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Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Vorentzundern von Bandstahl
Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich ablaufendes Verfahren zum mechanischen
Vorentzundern warmgewalzter, beidseits mit einer Zunderschicht versehener Stahlbänder
in kaltem Zustand, die anschließend gebeizt und sodann kaltgewalzt werden, bei dem
das laufende Band unter Zugspannung versetzt und hierbei durch gleichzeitige Walzeneinwirkung
auf das gespannte Band die Zunderschicht gebrochen wird.
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Warmgewalzter Bandstahl ist bekanntlich mit einer Oxyd- oder Zunderschicht
versehen, die außerordentlich fest an der Metalloberfläche des Bandes haftet. Diese
Zunderschicht muß vor einer weiteren Verarbeitung des Bandstahls in einem Kaltwalzwerk
entfernt werden, da sonst der Zunder in das Bandmaterial eingewalzt wird, wodurch
sich Fehlerstellen und Unebenheiten in der Bandoberfläche ergeben. Das zu behandelnde
Band wird deshalb üblicherweise nach dem Warmwalzen durch ein Beizbad geführt, in
welchem der Zunder auf chemischem Wege entfernt wird. Dieser Abbeizvorgang benötigt
aber verhältnismäßig viel Zeit. Man ist deshalb dazu übergegangen, das warmgewalzte
Band vor dem Einlaufen in das Beizbad mechanisch vorzubehandeln, um ein Aufreißen
bzw. Brechen der Zunderschicht zu erreichen, so daß der Beizflüssigkeit eine größere
Angriffsfläche geboten wird.
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Es ist eine Entzunderungswalzenanordnung für Eisen- und Stahlbänder
bekannt, bei welcher das zu behandelnde Band zwischen zwei Biegewalzen hindurchgeführt
wird, die mit einem der Banddicke entsprechenden Abstand voneinander angeordnet
sind, wobei eine auf das ein- oder auslaufende Band einen Zug ausübende Einrichtung
vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Band gegen die Biegewalzen gedrückt wird (deutsche
Auslegeschrift 1009 584). Diese Anordnung hat den großen Nachteil, daß durch das
scharfe Biegen des Bandes das Bandmaterial stark plastisch verformt und dadurch
in unerwünschter Weise verfestigt wird, wodurch ein nachfolgendes Kaltwalzen beeinträchtigt
wird.
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Um eine solche plastische Verformung zu vermindern, hat man auch schon
zum Zunderbrechen Reduzierwalzen verwendet, durch welche das zu behandelnde Band
beispielsweise hindurchgezogen wird, wobei eine Dickenreduzierung um 2 bis 4% erreicht
wird (USA.-Patentschrift 2 650 888). Hierbei bildet sich an der Einlaufseite der
Walzen eine Verdickung des Bandes, und es wird durch die so erzielte Krümmung der
Bandoberfläche ein Aufreißen der Zunderschicht bewirkt. Auf diese Weise kann eine
Entzunderung auch ohne scharfe Biegung des Bandes erreicht werden. Jedoch wird auch
hier das Bandmaterial zumindest an der Bandoberfläche stark plastisch verformt,
so daß auch hier eine Verfestigung des Bandmaterials nicht ausgeschaltet ist. Außerdem
ist hier zur Erzielung einer Dickenreduzierung von 2 bis 4 % ein erheblicher Druck
erforderlich, wodurch auch dort noch die Gefahr besteht, daß der Zunder in das Bandmaterial
eingewalzt wird. Es tritt dann gerade der Nachteil auf, welcher durch diese Entzunderung
mittels Reduzierwalzen vermieden werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum mechanischen
Vorentzundern von Stahlbändern zu schaffen, bei dem eine unerwünschte Verfestigung
des Grundmaterials und die Gefahr des Einwalzens von Zunder in das Grundmaterial
weitgehend vermieden werden. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß
in an sich bekannter Weise eine Dickenverminderung von 2 bis 4 % an einem geraden
Band und daß ferner diese Dickenverminderung durch an sich bekanntes Reduzierwalzen
in Kombination mit der Zugspannung des Bandes erfolgt.
