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Title:
DEVICE FOR DISCHARGING EXHAUST AIR FROM THE SURROUNDINGS OF A METAL STRIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/071080
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for discharging exhaust air from the surroundings of a metal strip. Known devices of this type comprise at least one fan which is arranged at one side of a conveying path of the metal strip in order to generate an airflow to conduct the exhaust air in a blowing direction (BR) transverse to the conveying path. In contrast, the device (100) according to the invention has air quantity boosters (110) with an opposing suction device on the other side of the conveying path in the blowing direction in order to suction and discharge the airflow generated by the air quantity boosters together with the exhaust air. In order to reduce costs for the operation of the device, a sensor device (130) is provided in order to detect whether the metal strip (200) is present or not and at which speed the metal strip is being moved. Additionally, a controller (140) is provided in order to adjust the delivery rate of the air quantity boosters (110) and the suction device (120) depending on the measured speed.

Inventors:
WIEGARD, Ulrich (Kurt-Schumacher-Ring 158, Leverkusen, 51377, DE)
AHRENS, Judith (Oststr. 24, Kaarst, 41564, DE)
Application Number:
EP2015/073583
Publication Date:
May 12, 2016
Filing Date:
October 12, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (Eduard-Schloemann-Str. 4, Düsseldorf, 40237, DE)
International Classes:
B21B9/00; F04D25/08
Foreign References:
DE19916233C12000-11-16
JPH0557351A1993-03-09
JPH09192717A1997-07-29
JPH09141306A1997-06-03
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (Hammerstr. 2, Siegen, 57072, DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Vorrichtung (100) zum Abführen von Abluft aus der Umgebung eines

Metallbandes (200), aufweisend:

mindestens ein Gebläse (110), welches an einer Seite einer Förderstrecke des Metallbandes angeordnet ist, zum Erzeugen eines Luftstromes zum Fördern der Abluft in einer Blasrichtung (BR) quer zur Förderstecke; und

eine dem Gebläse (1 10) in der Blasrichtung auf der anderen Seite der

Förderstrecke gegenüberliegende Absaugeinrichtung (120) zum Absaugen und Abführen des von dem Gebläse erzeugten Luftstromes mit der Abluft; dadurch gekennzeichnet, dass

das Gebläse (1 10) als mindestens ein Luftmengenverstärker ausgebildet ist; eine Sensoreinrichtung (130) vorgesehen ist zum Messen mit welcher

Geschwindigkeit sich das Metallband (200) bewegt; und

eine Steuereinrichtung (140) vorgesehen ist zum Einstellen der Förderleistung des Luftmengenverstärkers (1 10) und der Absaugeinrichtung (120) in

Abhängigkeit der gemessenen Geschwindigkeit des Metallbandes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinrichtung (140) ausgebildet ist, die Förderleistung des

Luftmengenverstärkers (1 10) und der Absaugeinrichtung (120) zu erhöhen, wenn eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Metallbande gemessen wird und umgekehrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinrichtung (140) ausgebildet ist, den Luftmengenverstärker (1 10) und die Absaugeinrichtung (120) abzuschalten, wenn die gemessene

Geschwindigkeit des Metallbandes einen vorgegebenen Geschwindigkeits- Schwellenwert unterschreitet.

4. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

gekennzeichnet durch

eine der Absaugeinrichtung (120) nachgeschaltete Abluftbehandlungsanlage (150) zum Reinigen der von der Absaugeinrichtung (120) angesaugten Abluft.

5. Walzstraße (300) mit mindestens einem ersten und einem zweiten in

Walzrichtung hintereinander angeordneten Walzgerüst (310, 320) zum

Walzen, insbesondere Kaltwalzen, eines Metallbandes (200);

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens eine der Vorrichtungen (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst (310, 320) angeordnet ist,

wobei die Luftmengenverstärker (1 10) auf einer Seite einer Förderstrecke, entlang welcher das Metallband (200) zwischen den beiden Walzgerüsten (310, 320) gefördert wird, angeordnet und so ausgerichtet sind, dass ihre Blasrichtung (BR) quer zur Walzrichtung (WR) über die Förderstrecke des Metallbandes hinweg gerichtet ist; und

wobei die Absaugeinrichtung (120) auf der den Luftmengenverstärkern (1 10) in der Blasrichtung (BR) gegenüberliegenden Seite der Förderstrecke angeordnet ist.

