DE2140709A1

DE2140709A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung von Heißwalzwerken

Info

Publication number: DE2140709A1
Application number: DE19712140709
Authority: DE
Inventors: Louis C Palos Heights 111. Larsonneur (V.St.A.). P
Original assignee: Nalco Chemical Co. Chicago, 111. (V.St.A.)
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1971-08-13
Publication date: 1972-07-20
Also published as: US3709012A; SE385094B; CA962862A; FR2121494B1; NL7111151A; BE771368A; US3837199A; LU63736A1; FR2121494A1

Description

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Nalco Chemical Company, Chicago, 111. / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung von Heißwalzwerken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufgabe von aus öl und Wasser bestehenden Schmiermitteln auf die Walzen von mindestens einem Walzenständer eines Heißwalzwerkes, wobei das Schmiermittel nur während der Zeitdauer, während der das Werkstück mit den Walzen in Berührung steht, diesen zugeführt wird»

Bei Heißwalzwerken werden Schmiermittel zur Erzielung einer Reihe von Fertigungsverbesserungen angewendet, welche im folgenden näher beschrieben werden=

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Eine wirkungsvolle Schmierung während des Heißwalzens von Metallen erhöht einmal die Lebensdauer der Walzen bzw. verringert deren Austausch und damit die Ausfallzeiten. Dies bedeutet eine Produktionssteigerung bzw. geringere Produktionskosten. Durch eine gute Schmierung wird ferner der Metallabrieb vom Werkstück als auch ein Abschälen oder Abtrennen des Walzenmetalles, welches auf das Werkstück übertreten kann, wesentlich verringert. Am bedeutensten ist jedoch, daß eine gute Schmierung während des Walzens von Metallen zu einer verbesserten Oberflächenqualität des Werkstückes infolge der besseren Oberflächeneigenschaften der Arbeitswalzen führt. In vielen Fällen kann auch eine Einsparung an Walzenpoliermitteln erzielt werden.

Die geeignetsten Schmiermittel für Heißwalzwerke bestehen aus einer Mischung von öl oder einer anderen Schmierflüssigkeit mit Wasser, welche nur schwierig eine Emulsion, jedoch bevorzugt eine Dispersion eingehen. Solche Schmiermittel sind schwierig auf Heißwalzvorgänge anzuwenden, bei denen vorzugsweise das öl auf die Walzen aufgegeben wird, ohne es von diesen durch die Zuführung einer ebenfalls verwendeten wässrigen Kühlflüssigkeit su entfernen. Besser wäre es, wenn solche Wasserdispersionen während der Aufgabe auf die Rollen noch in einem homogenen Zustand sich befinden würden und danach erst auseinanderfallen, wobei das öl auf den Walzen abgeschieden wird. Diese Dispersionen erfordern keinen Emulgator, so daß gebrauchtes öl einfach entfernt und von dem abfließenden Kühlwasser mitgenommen werden könnte* ohne daß es erforderlich ist, komplizierte öl- und Wassertrennanlagen vorzusehen.

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Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine einfache und in ihrer Bauweise kompakte Vorrichtung zu schaffen, um Dispersinen der beschriebenen Gattung ausreichend stabil herzustellen und unmittelbar von der Erzeugerstelle zu dem Walzenstand des Walzwerkes leiten zu können, wobei die Erzeugerstelle eine ausreichende Anpassungsfähigkeit hinsichtlich Auslegung und Aufbau besitzen sollte, um das Verhältnis von öl zu Wasser bei den in Heißwalzwerken verwendeten verschiedenen öldispersionen durch einfache Einrichtungen so einstellen zu können, daß diese Maßnahme auch von Nichtfachleuten vorgenommen werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung,um ein Schmiermittel auf ein metallisches Werkstück nur dann aufzugeben, wenn dieses die verschiedenen Walzenständer eines Walzwerkes berührt, wobei die Schmiermittelzufuhr abzusperren sein sollte, wenn das Werkstück aus den Walzenständern austritt, so daß eine wesentliche Verringerung der notwendigen Schmiermittelmenge dadurch erreicht werden könnte.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch ein Verfahren gelöst, bei dem öl in einem Umlaufleitungssystem kontinuierlich in Umlauf gehalten wird, wobei das Leitungssystem einen Erhitzer enthält, der das öl auf einer bestimmten Arbeitstemperatur hält, daß von der Umlaufleitung öl auf Abruf durch ein Werkstück, welches in oder annähernd in Berührung mit einem Walzenständer steht, abgeleitet wird, daß das von der Umlaufleitung abgetrennte öl unter Druck in eine gemeinsame Öl-Wasser-Leitung eingeleitet wird, und daß Wasser mit einem bestimmten Druck der gemeinsamen öl-Wasser-Leitung zugeführt wird, um das öl mit dem Wasser zu vesnLschen, wobei das Wasser zur Kühlung zweckmäßigerweise fortlaufend auf die Walzen und das aus öl und Wasser gebildete Schmiermittel nur bei Bedarf aufgegeben wird.