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Durch diese beim Kaltwalzen von Bändern an sich bekannte Kombination
kann nicht nur die für die Behandlung des Bandes erforderliche Leistung verringert
werden,
sondern es bewirkt auch die Zugspannung ein stärkeres Aufreißen der Zunderschicht,
was durch den Walzvorgang noch unterstützt wird. Es wird dabei der Zunder sehr wirksam
gebrochen, wobei für eine Dickenreduzierung von etwa 2 bis 4 % mit einem gegenüber
dem bekannten Verfahren erheblich geringeren Walzdruck gearbeitet werden kann. Hierdurch
wird die Entstehung eines Wulstes an der Einlaufseite der Walzen weitgehend verhindert,
und es wird die Gefahr des Einwalzens von Zunderteilen in das Grundmaterial praktisch
ausgeschaltet.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung
mit einer Strecke-ver= wendet werden, in der das gerade geführte Band der Einwirkung
eines Reduzierwalzenpaares ausgesetzt ist, wobei erfindungsgemäß zu beiden Seiten
eines an sich bekannten drehantreibbaren, anstellbaren Reduzierwalzenpaares je eine
mit einem Antrieb versehene Streckenwalzenanordnung vorgesehen ist, von denen die
eine als Zug- und die andere als Bremseinrichtung wirkt, und wobei die vom Antrieb
der einen abgegebene Bremsleistung dem Antrieb der anderen zuführbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert;
die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach
der Erfindung und F i g. 2 einen durch die Mitte der Vorrichtung gehenden Längsschnitt.
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Ein warmgewalztes Stahlband 10, z. B. 2 bis 3 mm starker Bandstahl
mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wird aus einer Auffanggrube 11 gezogen, durch eine
Reihe versetzt angeordneter Richtwalzen 12, eine Reibungsbremse 13 nach Art eines
Hemmbrettes und ein Transportwalzenpaar 14 gezogen, vor dem eine Vorwalze
15 angeordnet ist. Die Bremse weist einen festeren unteren Rahmen 16 sowie
einen oberen Rahmen 17 auf, der mit Hilfe von Druckflüssigkeits-Zylindern und -Kolben
18 an den festen Rahmen heranbewegt oder von ihm fortbewegt werden kann. Die einander
gegenüberliegenden Flächen der Rahmen 16 und 17 sind mit Holzplanken
oder -klötzen besetzt, die die Reibungsflächen bilden, die auf beide Seiten des
Stahlbandes einwirken. Das Walzenpaar 14 ist in üblicher Weise durch eine Welle
19 und ein Zahnradgetriebe 20 mit einem Motor 21 verbunden.
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Das Walzenpaar 14 befindet sich in einer Zugeinrichtung
22 mit Walzen 23 und 24. Walze 23 ist in festen Lagern
gelagert und Walze 24 in einem schwenkbaren Rahmen 25, der durch einen Druckflüssigkeits-Zylinder
und -Kolben 25 a aus der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung
in die Ruhestellung gebracht werden kann. Walze 23 ist durch ein Zahnradgetriebe
23 a mit einer dynamoelektrischen Maschine 26 verbunden, die als Motor zum Antrieb
der Walze 23 oder als Generator dient, wenn sie von der Walze angetrieben wird.
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Nach Verlassen der Streckeinrichtung 22 gelangt das Stahlband
in ein Kaltwalzwerk 27. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist dieses Walzwerk
ein Reduzierwalzwerk üblicher Bauart. Es ist an der Ein- und Auslaufseite mit Führungswalzen
28 versehen, die sich durch Reibung mit dem Band drehen können. Diese Walzen
treiben Differentialeinrichtungen, wie Tachometergeneratoren 29, an, die in bekannter
Weise durch Vergleich der Ein- und Austrittsgeschwindigkeit des Bandes die vom Walzwerk
erzielte Reduktion der Bandstärke anzeigen. Der Walzwerkantrieb besteht aus einem
Motor 30, einem Zahnradgetriebe 31 und einer Welle 32.