Description:
Vorrichtung zum Abführen von Abluft aus der Umgebung eines Metallbandes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Abluft aus der Umgebung eines Metallbandes. Darüber hinaus betrifft die Vorrichtung eine Walzstraße mit mindestens zwei Walzgerüsten zum Walzen des Metallbandes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Vorrichtungen der genannten Art sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so z. B. aus der Richtlinie VDI 2262 Blatt 4/Part 4, Seite 58, Bild 37 und zugehörige Beschreibung. Offenbart ist dort ein Behälter mit einer Flüssigkeit zum Tauchbeschichten eines Werkstücks. Oberhalb des Behälters ist an einer Seite ein Gebläse angeordnet zum Erzeugen eines Luftstroms zum Fördern von Abluft in Form von luftfremden Stoffen, die aus dem Bad emporsteigen, in eine Blasrichtung. Die Blasrichtung zielt über das Bad hinweg auf die andere Seite des Industriebadbehälters, wo eine Absaugeinrichtung angeordnet ist zum Absaugen und Abführen des von dem Gebläse erzeugten Luftstroms mit der Abluft. Die Blasrichtung ist quer zu einer Förderrichtung eines zu beschichtenden Werkstücks ausgerichtet, wenn dieses in den Behälter eintaucht oder nach seiner Beschichtung aus diesem herausgefördert wird.

In der deutschen Patentschrift DE 199 16 233 C1 ist eine Vorrichtung offenbart zum Abführen von Abluft aus der Umgebung eines Walzgerüstes zum Walzen, insbesondere zum Kaltwalzen von Metallband. Das Walzgerüst ist vollständig eingehaust mit einer Lufteintritts- und einer Luftaustrittsöffnung. Es ist ein Gebläse vorgesehen zum Erzeugen einer Luftströmung in einer Richtung mit einer Komponente quer zur Förderrichtung des Metallbandes. Eine andere Komponente der Bewegungsrichtung der Luftströmung kann senkrecht zur Ebene des Metallbandes gerichtet sein, so dass die Luftströmung insgesamt schräg zum Metallband verläuft. Weiterhin ist eine Absaugeinrichtung vorgesehen, welche dem Gebläse in Richtung der Luftströmung gegenüberliegt, zum Absaugen und Abführen des von dem Gebläse erzeugten Luftstroms zusammen mit Abluft in der Umgebung des Metallbandes, welche von dem Luftstrom mitgerissen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Abfahren von Abluft aus der Umgebung eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass die Abluftmenge und damit der Energieverbrauch beim Betrieb einer solchen Vorrichtung, insbesondere zwischen zwei Walzgerüsten in einer Walzstraße, reduziert wird. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse als mindestens ein Luftmengenverstärker ausgebildet ist; eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist zum Messen mit welcher Geschwindigkeit sich das Metallband bewegt; und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zum Einstellen der Förderleistung des Luftmengenverstärkers und der Absaugeinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Geschwindigkeit des Metallbandes.

Der Luftmengenverstärker erzeugt eine gerichtete Luftströmung quer zur Förderrichtung des Metallbandes. Als Energiezufuhr dient hierbei ein kleines Volumen komprimierter Druckluft, welches im Luftmengenverstärker zusammen mit der Umgebungsluft in einen Luftstrom mit hohem Volumen, aber niedrigem Druck umgewandelt wird. Das Abströmvolumen ist stufenlos regelbar durch Regelung des Eingangsdruckes. Eine Absaugeinrichtung ist vorgesehen, deren Abluftflansch zur Absaugung der Abluft aus dem Walzgerüst den Luftmengenverstärkern gegenüber liegt. Die Funktionstüchtigkeit ist insbesondere bei halboffenen und offenen Systemen gegeben. Eine vollständige Einhausung des Walzgerüstes ist nicht erforderlich. Gemäß der Erfindung sollen der Luftmengenverstärker und die Absaugeinrichtung, welche beide einen hohen Verbrauch an elektrischer Energie haben, nur dann aktiviert werden, wenn tatsächlich Metallband mit einer Geschwindigkeit zwischen den Luftmengenverstärkern und der Absaugeinrichtung hindurchgefördert wird, welche größer als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Schwellenwert ist. Nur dann werden die Luftmengenverstärker und die Absaugeinrichtung aktiviert, um eine Entfernung der Abluft und eine möglichst freie Sicht auf das Metallband zu gewährleisten. In Pausenzeiten dagegen, wenn kein Metallband zwischen den Luftmengenverstärkern und der Absaugeinrichtung hindurchgeführt wird oder wenn die Geschwindigkeit des Metallbandes den Schwellenwert unterschreitet, werden die Luftmengenverstärker und die Absaugeinrichtung abgeschaltet bzw. gedrosselt, um die Kosten für deren Energieverbrauch zu reduzieren. Durch die beanspruchte Vorrichtung wird die Menge an Abluft reduziert.

Vorteilhafterweise ist der Absaugeinrichtung eine Abluftbehandlungsanlage nachgeschaltet zum Reinigen der von der Absaugeinrichtung angesaugten Abluft, d. h. zum Herausfiltern von luftfremden Stoffen aus der Abluft. In der Prozesskette nachgeschaltete weitere Abluftbehandlungsanlagen können dann entsprechend kleiner und kostengünstiger dimensioniert werden.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzstraße nach Anspruch 3 gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Vorrichtung genannten Vorteilen.