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Zur Durchführung des genannten Verfahrens dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung, welche eine am Walzenständer angeordnete Sprüheinrichtung für das Schmiermittel, eine mit dieser verbundenen gemeinsamen Schmiermittel-Wasser-Leitung, eine mit der Schmiermittel-Wasser-Leitung verbundene Leitung zur kontinuierlichen Zufuhr von unter einem bestimmten Druck stehenden Wasser, eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von öl in die Schmiermittel-Wasser-Leitung und zur Vermischung desselben mit dem Wasser bzw. zur Bildung einer Schmiermitteldispersion enthält, wobei die Einspritzeinrichtung eine mit der Schmiermittel-Wasser-Leitung verbundene öleinspritzleitung, eine mit einem Ansaug- und Auslaßstutzen versehene Pumpe, .eine mit dem Ansaugstutzen verbundene ölzuführung, eine an einer anderen Stelle mit dieser verbundenen ölumlaufleitung, eine vom Auslaßstutzen der Pumpe zur ölumlauf- und zur öleinspritzleitung sich erstreckende Auslaßleitung und ein Steuerventil an der ölumlaufleitung zur Absperrung derselben einschließt, damit der Druck in der öleinspritzleitung über den Wasserdruck in der Schmiermittel-Wasser-Leitung ansteigen und öl in das Wasser eingespritzt werden kann.

Zweckmäßige Ausfülirungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben..Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Pig. 2 zwei Ständer eines herkömmlichen Walzwerkes auf die ein durch die Vorrichtung nach Pig. I gebildetes Schmiermittel aufgegeben wird;

Pig. 3 eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer Mischdtise zur Herstellung einer öl- und Wasserdispersion;

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Pig. 4 eine schematische Ansicht einer abgeänderten Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Pig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Abänderung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer abgeänderten Ventilanordnung; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Mischdüse.

In Fig. 1 ist ein Meßfühler 10 dargestellt, welcher die Temperatur eines heißen, in Wälzbearbeitung befindlichen Werkstückes, mittels der von ihm abgegebenen Infrarotstrahlung mißt. Es können auch andere Aufnehmer wie z.B. Meßzellen verwendet werden. Der Meßfühler 10 ist über eine elektrische Leitung 12 mit einer Steuereinheit 14 verbunden, in der das Meßsignal verstärkt und dann zum Magnetventil 116 unter Zwischenschaltung eines Zeitkontaktschalters 18, der mit der Steuereinrichtung 14 über die elektrische Leitung 16 gekuppelt ist, geleitet wird. Die Anbringung einer Zeitkontakteinrichtung ist freigestellt und oftmals nicht erforderlich. Durch das von der Steuereinheit 14 verstärkte Signal wird ferner ein Dreiwegemagnetventil 26 gesteuert, welches mit der Steuereinheit 14 durch die elektrische Leitung 28 und mit den Magnetventilen 96 und II8 durch die elektrischen Leitungen 89 bzw. 122 verbunden ist. Der Zeitkontaktschalter 18 betätigt das Magnetventil 116 über die Leitung II9.

Der Ansaug- bzw. Einlaßstutzen 30 der Pumpe 24 steht mit einer Ölversorgungsleitung J>2 in Verbindung, die in einen ölvorratsbehälter, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, mündet. Die Leitung j52 ist mit einem Y-förmigen T-Stück 34 und einem Filter 36 versehen.

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Der Auslaßstutzen 58 der Pumpe wird mittels der Leitung 40 mit dem Einlaßkanal des Dreiwegemagnetventiles 26 verbunden, an dessen erstem Auslaßkanal die Leitung 42 und an dessen zweitem Auslaßkanal eine in ein T-Stück 46 mündende Umwälzleitung 44 befestigt sind, wobei das T-Stück über die Leitung 48 eine Verbindung mit dem Y-förmigen T-Stück ~Z>k an der Leitung 52 herstellt.

Somit ergeben die Leitungen 40, 44, 48 und 32 ein Umlaufleitungssystem, dessen Wirkungsweise im folgenden näher erklärt werden soll.

Das durch die Leitung 42 strömende öl wird zu einem Vierwege-T-Stück 50, welches an einem Druckanzeiger angeschlossen ist, geleitet. Die Leitung 5^* die an der linken Seite des Vierwege-T-Stückes 50 befestigt ist, kann als eine Erweiterung der Leitung 42 betrachtet werden und ist mit drei aneinander gekuppelten T-Stücken 56, 58 und 60 verbunden. Die linke Seite des T-Stückes 60 ist über einem Portsatz 62 durch eine Rohrkappe 64 verschlossen.