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Das aus dem Walzwerk kommende Band läuft durch eine Spannvorrichtung
33, die im wesentlichen der Einrichtung 22 gleicht, aber eine spiegelbildliche Anordnung
hiervon ist. Die der Einrichtung 22 entsprechenden Teile der Einrichtung 33 sind
mit den gleichen bei der Beschreibung der Einrichtung 22
verwandten Bezugszeichen
versehen und durch einen Strich gekennzeichnet. Das Stahlband wird von der Einrichtung
33 durch das Walzenpaar 14' an den Anfang einer Abbeizstraße gebracht,
die durch einen Tank 34 angedeutet ist.
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Die Richtwalzen 12 entfernen scharfe Knicke aus dem Stahlband, die
beim Auflaufen in der Auffanggrube entstehen können. Die Bremse 13 übt einen konstanten,
aber begrenzten Widerstand oder nach hinten gerichteten Zug auf das Stahlband aus
und glättet außerdem Knicke bis zu einem gewissen Ausmaß.
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Wie bereits erwähnt, dienen die Transportwalzen 14 dazu, das Stahlband
aus der Auffanggrube 11 herauszuziehen. Sie führen es den Walzen 23 und 24 zu. Es
versteht sich, daß der Widerstand, den das in der Auffanggrube angesammelte Stahlband
den Transportwalzen entgegensetzt, stark schwankt, je nachdem, wie das Stahlband
in der Auffanggrube liegt, und daß die Belastung des Motors 21 entsprechend
schwankt. Die Walzen 14 bilden daher eine Ausgleichsvorrichtung, die verhindert,
daß derartige Schwankungen durch die übrige Vorrichtung gehen. Durch geeignete Steuerung
der Felderregung des Motors 26, nämlich durch Generatorbremsung, erreicht man, daß
die Walzen 23 und 24 im Betrieb eine starke Bremskraft von ungefähr 125 kg/em2 auf
das in das Walzwerk einlaufende Stahlband ausüben. Das unter dieser Spannung vorlaufende
Stahlband treibt die Walzen an, die die elektrische Maschine 26 zum Generator machen,
so daß Strom ins Netz oder in einen Widerstand gelangt.
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Der Einstellmechanismus des Walzwerkes 27 ist so eingestellt, daß
auf das Stahlband nur ein solcher Druck ausübbar ist, daß in Kombination mit der
Zugspannung eine Dickenverminderung des Bandes von 2 bis 4 % eintritt, die von der
zuvor erwähnten Differential-Dickenreduktionsmeßvorrichtung angezeigt wird. Der
Einstellmechanismus wird bei Bedarf so betätigt, daß diese Dickenreduktion beim
Walzen annähernd gleich bleibt.
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Die Einrichtung 33 übt durch entsprechende Erregung des Feldes der
Maschine 26' eine starke Zugspannung auch auf das aus dem Walzwerk kommende
Band aus, die annähernd gleich der Bremsspannung ist, die von der Einrichtung 22
durch die Generatorwirkung der Maschine 26 auf das Band ausgeübt wird. Infolgedessen
hat die Vorrichtung insgesamt die Wirkung, daß auf die aufeinanderfolgenden Teile
des Stahlbandes ein starker Zug und gleichzeitig ein verhältnismäßig leichter Druck
durch die Reduzierwalzen ausgeübt wird. Als Ergebnis dieser Behandlung entstehen
Einrisse in der Zunderschicht auf beiden Seiten des Stahlbandes. Es löst sich etwas
Zunder sofort in Form von feinem Pulver. Der übrige Zunder jedoch bleibt am Stahlband
haften,
aber so, daß nach der kombinierten Zug- und Druckbehandlung die vollständige Entfeinung
durch Abbeizen stark erleichtert wird.
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Schutz begehrt ist lediglich für die Gesamtkombination des Hauptanspruchs,
nicht aber für dessen einzelne Elemente. Der Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch.