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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Relativpositionierung eines in einem Einlaufbereich eines Walzgerüstes in einem Gestell einer Walzgerüsteinlaufarmatur angeordneten Düsenbalkens, der zur Beaufschlagung einer Walzenoberfläche einer im Walzgerüst angeordneten Walze mit einem Fluid eine Mehrzahl in einer Reihe und benachbart zueinander angeordnete Sprühdüsen aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzgerüsteinlaufarmatur zur Anordnung in einem dem Walzspalt eines Walzgerüstes in Walzbahnlaufrichtung vorgeordneten Einlaufbereich mit einer in einem Gestell der Walzgerüsteinlaufarmatur angeordneten Rollenführung zur definierten Ausrichtung einer dem Walzspalt zugeführten Walzbahn und mit einer Gestell-Positionierungseinrichtung zur Einstellung des Abstands zwischen dem Walzspalt und der Rollenführung sowie mit zumindest einem Düsenbalken, der zur Beaufschlagung einer Walzenoberfläche einer im Walzgerüst angeordneten Walze mit einem Fluid eine Mehrzahl von in einer Reihe und benachbart zueinander angeordneten Sprühdüsen aufweist und mittels einer Düsenbalken-Positionierungseinrichtung in seinen Abstand zur Walzenoberfläche einstellbar ist.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Düsenbalken dienen in der Regel dazu, die Walzenoberfläche der den Walzspalt definierenden Arbeitswalzen definiert mit einem Kühlmedium oder Schmiermittel zu beaufschlagen, das mittels der in horizontaler Verteilung im Düsenbalken angeordneten Sprühdüsen ausgegeben wird. Dabei sind die von den Sprühdüsen ausgebildeten Sprühkegel und der Abstand zwischen den einzelnen Sprühdüsen so aufeinander abgestimmt, dass die auf der Walzenoberfläche entstehenden Benetzungsflächen das gewünschte Sprühbild ausbilden, das je nach Vorgabe in horizontaler Richtung weitestgehend konstant oder auch sich in horizontaler Richtung ändernd ausgebildet sein kann, um etwa durch eine differenzierte Beaufschlagung definierter Oberflächenbereiche eine in Längsachsenrichtung der Arbeitswalzen ungleichmäßige Kühlung zur Definition eines „thermischen Walzenballens” zu ermöglichen.
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Um mittels der im Walzwerk angeordneten, den Walzspalt definierenden Arbeitswalzen über die gesamte Lebensdauer der Arbeitswalzen gleichbleibende Walzergebnisse bzw. Walzbahnqualitäten erzielen zu können, ist es erforderlich, den Abstand, den die Düsenbalken gegenüber der Walzenoberfläche haben, auch bei einem reduzierten Arbeitswalzendurchmesser, beispielsweise in Folge einer Nachschliff-Bearbeitung der Walzenoberfläche, konstant zu halten. Hierzu ist es bekannt, die Düsenbalken entsprechend der Reduzierung des Walzendurchmessers in Richtung auf die Walzenachse nachzustellen, um die Durchmesserreduzierung zu kompensieren. Hierdurch ist es möglich, dass unabhängig vom aktuellen Durchmesser der Arbeitswalzen das jeweilige Sprühbild gleichbleibend ausgebildet ist, also beispielsweise einander überdeckende Benetungsflächen benachbarter Düsen unabhängig vom Walzendurchmesser stets dieselbe Größe aufweisen, so dass wirksam verhindert werden kann, dass in Folge einer Vergrößerung des Abstands zwischen den Düsenbalken und der Walzenoberfläche der Arbeitswalzen die Überdeckungsbereiche der Benetzungsflächen entsprechend größer werden und dadurch lokale Kühlmedienüberschüsse auf der Walzenoberfläche entstehen können, die zu einer unerwünschten Beeinflussung der Kühlung und einer entsprechenden Beeinträchtigung der Walzbahnqualität führen können.