An der rechten Seite des Viarwege-T-Stückes tritt die Leitung 5I aus, die mit einem zur Steuerung des Druckes in der Leitung 54 dienendes Ventil 53 gekuppelt ist. Leitung 51 mündet in das T-Stück 46.

Nach unten aus den drei T-Stücken 56, 58 und 60 erstrecken sich die Leitungen 66, 68 und 70, die mit den Auf-Zu-Ventilen 57, 69 und 71 sowie den Absperrventilen 72, 74 und 76 verbunden sind. Die Auf-Zu-Ventile können entweder von Hand oder durch eine entsprechende andere Einrichtung betätigt werden; der Ventiltyp ist dabei nicht festgelegt. Unterhalb der Absperrventile 67, 69 und 71 sind Mischdüsen oder andere Mischeinrichtungen 78, 80 und 82 angebracht, welche das öl in eine gemeinsame Schmiermittel-Wasser-Leitung, die durch die Ziffer

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84 gekennzeichnet ist, leiten. Details der Mischdüsen einer bestimmten Gattung sind Fig. 3 zu entnehmen.

In die Leitung 84 mündet eine Wasserversorungsleitung 86, welche mit einem Auf-Zu-Ventil 88, einem Filter 90 und einem Druckreguliergerät 92 verbunden ist. Ein Druckanzeiger Sk und ein über die elektrische Leitung 98 mit der Steuereinrichtung 14 gekuppeltes Magnetventil 96 sind an der Leitung 86 ferner angebracht. Die Leitung 86 für die Wasserzufuhr steht mit der Leitung 84 für die Schmiermittelzufuhr in Verbindung, wobei das öl an den T-Stücken 100, 102 und 104 eingeleitet wird. {

Das mechanisch miteinander vermischte öl und Wasser bilden das Schmiermittel, welches durch die Leitung 84 zu einem feinmaschigen Filter I06 und von dort durch die Leitung I08 in das T-Stück 110 gelangt. Die Zuführung des Schmiermittels wird von dort aus gleichmäßig auf die Leitungen 112 bzw. 114 verteilt. Die Leitung 112 ist mit einem Magnetventil II6 verbunden. In gleicher Weise ist die Leitung 114 mit einem ähnlichen Magnetventil II8 gekuppelt. Das Magnetventil II6 steht durch eine elektrische Leitung II9 mit dem Zeitkontaktschalter l8 und das Magnetventil II8 durch die elektrische Leitung 122 mit der Steuereinheit 14 in Verbindung.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird das Schmiermittel, welches durch die Leitungen 114 und 112 strömt, zu einer Verteilungs- oder Sprüheinrichtung 120 bzw. 125 geleitet, von wo es auf die Oberflächen der Kopf- oder Stützwalzen, die mit den Ziffern 128 bzw» Γ50 bezeichnet sind, gesprüht wird. Die Arbeitswa^zen sind mit den Ziffern I32 bzw. 134, das Merkstück durch Ziffer I38 gekennzeichnet.

Von einer Stromquelle führt eine elektrische Leitung

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l4o zum Schalter 20 für die Pumpe und zur Steuereinheit 14. Bei Inbetriebnahme wird der Schalter 20, der mit der Pumpe über die elektrische Leitung 22 in Verbindung steht, eingeschaltet. Solange das Werkstück nicht mit dem Walzenständer in Berührung getreten ist, wird von dem in der Nähe des Walzenständer angebrachten Meßfühler 10 kein Meßsignal abgegeben. Somit empfängt die Steuereinheit 14 ebenfalls kein Signal, so daß das Dreiwegemagnetventil 26 die Leitung 42 geschlossen hält. Die Pumpe 24 hält deshalb das von der Leitung 32 in diese einströmende öl kontinuierlich über die Leitung 40 sowie über die Leitungen 44 und 48 in Umlaufbewegung. Die Absperrventile 72, 74 und "J6 verhindern dabei ein Eindringen von Wasser, sofern der Öldruck unterhalb des Wasserdruckes fallen sollte. Der Filter J>6 an der Leitung 32 dient zur Entfernung von Fremdkörpern, welche, falls sie in öl verbleiben würden, die Pumpe, die Magnetventile, die Mischdüsen oder andere Mischeinrichtungen beschädigen würden. Sobald ein Werkstück sich dem vom Meßfühler 10 erfaßten Bereich nähert, betätigt die Steuereinheit 14 das Magnetventil 26. Dabei wird der ölabfluß durch die Leitung 44 geschlossen. In der Leitung 42 und der Leitung 54 steigt hingegen der Druck oberhalb des Wasserdruckes an, so daß öl in die Leitung 84 eingespritzt werden kann. Gleichzeitig öffnet sich das Ventil 96, so daß Wasser in die Leitung 84 einströmt. Ferner öffnet sich das Ventil II8, so daß das Schmiermittel in die Leitung 114 eindringen kann. Das Ventil 116 öffnet sich gemäß des Zeitkontaktes, der vom Zeitkontaktschalter II8 abgegeben wird und von der Steuereinheit 14 zur gleichen Zeit in Betrieb gesetzt wird, wie die Ventile 26, 96 und II6.

