. Zunderabführvorrichtung verbunden ist. Dann wird eine Profiländerung mittels des abrollenden Rades in Form ei­ nes Meßwertes an die Düsenvorrichtung bzw. Zunderabführvor­ richtung weitergegeben. Diese werden in Abhängigkeit von dem aufgenommenen Meßwert kontrolliert in der Höhe verstellt.

Es ist möglich, bereits in konventionellen Straßen vor oder in der Zundervorrichtung vorhandene Rollen, beispielsweise die Treiberrollen, für diese berührende Messung des Profils zu verwenden.

Des weiteren ist denkbar, daß als berührendes Erfassungsmit­ tel ein Meßaufnehmer vor der Zundervorrichtung vorgesehen ist. Bei diesem Meßaufnehmer handelt es sich beispielsweise um ein über die Bandoberfläche streichendes Element.

Insgesamt zeigen beide Ausführungsformen folgende vorteil­ hafte Wirkungen. Durch die optimale Anpassung an die Bandoberfläche wird der Impact über Bandbreite und -länge insgesamt gleichmäßiger und größer. Der Nachteil, daß bei planem Band der Impact zu niedrig ist, wird kompensiert.

Insgesamt kann die Wassermenge zur Entzunderung vermindert werden. Damit wird der Energieverbrauch gesenkt. Da sich die Bandabkühlung im Zunderwäscher proportional zur Wassermenge und der Bandgeschwindigkeit verhält, vermindert sich eben­ falls die Bandabkühlung. Die Wasserverteilung ist gleichmäßi­ ger, was in einer gleichmäßigeren Abkühlung über der Band­ breite resultiert.

Beide Ausführungsformen sind vorzugsweise dadurch ausgestal­ tet, daß sowohl oberhalb als auch unterhalb des Bandes minde­ stens eine Düsenvorrichtung vorgesehen ist. Hierbei sind ent­ weder nur die obere oder die obere sowie die untere Düsenvor­ richtung höhenverstellbar.

Vorzugsweise werden die Düsen- bzw. die Zunderabführvorrich­ tungen mittels Hydraulikzylindern in der Höhe bewegt.

Bei einer Düsenvorrichtung handelt es sich vorteilhafterweise um einen Spritzbalken. In Bandlaufrichtung gesehen ist dann vor jedem Spritzbalken eine Zunderabführvorrichtung, d. h. Wasserabführrinne, angeordnet. Vorzugsweise sind die Düsen an dem Spritzbalken fest angeordnet. Es ist auch denkbar, daß ein rotierender Düsenkopf mit einzelnen Düsen vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu­ tert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Zunderwäschers nach der er­ sten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Zunderwäschers nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den Zunderwäscher 1, umfassend einen Rollgang 2, der Bandmaterial 3 in Durchlaufrichtung durch den Zunder­ wäscher fördert. Oberhalb des Bandmaterials 3 sind Zunderab­ führvorrichtungen 4 sowie nachgeordnete Düsenvorrichtungen 5, hier in Form von Spritzbalken, angeordnet. Spritzbalken (5a, 5b) befinden sich oberhalb und unterhalb des Rollganges 2. Die Zunderabführvorrichtungen 4 sind in Form einer Rinne aus­ gebildet. Die Spritzbalken 5a, 5b weisen jeweils mehrere Düsen (nicht gezeigt) auf zum Aufspritzen von Hochdruckwasser auf die Bandoberfläche.

Die Spritzbalken 5a und 5b sind jeweils vertikal zum Bandver­ lauf in Richtung der Pfeile heb- und senkbar führbar. Die Wasserrinnen 4 sind schwenkbar gelagert. Ihre Höhenverstel­ lung zur Bandoberfläche wird erreicht durch zumindest dieje­ nige Vertikalverstellung des den Zunder auffangenden Füh­ rungsbereichs 41.

Vor dem Zunderwäscher ist die Meßeinrichtung 6 angeordnet, die berührungslos das Bandprofil abtastet. Hier ist jede Art von Meßeinrichtung wählbar, die diese Aufgabe erfüllt. Diese erfaßt die aktuelle Höhenlage des Bandes, welche bei planem Band der Materialdicke und bei welligem Band der maximalen Wellenhöhe entspricht.

Die Spritzbalken werden in Abhängigkeit von diesem erfaßten Wert zeitlich versetzt entsprechend in ihrer Höhe positio­ niert; in anderen Worten, sie "reiten" die Bandwellenhöhen ab. Der Abstand der Spritzbalken und der Wasserrinnen von der Bandoberfläche bleibt konstant, wobei Toleranzen von +10 mm bei Bandwellen akzeptiert werden.