Vorteilhafterweise können bestehende Walzstraßen mit der beanspruchten Erfindung einfach und kostengünstig nachgerüstet werden. Durch Reduzierung der Abluftmenge können bestehenden Anlagen mit geteilten Filtereinheiten (50 % / 50 % Volumenstromaufteilung) nach Umrüstung durch mögliches Umschalten kontinuierlich betrieben werden und die Wartungsschichten führen nicht mehr zum Stillstand.

Der Erfindung sind drei Figuren beigefügt, wobei Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung und die erfindungsgemäße

Walzstraße in einer Draufsicht; Figur 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Querschnitt quer zur Transportrichtung; und

Figur 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Querschnitt längs der

Transportrichtung zeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Abführen von Abluft aus der Umgebung eines Metallbandes 200, eingebaut zwischen ein erstes Walzgerüst 310 und ein zweites Walzgerüst 320 einer Walzstraße zum Walzen, vorzugsweise zum Kaltwalzen des Metallbandes 200. Die Vorrichtung umfasst gemäß dem Beispiel nach Figur 1 eine Mehrzahl von Luftmengenverstärkern 1 10, welche gegenüber der Absaugeinrichtung angeordnet sind. Die Gebläse erzeugen jeweils einen Luftstrom, in den Figuren 1 und 2 durch die gestrichelten Linien dargestellt, in einer Blasrichtung BR quer zur Transportrichtung WR des Metallbandes 200. Der erzeugte Luftstrom reisst eventuell in der Umgebung des Metallbandes befindliche Abluft mit in Richtung der Blasrichtung BR. In der Blasrichtung BR gesehen befindet sich auf der den Luftmengenverstärkern 1 10 gegenüberliegenden Seite der Förderstrecke für das Metallband eine Absaugeinrichtung 120 zum Absaugen und Abführen des von den Luftmengenverstärkern erzeugten Luftstromes mit der Abluft. Der Absaugeinrichtung 120 ist vorzugsweise eine Abluftbehandlungsanlage 150 nachgeschaltet zum Reinigen der von der Absaugeinrichtung angesaugten Abluft.

Die Vorrichtung gemäß Figur 1 weist weiterhin eine Sensoreinrichtung 130 an der Eingangsseite des ersten Walzgerüstes 310 auf zum Erkennen, ob und in welcher Geschwindigkeit das Metallband 200 gefahren wird. Eine Steuereinrichtung 140 aktiviert im Ansprechen auf das Messsignal der Sensoreinrichtung 130 die Luftmengenverstärker 1 10 und die Absaugeinrichtung 120, wenn das Signal der Sensoreinrichtung 130 das Vorhandensein und eine voreingestellte oder gemessene Geschwindigkeit des Metallbandes 200 signalisiert. Andernfalls, d. h. wenn kein Metallband 200 erkannt wird bzw. vorhanden ist oder ein vorgegebener Geschwindigkeitsschwellenwert unterschritten wird, werden die Luftmengenverstärker 1 10 und die Absaugeinrichtung 120 deaktiviert.

Bei der vorliegenden Erfindung werden die Luftteilchen der Abluft durch den von den Luftmengenverstärkern erzeugten Luftstrom, d. h. mit gerichteter Strömung über eine relativ große Distanz, d. h. an die Öffnung der Absaugeinrichtung 120 transportiert. Die Luftteilchen der Abluft können dann mit wesentlich weniger (Luft- )Volumenstrom und deshalb mit wesentlich weniger Energieaufwand, abgesaugt werden, als wenn er über eine weitere Entfernung zunächst bis an die Ansaugöffnung der Absaugeinrichtung angesaugt werden müsste. Maßgeblich dafür ist der Umstand, dass mit dem gleichen Energieeinsatz Luftteilchen wesentlich weiter geblasen als angesaugt werden können.

Vorteilhafterweise können bestehende Walzstraßen mit der beanspruchten Erfindung einfach und kostengünstig nachgerüstet werden.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung 100 mit einem Schnitt quer zur Transportrichtung WR des Metallbandes.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die Walzstraße 300 und die Vorrichtung 100 mit einem Schnitt in Längsrichtung des Metallbandes bzw. mit einem Schnitt in Transportrichtung WR des Metallbandes.

100 Vorrichtung

1 10 Luftmengenverstärker

120 Absaugeinrichtung 130 Sensoreinrichtung

140 Steuereinrichtung

150 Abluftbehandlungsanlage

200 Metallband

300 Walzstraße

310 Walzgerüst

320 Walzgerüst

Blasrichtung Walzrichtung