Die ölmenge, welche von dem T-Stück 50 in die Leitung 54 fließt, wird mittels des Ventiles 53 reguliert. Das nicht durch die Leitung 54 infolge der By-Pass-Wirkung des

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Ventiles 53 strömende öl kehrt über die Leitung 51 und über das T-Stück 46 in die Leitung 48 und von dieser zu Leitung 32 bzw. zum Vorratsbehälter zurück und wird durch die Pumpe in dauernder Umlaufbewegung gehalten.

Das durch die Leitung 5^- hindurchströmende öl wird auf die T-Stücke 56, 58 und 60 verteilt und je nach Strömungsrichtung durch Auf-Zu-, Steuer- oder ähnlicher Ventile 67, 69 und 71 reguliert. Das aus diesen Ventilen austretende öl strömt durch die Mischdüsen 78, 80 und 82, welche Pig. 3 deutlicher zu entnehmen sind, und wird unter Druck in&ie T-Stücke 100, 102 und 104 gespritzt, so daß es in die Leitung 84 gelangt, wQes sich mit der Wasserströmung vermischt.

Wenn öl durch das Leitungssystem 84 strömt, wird, wenn nötig, Wasser mit einem eingestellten Druck ebenfalls in diese Leitung durch die mit der Leitung 84 verbundene Leitung 86 eingeleitet. Die Wasserversorgungsleitung 86 ist mit einem Auf-Zu-Ventil und zweckmäßigerweise mit einem Filter ^rgo ausgestattet, welcher Fremdkörper aus dem Wasser ausfiltert. Um einen gleichmäßigen Druck innerhalb der Leitung 84 zu erzeugen, ist die Wasserversorgungsleitung 86 mit einem Druckregulierventil 92 versehen, mit dessen Hilfe Wasser mit im wesentlichen konstantem Druck in die Leitung 84 eingeleitet werden kann. Die Leitung 86 ist mit einem durch das Meßsignal des Meßfühlers 10 und durch die Steuereinheit 14 gesteuertes Magnetventil 96 verbunden.

Wenn das durch die Wasserversorgungsleitung 86 strömende Wasser in die Leitung 84 eintritt, kommt es in Berührung mit dem ölsprühhebel, welcher von den Mischdüsen 78, 80 und 82 erzeugt wird; dabei kommt es zu einer innigen Vermischung des Öles mit dem Wasser und zur

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Bildung einer relativ kurzlebigen, jedoch stabilen Dispersion.

Wenn das in der Leitung 84 dispergierte öl mit dem Filter 106 in Berührung kommt, welcher ein feinmaschiges Filterelement enthält (z, B. 50 öder weniger Maschen, meistens jedoch 100 Maschen) wird es nochmals gefiltert, worauf es dann durch das T-Stück 110 in die Schmiermittelzuführungsleitung 114 und 112 gelangt. Der Filter 106 ist nur dann notwendig, wenn die öffnungen in den Sprühköpfen durch Fremdkörper, welche durch die ersten Filter an der öl- und Wasserleitung hindurchtreten konnten, verstopft werden können. Die Zeitkontaktschalter sind zweckmäßigerweise nur an Walz*-anlagen vorzusehen, bei denen das Werkstück von einem einzigen Walzenstand aufgenommen wird; sofern eine Vielzahl von Walzenständern vorliegt, brauchen Zeitkontaktschalter nicht verwendet werden. Wenn das Schmiermittel aus den Leitungen 114 und 112 austritt, wird es zu den Sprühköpfen 120 und 12^ geleitet und auf die Einlauf oberfläche der Kopfwalzen 128 und lj50 aufgegeben, die wiederum das Schmiermittel zu den Arbeitswalzen I32 und 130 und zum Werkstück I38 befördern.

Wenn das Werkstück sich jenseits des vom Meßfühler 10 erfaßten Bereiches befindet, werden mittels der Steuereinheit 14 die Magnetventile 96, II6 und II8 so betätigt, daß sie in ihre geschlossene Stellung zurückkehren. Der Stellvorgang des Dreiwegemagnetventiles 26 als Folge der vom Meßfühler 10 beendeten Stromabgabe öffnet die Umlaufleitung 44, so daß der Druck in den Leitungen 42 und 54 abfällt und das öl innerhalb der Umlaufschleife, welche zuvor beschrieben worden ist, zirkuliert.

