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Dokumentenidentifikation DE102006013607A1 15.11.2007
Titel Fertigungslinie und Verfahren zum Erzeugen eines Magnesiumbandes
Anmelder ThyssenKrupp Steel AG, 47166 Duisburg, DE
Erfinder Engl, Bernhard, Dr.-Ing., 44267 Dortmund, DE;
Köppe, Andreas, Dipl.-Ing., 59423 Unna, DE
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 22.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006013607
Offenlegungstag 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B21B 41/08(2006.01)A, F, I, 20060322, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B22D 11/00(2006.01)A, L, I, 20060322, B, H, DE   B21B 1/46(2006.01)A, L, I, 20060322, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie, die bei geringem apparativem Aufwand die großtechnische Herstellung von Magnesiumband (M) ermöglicht. Eine solche Linie ist erfindungsgemäß mit einer ein Gießwalzgerüst (9) umfassenden Bandgießeinrichtung (2) zum Erzeugen eines Vorbands (V, V2, V3) aus einer Magnesiumschmelze, einer ein Fertigwalzgerüst (17) umfassenden Fertigwalzeinrichtung (4) zum Fertigwalzen des Vorbands (V, V2, V3) und einer zwischen der Bandgießeinrichtung (2) und der Fertigwalzeinrichtung (4) angeordneten Haspeleinrichtung (3) ausgestattet, die mindestens zwei Haspeln (13, 14) umfasst, die aus einer ersten Arbeitsposition (A1), in der sie zum Abwickeln eines aus der Bandgießeinrichtung (2) austretenden Vorbands (V) eingerichtet sind, in eine zweite Arbeitsposition (A2) bewegbar sind, in der sie zum Einspeisen von Vorband (V, V2, V3) in die Fertigwalzeinrichtung (4) eingerichtet sind. In entsprechender Weise betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumband.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie und ein Verfahren zum Erzeugen eines Magnesiumbands.

Aufgrund seiner geringen Dichte weist Magnesium ein besonders niedriges Gewicht auf. Gleichzeitig besitzt es Festigkeitseigenschaften, die mit denen von Aluminium vergleichbar sind. Diese Eigenschaftskombination macht Magnesium besonders interessant für den Bau von Fahrzeugkarosserien, insbesondere von Automobilkarosserien, von denen bei immer geringerem Gewicht immer höhere Festig- und Steifigkeiten gefordert werden.

Eine wesentliche Voraussetzung für die Verwendung von Magnesium als Leichtbauwerkstoff im Bereich des Karosseriebaus ist allerdings die Verfügbarkeit kostengünstiger Blechwerkstoffe. Eine Möglichkeit, Magnesiumbleche kostengünstig herzustellen, ist in der EP 1 330 56 B1 beschrieben. Gemäß dem in diesem Patent beschriebenen Verfahren wird zunächst eine Magnesiumschmelze kontinuierlich zu einem Vorband mit einer Dicke von höchstens 50 mm vergossen. Anschließend wird das Vorband direkt aus der Gießhitze bei einer bestimmten Warmwalzanfangstemperatur unter Berücksichtigung einer bestimmten Dickenreduktion zu einem Warmband warmgewalzt. Der besondere Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass das Warmwalzen des Vorbands direkt aus der Gießhitze erfolgen kann, so dass der andernfalls mit der Erwärmung auf Walztemperatur verbundene Aufwand vermieden wird.

Wie im in stahl und eisen 125 (2005) Nr. 4, Seiten 66–68, erschienenen Artikel "Magnesium-Flachprodukte: Wirtschaftliches Verfahren für industrielle Fertigung entwickelt" von B. Engl berichtet, hat sich das voranstehend zusammengefasste Verfahren in der praktischen Erprobung bewährt. Die für diese praktische Erprobung eingesetzte Fertigungslinie hat allerdings den Charakter einer Pilotanlage, die den Anforderungen eines großtechnischen Fertigungsbetriebs hinsichtlich des erzielbaren Massendurchsatzes nicht gerecht werden kann.

Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik lag der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, eine Fertigungslinie und ein Verfahren anzugeben, die bei geringem apparativen Aufwand die großtechnische Herstellung von Magnesiumband ermöglicht.

In Bezug auf eine Fertigungslinie zum Erzeugen eines Magnesiumbands ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass eine solche Fertigungslinie folgende Einrichtungen aufweist:

  • – eine ein Gießwalzgerüst umfassende Bandgießeinrichtung zum Erzeugen eines Vorbands aus einer Magnesiumschmelze,
  • – eine ein Fertigwalzgerüst umfassende Fertigwalzeinrichtung zum Fertigwalzen des Vorbands, und
  • – eine zwischen der Bandgießeinrichtung und der Fertigwalzeinrichtung angeordnete Haspeleinrichtung, die mindestens zwei Haspel umfasst, die aus einer ersten Arbeitsposition, in der sie zum Aufwickeln eines aus der Bandgießeinrichtung austretenden Vorbands eingerichtet sind, in eine zweite Arbeitsposition bewegbar sind, in der sie zum Einspeisen von Vorband in die Fertigwalzeinrichtung eingerichtet sind.