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Aus der
WO 2010/057610 A8 ist ein Verfahren zur Relativpositionierung eines in einem Gestell einer Walzgerüsteinlaufarmatur angeordneten Düsenbalkens bekannt, wobei die Einstellung der Relativposition des Düsenbalkens gegenüber einer Walzenoberfläche einer in einem Walzgerüst angeordneten Walze dadurch erfolgt, dass der Düsenbalken über eine mit dem Gestell gelenkig verbundene Hebelanordnung, die über Stellzylinder betätigt wird, erfolgt. Zur Änderung der Relativpositionierung des Düsenbalkens gegenüber der Walzenoberfläche erfolgt eine Schwenkbewegung der Hebelanordnung und somit eine Positionsänderung des Düsenbalkens gegenüber dem Gestell.
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Das aus der
WO 2010/057610 A8 bekannte Verfahren erfordert die Installation einer ausschließlich zur Änderung der Relativpositionierung des Düsenbalkens gegenüber der Walzenoberfläche bzw. dem Gestell dienenden Hebelvorrichtung, so dass ein entsprechend großer apparativer Aufwand zur Durchführung des bekannten Verfahrens erforderlich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, das bzw. die die Relativpositionierung eines in einem Gestell einer Walzeneinlaufarmatur angeordneten Düsenbalkens vereinfacht, und das insbesondere ohne großen zusätzlichen apparativen Aufwand durchführbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Einstellung des Abstands zwischen dem ortsfest in dem Gestell angeordneten Düsenbalken und der Walzenoberfläche mittels einer Gestell-Positionierungseinrichtung zur Einstellung des Abstands zwischen einem im Walzgerüst ausgebildeten Walzspalt und einer im Gestell der Walzeneinlaufarmatur angeordneten Rollenführung, die zur definierten Ausrichtung einer dem Walzspalt zugeführten Walzbahn dient.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Installation des Düsenbalkens im Gestell relativ einfach auszuführen, da dieser ortsfest im Gestell angeordnet ist. Zur Verstellung bzw. Änderung der Relativpositionierung des Düsenbalkens wird erfindungsgemäß die ohnehin bereits zur Relativpositionierung des Gestells gegenüber dem Walzgerüst am Gestell ausgebildete Gestell-Positionierungseinrichtung verwendet. Diese dient üblicherweise lediglich dazu, den Abstand einer im Gestell der Walzgerüsteinlaufarmatur angeordneten Rollenführung gegenüber dem Walzspalt einzustellen. Mit der Rollenführung, die fachterminologisch auch häufig als „Rollen-Bridle” bezeichnet wird, erfolgt eine mehrfache Umlenkung der Walzbahn auf relativ kleinem Raum, wobei abwechselnd die Bahnunterseite und die Bahnoberseite an den Rollen anliegen, um so unmittelbar vor Einlauf der Walzbahn in den Walzspalt eine gewisse Ausrichtung bzw. Einebnung der Walzbahnoberflächen und damit einen möglichst definierten Einlauf der Walzbahn in den Walzspalt zu erreichen.
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Dadurch, dass die ohnehin zur Relativpositionierung des Gestells bzw. der im Gestell angeordneten Rollenführung dienende Gestell-Positionierungseinrichtung zusätzlich zur Einstellung der Relativposition des Düsenbalkens gegenüber der Walzenoberfläche verwendet wird, kann auf die separate Ausbildung einer lediglich zur Positionierung des Düsenbalkens dienenden Positionierungseinrichtung verzichtet werden. Stattdessen wird erfindungsgemäß der ohnehin vorhandenen Gestell-Positionierungseinrichtung eine Doppelfunktion zugewiesen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit durch den Verzicht auf eine eigens für den Düsenbalken verwendete Positionierungseinrichtung einen insgesamt wesentlich vereinfachten apparativen Aufbau.
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Um zu verhindern, dass bei einem vorgegebenen Walzbahneinlaufwinkel sich aufgrund der Änderung des Abstands zwischen der Rollenführung und dem Walzspalt, die zur Beeinflussung der Relativpositionierung des Düsenbalkens gegenüber der Walzenoberfläche dient, eine Änderung des Walzbahneinlaufwinkels ergibt, ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Kompensation der Änderung des Walzbahneinlaufwinkels zwischen dem Walzspalt und der Rollenführung im Gestell eine Ablenkrolle angeordnet ist, die in ihrer Relativposition im Gestell veränderbar und insbesondere vertikal verstellbar ist.