Es versteht sich von selbst, daß die Zei-tkontaktein-

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richtung so eingestellt ist, daß sie mit der üblichen Geschwindigkeit, mit der das Werkstück durch die Walzenständer hindurchläuft, korrespondiert. Wenn demnach der auf Infrarotstrahlen ansprechende Meßfühler die Steuereinheit betätigt, wird das Schmiermittel auf die Walzen jedes Walzenständers in dem Augenblick gegeben, in dem das Werkstück in diese eintritt. Das geschieht für eine Zeitdauer, welche ausreicht, um das Werkstück durch den Walzenständer hindurchzuführen.

Es versteht sich ferner, daß eine Vielzahl von Variationsmogliehkeiten bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch Fachleute vorgenommen werden können, ohne daß das Wesen der Erfindung hierdurch verändert wird.

Im praktischen Einsatz der Erfindung xcLrd diese so ausgelegt, daß das Schmiermittel an mehrere Walzständer, welche am Metallreduzierungsprozeß beteiligt sind, gelangt. Gute Ergebnisse werden z.B. erzielt, wenn die mit den Zahlen 120 und 123 bezeichneten Sprühköpfe am ersten, zweiten und letzten Walzenständer angeordnet werden. Die Anzahl der Walzen, deren Flächen auf diese Weise behandelt werden, können natürlich beliebig erweitert werden, indem man die Anzahl der Leitungen, welche den Schmiermittelzuführungsleitungen 112 und 114 entsprechen, erhöht.

Das Druekregulierventil, die Magnetventile und ähnliche Einrichtungen ermöglichen die Steuerung des Druckes und die Zuführung der öl- und Wasserkomponenten des fertigen Schmiermittels. Typische Dispersionen, welche auf

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diese Weise erhalten werden, sind Dispersionen, die 0,001 bis 50$ öl enthalten, der Rest ist Wasser. Es wurde festgestellt, daß mit Hilfe der Erfindung praktisch alle Emulgatoren, die normalerweise zur Aufbereitung eines Schmiermittels für Heißwalzanlagen erforderlich sind, eingespart werden können und dennoch die Dispersion, welche von der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgegeben wlrd_s vollständig homogen und stabil während ihrer Anwendung ist und eine ausgezeichnete Schmierwirkung gewährleistet.

Mährend die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ausgelegt sind, um eine homogene Dispersion von öl und Masser zur Verwendung bei Heißwalzanlagen zu erhalten, versteht es sich von selbst, daß dieselbe Technik und dieselbe Vorrichtung für einige stabile Emulsionen aus öl und Wasser mit einem Emulgator benutzt werden kann.

Aus dem vorhergehenden ist zu entnehmen, daß die Vorrichtung, welche in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, so arbeitet, daß ein aus Wasser und öl bestehendes Schmiermittel auf Abfrage auf die Walzenständer gegeben wird, solange ein Werkstück sich durch diese hindurch bewegt bzw. die 'Schmiermittelzufuhr geschlossen wird, sofern sich kein Werkstück durch die Walzen hindurchbewegt. Zum Unterschied hierzu ist in Fig. 4 eine Anordnung dargestellt, bei der Wasser fortlaufend den Sprühköpfen zugeführt wird und nur in Gegenwart des Werkstückes das öl zur Bildung eines Schmiermittels in das Wasser eingespritzt wird. Dadurch werden die Walzen in Abwesenheit eines Werkstückes von den gleichen Sprühköpfen durch Wasser gekühlt, welche das Schmiermittel abgeben. Nach der Ausführungsform von Fig. 1 bis J5 stellt das Schmiermittel eine Dispersion von öl und

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Wasser dar, wobei das öl mechanisch mit dem Wasser vermischt wird, indem es in das Wasser mittels einer entsprechenden Mischeinrichtung eingespritzt wird.

Die Einrichtung, die in Abbildung 4 zur Aufgabe von Kühlwasser bzw. Schmiermittel auf den Walzenständer l45 dient, arbeitet so, daß das Schmiermittel in Gegenwart des Werkstückes und das Kühlwasser in Abwesenheit des Werkstückes zugeführt wird. Der Walzenständer 145 enthält Stützwalzen 148 und Arbeitswalzen 146, welche einen Spalt defini'eren, durch den das Werkstück 147 sich hindurch bewegt. Dieser Walzenständer ist nur ein Beispiel für einen Walzenständertyp, auf den die Erfindung angewendet werden kann. Es versteht sich von selbst, daß sie mit jeder anderen Walzanlage, sei es daß sie aus zwei, drei oder vier Walzen und einer Vielzahl von Walzständern kombiniert ist. Dabei beaufschlagen die Sprühköpfe 149 die EinlaufOberflächen der Stützwalzen 148 mit Kühlwasser; sie können auch so angeordnet werden, daß das Schmiermittel und/oder Kühlwasser unmittelbar auf die Arbeitswalzen, aufgegeben wird, wobei dann die Eintrittsseiten derselben zu beaufschlagen sind.