Fig. 2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit berührenden Erfassungsmitteln. Es ist ein Roll­ gang 2 mit einem durchlaufenden Band 3 dargestellt. Auf die­ sem Band 3 läuft ein Rundkörper 7 ab, der über ein Verbin­ dungsglied 8 starr mit der Düsenvorrichtung 5, hier schema­ tisch mit einer einzigen Düse 51 dargestellt, verbunden ist. Bei unplanem Band wird eine Welle über den Rundkörper 7 an die Düsenvorrichtung 5 weitergegeben, die sich somit hebt und senkt und deren Abstand zur Bandoberfläche folglich konstant bleibt. Es können oberhalb und unterhalb zum Band Spritzbal­ ken vorgesehen sein. Analoges ist auf die Wasserrinne zum Ab­ führen des Zunders anzuwenden, wobei zu berücksichtigen ist, daß unterhalb des Bandes Wasserrinnen nicht unbedingt notwen­ dig sind.

Die Erfindung soll zusätzlich mit Hilfe von aufgenommenen Meßwerten einer Einrichtung nach dem Stand der Technik sowie einer erfindungsgemäßen Einrichtung verdeutlicht werden.

Bei einer Einrichtung nach dem Stand der Technik mit vorein­ gestelltem festen Abstand der Düsenvorrichtung zu dem Band ergeben sich beispielhaft folgende Werte.

Bei Einsatz von höhenverstellbaren oberen und gleichzeitig festen unteren Spritzbalken ergibt sich ein gleichmäßiger Im­ pact von 0,8 N/mm² bei einem gleichmäßigen Düsenabstand zur Bandoberfläche von 135 mm. Bei Berücksichtigung des Tole­ ranzwertes von 10 mm und somit einem Abstand von 145 mm er­ gibt sich ein Impact von 0,7 N/mm². Dieser Toleranzwert wird allerdings nur bei einem welligen Band zu berücksichtigen sein. Im Gegensatz zu den oben erfaßten Impact-Werten der konventionellen Einrichtung steigen die Impact-Werte etwa um 45 bis 60%.

Es ist festzustellen, daß die Impact-Werte gegenüber den Wer­ ten einer konventionellen Einrichtung steigen und gleichmäßi­ ger werden.

Auf der anderen Seite ist es durch Beibehaltung eines "Soll-Impacts" von 0,5 N/mm² möglich, durch Einsatz von Düsen mit geringerem Wasserdurchsatz die Gesamtwassermenge um 20-25% zu reduzieren. Gleichzeitig kommt es zu einer verminderten Bandabkühlung.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Entzundern von Halbzeugen, insbesondere von Bändern bzw. Blechen aus Metall, umfassend,
mindestens eine Düsenvorrichtung, die auf die Oberfläche des relativ zu der Düsenvorrichtung bewegten Halbzeugs unter Hochdruck ein Fluid aufbringt, und wobei die Düsen­ vorrichtung gegenüber der Oberfläche des Halbzeugs ver­ stellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (6,7) zum direkten Erfassen des Bandprofils vorgesehen sind und abhängig hiervon die Düsenvorrichtung (5a, 5b) höhenverstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Vorrichtung zum Abführen des Zunders (4) vorgesehen ist, die höhenverstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung (5a, 5b) und/oder die Zunderab­ führvorrichtung (4) in Abhängigkeit der Bandgeschwindig­ keit zeitlich versetzthöhenverstellbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zum Erfassen des Bandprofils berüh­ rungslos sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das berührungslose Erfassungsmittel eine Meßeinrich­ tung (6) ist, die vor der Zundereinrichtung angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zum Erfassen des Bandprofils berührend sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das berührende Erfassungsmittel ein auf dem Band ab­ rollender Rundkörper (7) ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundkörper (7) mittels eines Verbindungselementes (8) starr mit der Düsenvorrichtung (5) und/oder der Zun­ derabführvorrichtung (4) verbunden ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundkörper (7) eine Änderung des Bandprofilver­ laufs über Meßwerte an die Düsenvorrichtung (5) und/oder an die Zunderabführvorrichtung (4) weitergibt.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl oberhalb als auch unterhalb des Rollganges (2) mindestens eine Düsenvorrichtung (5a, 5b) vorgesehen ist, die jeweils einzeln ansteuerbar und höhenverstellbar sind.

11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenverstellung Hydraulikzylinder vorgesehen sind.

12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenvorrichtung einen Spritzbalken mit einer Vielzahl an Düsen umfaßt.