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Damit wird eine in bekannter Weise im Gestell angeordnete Ablenkrolle, die fachterminologisch häufig auch als „Colour-Rolle” bezeichnet wird, bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dazu verwendet, eine Walzenbahneinlaufwinkeländerung infolge einer Einstellung des Abstands zwischen dem Düsenbalken und der Walzenoberfläche zu kompensieren.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Betätigung der Gestell-Positionierungseinrichtung in Abhängigkeit von einem mittels einer Abstandsmesseinrichtung ermittelten Abstand zwischen der Walzenoberfläche und dem Düsenbalken erfolgt, so dass quasi eine in situ-Relativpositionierung des Düsenbalkens möglich wird, die selbst während des laufenden Betriebs eines Walzwerks eine Änderung des Abstands zwischen dem Düsenbalken und der durch den Düsenbalken beaufschlagten Walzenoberfläche ermöglicht.
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Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Änderung der Relativpositionierung des Düsenbalkens in Abhängigkeit von einem Prozessparameter erfolgen soll, beispielsweise derart, dass bei einer sich im Verlauf des Walzprozesses einstellenden Erhöhung der Temperatur der Arbeitswalzen größere Überdeckungsbereiche der mit dem Kühlmedium benetzten Flächen erzeugt werden, um mittels des vergrößerten Kühlmediumvolumens mehr Wärme von den Walzenoberflächen abzuführen.
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Entsprechend ist es auch möglich, bei einer erhöhten Dickenabnahme während des Walzvorgangs und sich dadurch ergebenden Temperaturerhöhungen die Wirkung eines Kühlmediums auf die Walzenoberfläche durch Vergrößerung des Abstands zwischen dem Düsenbalken und der Walzenoberfläche zu erhöhen.
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Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Walzgerüsteinlaufarmatur die Merkmale des Anspruchs 7 auf.
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Die zur definierten Anordnung einer Rollenführung im Einlaufbereich des Walzgerüstes dienende Walzgerüsteinlaufarmatur ist mit einer Gestell-Positionierungseinrichtung zur Einstellung des Abstands zwischen dem Walzspalt und der Rollenführung versehen und weist zumindest einen ortsfest im Gestell angeordneten Düsenbalken auf, der bei einer Änderung der Relativposition des Gestells bzw. der im Gestell angeordneten Rollenführung mittels der Gestell-Positionierungseinrichtung zusammen mit dem Gestell in seiner Relativposition gegenüber dem Walzgerüst bzw. einer Walzenoberfläche, die mit dem Düsenbalken beaufschlagt wird, verändert wird.
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Zur Einstellung eines Walzbahneinlaufwinkels, unter dem die Walzbahn beim Einlauf in den Walzspalt zur Horizontalen geneigt ist, kann im Gestell der Walzgerüsteinlaufarmatur eine Ablenkrolle angeordnet sein, die in Walzbahnlaufrichtung der Rollenführung nachgeordnet ist und in ihrer Relativposition zur Rollenführung einstellbar ist. Eine sich möglicherweise durch eine Änderung des Abstands der Rollenführung vom Walzgerüst ergebende Änderung des Walzbahneinlaufwinkels kann durch eine Änderung der Relativposition der Ablenkrolle gegenüber der im Gestell angeordneten Rollenführung kompensiert werden.
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Hierzu kann die Ablenkrolle vertikal oder horizontal verfahrbar im Gestell angeordnet sein.
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Um insbesondere eine in situ-Änderung des Abstands zwischen dem Düsenbalken und der vom Düsenbalken beaufschlagten Walzenoberfläche zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Düsenbalken mit einer Abstandsmesseinrichtung zur Messung des Abstands zwischen dem Düsenbalken und der Walzenoberfläche versehen ist, die ihrerseits mit einer Ansteuereinrichtung zur Betätigung der Gestell-Positionierungseinrichtung ausgestattet ist.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, ist anhand der Zeichnung näher dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt ein Walzgerüst 10 mit zwei zwischen zwei Stützwalzen 11, 12 angeordneten Arbeitswalzen 13, 14, die zwischen sich einen Walzenspalt 15 definieren.