Eine mit den Sprühköpfen 149 verbundene Leitung 15O steht mit einer Kühlwasser- und/oder Schmiermittelleitung 151 über ein T-Stück 152 in Verbindung, so daß gleichgültig, was durch die Leitung I5I strömt, das Medium im wesentlichen gleichförmig auf die einzelnen Sprühköpfe verteilt wird. Die Leitung 151 ist mit einem T-Stück I53 gekuppelt und dieses wiederum mit einer Wasserversorungsleitung 154 und einer öleinspritzleitung 155· Die Wasserversorgungsleitung 154 liefert fortlaufend Wasser mit einem verhältnismäßig gleichmäßigem Druck zu der Leitung 151. Wenn der Öldruck in der Leitung 155 den Wasserdruck übersteigt, wird zur Bildung der Schmiermitteldispersion

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das öl in das Wasser eingespritzt und die Schmiermitteldispersion alsdann zu den Sprühköpfen 149 geführt. Eine Mischeinrichtung I56 in Form einer Mischdüse oder einer entsprechenden Einrichtung bewirkt, daß das öl mit dem Wasser an dem T-Stück 153 vermischt wird.

Um einen Rückfluß des Wassers in die Ölleitung I55 zu vermeiden, ist ein Absperrventil 157 vorgesehen. Ein gewöhnliches Auf-Zu-Ventil I58 ist ferner an der Leitung 155 vor dem Absperrventil 157 angebracht.

Die öleinspritzleitung 155 ist mittels eines T-Stückes 159 mit dem Kanal I60 eines Dreiwegemagnetventiles I61 und mit einer Drucksteuerleitung 162 verbunden. Das Magnetventil 161 enthält einen Einlaßkanal I6j5, welcher in Verbindung mit dem Auslaßstutzen 164 der Pumpe I65 durch eine Leitung 166 steht. Der zweite Auslaßkanal I67 des Magnetventiles I6I ist mittels eines T-Stückes 168 mit dem Ansaugstutzen 169 der Pumpe I65 durch die Umlaufleitung verbunden. Ein Druckregulierventil 171 an der Leitung hält einen maximalen öldurchfluß durch die Rückflußleitung 162 aufrecht, wenn das Magnetventil Ιοί geöffnet ist, und öl durch die Auslaßkanäle I60 und I62 austreten kann.

Ein Druckregulierventil 172 an der Rückflußleitung 162 ist so eingestellt, daß der Öldruck in der Leitung 155 über den Wasserdruck ansteigen und öl in den Wasserstrom eingespritzt v/erden kann, wenn das Magnetventil Ιοί geschlossen ist und ein ölaustritt nur durch den Auslaßkanal 16O möglich ist. Die RUckflußleitung l62 führt das öl in den ölvorratsbehälter oder in das Reservoir 173 zurück. Von dem Vorratsbehälter 173 wird öl durch die Leitung 174 zur Ansaugseite der Pumpe über das T-Stück I68 gefördert. Ein Filter 175 ist an der Leitung 174 angebracht, damit Fremdkörper, welche den ölfluß beeinträchtigen oder

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welche die Organe im Leitungssystem beschädigen würden, ausgefiltert werden«

Bei normalem Betrieb des Walzenständers 145 wird in Abwesenheit eines Merkstückes Wasser zum Sprühkopf 149 geleitet, um die Malzen zu kühlen» Die Pumpe 1β5 läuft dabei fortlaufend weiter und läßt das öl durch die Umlaufleitung 170 und durch die Rückflußleitung 162 zirkulieren« Ein Aufheizorgan 176 hält die Temperatur des Öles im Vorratsbehälter 173 ira wesentlichen konstant, wobei ferner durch die ölumwälzung eine konstante Arbeitstemperatür des Öles in den Leitungen aufrechterhalten bleibt= Mährend dieses Betriebszustandes ist das Magnetventil I6I geöffnet, so daß von beiden Auslaßkanälen 1βθ und 1Ö7 eine ölabgabe erfolgt» Nach Erfassung dss Werkstückes innerhalb oder in der Mähe des Walzenständer 1^5 durch einen Meßfühler wird von diesem ein Signal zur Steuereinheit X78 gegeben, wodurch das Magnetventil Ιβΐ betätigt wird und sich der Auslaßkanal schließt= Dadurch steigt der Öldruck in der Einspritzlei= tung 155 über den Wasserdruck in der Leitung 15¹J- an, so daß eine Einspritzung des Öles In das Wasser und die Bildung einer Schmiermitteldispersion stattfindet» Das Wasser in der Sehmierraitteldispersion kühlt die Walzen, während das öl zur Schmierung dient» Wenn anschließend das Werkstück aus dem Bereich des Meßfühlers gelangt, fiird von der Steuereinheit I78 das Magnetventil !öl wieder geöffnet und damit aus beiden Auslaßkanälen des Ventiles öl abgegeben, wodurch der Druck in der Sinspritzleitung unterhalb des Wasserdruckes fällt und damit die Einspritzung von öl in das Wasser beendet wird. In diesem Fallwird nur noch Wasser von den Sprühköpfen 149 zum Zwecke einer kontinuierlichen Kühlung der Walzen abgegeben«. Im geöffneten Zustand des Magnetventiles I6I zirkuliert das öl durch die Leitung 170 und durch die Rücklfußleitung 172 bzw. nach Schließung des Ventiles 161 nur noch durch die Rückfluß-

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leitung l62. Polglich wird die Temperatur des Öles durch die Umwälzung auf einem Arbeitsniveau gehalten. Ferner wird öl nur zum Zwecke der Bildung eines Schmiermittels in den Wasserstrom dann eingespritzt, wenn in Anwesenheit eines Werkstückes im Walzenständer, dieses benötigt wird.

Zu erwähnen ist, daß eine Anzahl von Sprühköpfen für ein oder mehrere Walzenständer vorgesehen werden können und daß eine spezielle öleinspritzung in den Wasserstrom für jeden Walzenständer mittels entsprechender Instrumente und Steuerdnrichtungen bewerkstelligt werden kann. Obschon jeder beliebige Typ von Mischeinrichtungen I56 angeordnet werden kann, ist in Fig. 7 nur eine Ausführungsform dargestellt; bei diesem Typ handelt es sich um eine Mischdüse 179, durch welche das öl unter Druck von der öleinspritzleitung in die Wasserströmung zur mechanischen Vermischung eingepreßt wird. Je nach Aufbau der Anordnung kann der Druck in der Einspritzleitung mit den Abmaßen der Mischdüse 179 so aufeinander abgestimmt werden, daß das günstigste Mischverhältnis erreicht wird.

Das Magnetventil I6I kann als ein Dreiwegeventil deshalb betrachtet werden^ weil es einmal einen Einlaßkanal enthält und zum anderen so arbeiten kann, daß eine Abgabe durch einen oder durch beide Auslaßkanäle erfolgen kann. Dabei ist anzumerken, daß jede passende Ventilanordnung vorgesehen werden kann., um die zweifache und/oder einzelne Abgabe zu be^ierkstelligen.

la Fig=, 6 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Teile betreffen. Danach ist die Purapeneinlaßleitung I66 mit einem T-Stück I80 verbunden ₃ welche der Reihe nach dem ölfluß in einen zur ölerüispritzleitung 155 und zur Umlaufleitung 170 strömenden

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Anteil aufspaltet. Ein einfaches Auf-Zu-Zweiwegemagnetventil l8l ist an der Umlaufleitung 170 zur Absperrung oder Durchleitung eines ölflusses durch die Umfangleitung und zur Steuerung des Öldruckes in der öleinspritzleitung 155 angeadnet. Die Anordnung nach Pig. 5 unterscheidet sich von der Anordnung nach Pig. 4 nur darin, daß die Umlaufleitung unmittelbar mit dem ölvorratsbehälter 173 verbunden ist, wodurch eine bessere Zirkulation durch den erhitzten ölteil im Vorratsbehälter 173 ermöglicht wird. Ansonsten arbeitet die beschriebene Anordnung in der gleichen Art wie diejenige von Fig. 4.

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Claims

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Patentansprüche

1. J Vorrichtung zur Aufgabe eines aus Wasser und schwer aispergierbarem öl bestehenden Schmiermittels auf die Walzen von Heißwalzwerken während der Bearbeitung eines Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe eine am Walzenständer angeordnete Sprüheinrichtung für das Schmiermittel, eine mit dieser verbundenen gemeinsamen Schmiermittel-Wasser-Leitung, eine mit der Schmiermittel-Wasser-Leitung verbundene Leitung zur kontinuierlichen Zufuhr von unter einem bestimmten Druck stehenden Wasser, eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von öl in die Schmiermittel-Wasser-Leitung und zur Vermischung desselben mit dem Wasser bzw. zur Bildung einer Schmiermitteldispersion enthält, wobei die Einspritzeinrichtung eine mit der Schmiermittel-Wasser-Leitung verbundene öleinspritzleitung, eine mit einem Ansaug- und Auslaßstutzen versehene Pumpe, einen mit dem Ansaugstutzen verbundene ölzuführung, eine an einer anderen Stelle mit dieser verbundene ölumlaufleitung, eine vom Auslaßstutzen der Pumpe zur ölumlauf- und zur öleinspritzleitung sich erstreckende Auslaßleitung und ein Steuerventil an der ölumlaufleitung zur Absperrung derselben einschließt, damit der Druck in der öleinspritzleitung über den Wasserdruck in der Schmiermittel-Wasser-Leitung ansteigen und öl in das Wasser eingespritzt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Rückflußleitung zwischen der öleinspritzleitung und der ölzuführung und ein Druckregulierventil an der Rückflußleitung einschließt, welchen^ den Öldruck in der öleinspritzleitung über dem Wasserdruck ansteigen läßt, wenn das Ventil geschlossen 1st.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der ölumlaufleitung ein Druckregulierventil angeordnet ist, welches einen maximalen Durchfluß durch die Rückflußleitung aufrechterhält, wenn das Ventil geschlossen ist und keine Einspritzung von öl in das Wasser erfolgt.