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In einem Einlaufbereich 16 des Walzgerüstes 10 befindet sich eine Walzgerüsteinlaufarmatur 17, die ein Gestell 18 mit einer im Gestell 18 angeordneten Rollenführung 19 aufweist. Zur Verdeutlichung ihres Aufbaus ist die Rollenführung 19 in einer geöffneten Konfiguration dargestellt, in der ein Kopfteil 20 der Rollenführung 19 gegenüber einem Basisteil 21 der Rollenführung 19 vertikal nach oben verfahren ist, um eine Aufnahmeöffnung 22 auszubilden, die in einer Anfangsphase zu Beginn eines Walzprozesses das Einführen eines Walzbahnendes einer Walzbahn 23 in die Rollenführung 19 ermöglicht.
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Wie durch den Doppelpfeil 24 in der Zeichnung angedeutet, kann das Kopfteil 20 aus der in der Zeichnung dargestellten oberen Position in seine in der Zeichnung strichpunktiert dargestellte Betriebsposition verfahren werden, in der sich Rollen 25, 26 des Kopfteils 20 in einer gemeinsamen Rollenführungsebene 27 mit Rollen 28 und 29 des Basisteils 21 befinden, so dass zwischen den Rollen 25, 26, 28 und 29 der Rollenführung 19 und der Walzbahn 23 eine mehrfache Umschlingung ausgebildet ist, die eine Ausrichtung der Walzbahn 23 im Einlaufbereich 16 des Walzgerüstes 10 ermöglicht.
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Zur Ausführung der in der Zeichnung durch den Doppelpfeil 24 angedeuteten Hubbewegung des Kopfteils 20 ist in dem Gestell 18 der Walzgerüsteinlaufarmatur 17 eine Kolben-/Zylindereinheit 30 vorgesehen, die über ein Stellgetriebe 31 auf das Kopfteil 20 der Rollenführung 19 wirkt.
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Wie ferner der Zeichnung zu entnehmen ist, sind in dem Gestell 18 der Walzgerüsteinlaufarmatur 17 jeweils ortsfest angeordnet zwei Düsenbalken 32, 33 vorgesehen, die jeweils eine Mehrzahl von Sprühdüsen 34 aufweisen, die sich in definierter Verteilung in Längsrichtung der Düsenbalken 32, 33 befinden.
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Im vorliegenden Fall sind die Sprühdüsen 34 in einer Matrixanordnung vorgesehen, wobei drei Sprühdüsenreihen 35, 36, 37 parallel zueinander in Längsrichtung der Düsenbalken 32, 33 verlaufen. Die Düsenbalken 32, 33 sind in einem definierten horizontalen Abstand a von einer Walzenoberfläche 38 jeder Arbeitswalze 13, 14 angeordnet.
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Zur Änderung des Abstands a weist das Gestell 18 der Walzgerüsteinlaufarmatur 17 eine Gestell-Positionierungseinrichtung 39 auf, die im vorliegenden Fall eine Kolben-/Zylindereinheit 40 als Antriebseinheit aufweist und durch ein horizontales Verfahren des Gestells eine Änderung der Relativposition des Gestells 18 der Walzgerüsteinlaufarmatur 17 gegenüber dem Walzgerüst 10 und damit gleichzeitig eine Positionsänderung der ortsfest im Gestell 18 angeordneten Düsenbalken 32, 33 gegenüber den jeweils zugeordneten Walzenoberflächen 38 der Arbeitswalzen 13, 14 ermöglicht.
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Entsprechend der Änderung des Abstands a zwischen den Düsenbalken 32, 33 und den Walzenoberflächen 38 der Arbeitswalzen 13, 14 ergibt sich eine Vergrößerung oder Verkleinerung von Benetzungsflächen 41, auf den Walzenoberflächen 38, die von Sprühkegeln 42 ausgebildet werden, welche von den Sprühdüsen 34 ausgebildet werden.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels benachbart dem Walzspalt 15 eine vertikal verfahrbare Ablenkrolle 43 vorgesehen, die eine Beeinflussung eines Walzbahneinlaufwinkels α zwischen der Walzbahn und einer durch den Walzspalt 15 verlaufenden horizontalen Walzebene 44 dadurch ermöglicht, dass beispielsweise durch ein Verfahren der Ablenkrolle nach oben die Walzbahn nach oben ausgelenkt wird und unter einem Walzbahneinlaufwinkels α nach unten geneigt in den Walzspalt 15 einläuft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/057610 A8 [0004, 0005]