k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine zur Steuerung des Steuerventiles dienende Einrichtung enthält, welche die Gegenwart oder Abwesenheit eines Werkstückes am Walzenständer erfaßt, wobei das Steuerventil die Einspritzung des Öles in die gemeinsame Schmiermittel-Wasser-Leitung in Gegenwart eines Werkstückes bewerkstelligt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe eine am Walzenständer angeordnete Sprüheinrichtung zur Abgabe von Wasser in Abwesenheit eines Werkstückes und eine Einspritzeinrichtung enthält, welche aus einer kontinuierlich arbeitenden Pumpe mit einem Ansaug- und Auslaßstutzen, einer zwischen dem Auslaßstutzen und einer gemeinsamen Schmiermittel-Wasser-Leitung angeordneten Einspritzleitung, einer ölzuführung, einer zwischen der ölzuführung und dem Ansaugstutzen sich erstreckenden ölzuführungsleitung^ einer zwischen Ausaug- und Auslaßstutzen befindlichen ölumlaufleitung,, einem an der Umlaufleitung angebrachten Einspritzsteuerventil zur selektiven Absperrung des Ölflusses innerhalb derselben., und das die Einspritzung des Öles in die gemeinsame Schmiermittel-Wasser-Leitung bewerkstelligt«, einer an der öleinspritzleitung angeordneten Miseheinriehtung zur Einmischung des Öles in das Masser, während der Einspritzung des Öles., der Mischeinrichtung vorgeschaltete Absperrventilen an der öleinspritzleitungj welche einen Rückfluß des Wassers durch die öleinspritzleitung vermeiden., einer öl~rückflußleitung

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zwischen ölvorratsbehälter und öleinspritzleitung, die vor

an

den Absperrventilen angeordnet ist und/einem Druckregulierventil an der Rückflußleitung besteht, welches so eingestellt ist, daß der Öldruck in der gemeinsamen Schmiermittel-Wasser-Leitung im geschlossenen Zustand des Einspritzsteuerventiles eine öleinspritzung in die gemeinsame Schmiermittel-Wasser-Leitung bewerkstelligt, wobei das öl zu der ölzuführungsleitung zurückgeleitet wird, wenn der Öldruck in der öleinspritzleitung niedriger ist als der Wasserdruck in der gemeinsamen Schmiermittel-Wasser-Leitung und bei geöffnetem Einspritzsteuerventil das öl in der ölumlaufleitung zirkuliert.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen k oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die öleinspritzeinrichtung Heizorgane zur Aufheizung des zugeführten Öles enthält.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die öleinspritzeinrichtung ein Druckregulierventil an der ölumlaufleitung enthält, welches so eingestellt ist, daß ein maximaler Durchfluß durch die Rückflußleitung aufrechterhalten wird, solange.das Einspritzsteuerventil geschlossen ist und keine öleinspritzung in das Wasser erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß diese ferner eine Einrichtung enthält, welche die Gegenwart oder Abwesenheit eines Werkstückes im Walzenständer erfaßt und die Steuerung des Einspritzsteuerventiles bewerkstelligt, damit eine Einspritzung des Öles in die Schmiermittel-Leitung nur dann erfolgt, wenn ein Werkstück in Bearbeitung ist.

9. Verfahren zur Aufgabe einer Schmiermitteldispersion aus Wasser und Öl auf die Walzen eines Heißwalzwerkes, bei dem die Schmiermftteldispersion mittels Sprühköpfen auf die

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Walzen abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Druck stehendes Wasser fortlaufend zu den Sprühköpfen geleitet und Ol von einer ölzufiihrung in das Wasser eingespritzt wird, um ein Schmiermittel zu bilden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das öl in Umlauf gehalten wird und daß es während und vor der Einspritzung aufgeheizt wird.

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