In entsprechender Weise ist die oben angegebene Aufgabe in Bezug auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Magnesiumbands erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass folgende Arbeitsschritte absolviert werden:

  • – Gießen eines Vorbands aus einer Magnesiumschmelze,
  • – Wickeln des Vorbands auf einem in einer Haspelposition befindlichen ersten Haspel,
  • – nach Abschluss des Wickelns Bewegen des fertig gewickelten ersten Haspels aus der Haspelposition in eine Einspeiseposition und Einrücken eines leeren zweiten Haspels in die Haspelposition zum Aufhaspeln eines weiteren Vorbands,
  • – Einspeisen des Vorbands von dem in Einspeiseposition befindlichen zweiten Haspel in eine Fertigwalzeinrichtung,
  • – Fertigwalzen des in die Fertigwalzeinrichtung eingespeisten Vorbands bei parallel erfolgendem Aufwickeln eines neu erzeugten Vorbands auf dem in der Haspelposition befindlichen ersten Haspel,
  • – nach Abschluss des Fertigwalzens und des Aufwickelns Bewegen des zweiten nun leeren Haspels in die Haspelposition zum Aufwickeln eines neuen Vorbands und Bewegen des ersten Haspels in die Einspeiseposition zum Einspeisen des auf dem ersten Haspel gewickelten Vorbands in die Fertigwalzeinrichtung.

Grundlage sowohl einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie als auch eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass zwischen der Gießwalzeinrichtung und der Fertigwalzeinrichtung das Aufhaspeln eines neu erzeugten Vorbands und das Abhaspeln und Einspeisen eines zweiten, zuvor erzeugten und nun fertig zu walzenden Vorbands so durchgeführt wird, dass diese beiden Arbeitsgänge im Wesentlichen gleichzeitig ablaufen. Dazu ist bei einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie eine Haspeleinrichtung vorgesehen, die mindestens zwei Haspeln aufweist. Einer dieser Haspeln dient dabei zum Aufhaspeln des aus der Bandgießeinrichtung austretenden Vorbands, während der zweite Haspel so positioniert und betrieben wird, dass er das in einem vorhergegangenen Arbeitsgang erzeugte Vorband zum Fertigwalzen in die Fertigwalzeinrichtung einspeist.

Das erfindungsgemäß parallel erfolgende Aufhaspeln von neu erzeugtem Vorband einerseits und Abhaspeln von fertig zu walzendem Vorband andererseits ermöglicht so trotz der deutlich unterschiedlichen Fertigungsgeschwindigkeiten, mit denen das Vorband zum einen aus der Bandgießeinrichtung austritt und zum anderen in der Fertigwalzeinrichtung verarbeitet wird, einen quasi-kontinuierlichen, weitestgehend unterbrechungsfreien Betrieb sowohl von der zum Bandgießen eingesetzten Gießwalzeinrichtung als auch der zum Fertigwalzen verwendeten Fertigwalzeinrichtung. Die von der Haspeleinrichtung ausgeführten Arbeitsgänge sind dabei so miteinander verkoppelt, dass ein automatischer Fertigungsablauf durchgeführt werden kann, wie es Voraussetzung für eine großtechnische Anwendung ist.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass sich bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Fertigungsprozesses konventionelle Anlagen zur Kaltbandfertigung einbinden lassen in die Erzeugung von Magnesiumbändern. Diese durch die Erfindung geschaffene Option eröffnet die Möglichkeit, die beispielsweise im Bereich der Stahl- oder Aluminiumkaltbandfertigung vorhandenen Kaltwalzanlagen kostengünstig zur Herstellung von Magnesiumband zu nutzen.

Letzteres gilt insbesondere dann, wenn die Fertigwalzeinrichtung ein Walzgerüst umfasst, das im Reversierbetrieb betrieben wird, um unter Berücksichtigung des besonderen Verformungsverhaltens von Magnesiumband die jeweils erforderliche Dickenreduzierung bzw. Umformung zu erzielen.

Gerade dann, wenn das Fertigwalzen des Magnesiumbandes mehrere Walzstiche umfasst, erweist es sich aus fertigungstechnischer Sicht im Hinblick auf eine optimale Anlagenauslastung als günstig, wenn parallel zum Fertigwalzen über die Bandgießeinrichtung bereits ein neues Magnesium-Vorband erzeugt wird, das der Fertigwalzung zugeführt werden kann, sobald das Fertigwalzen des vorher produzierten Vorbands abgeschlossen ist. Sowohl die Gießwalzeinrichtung als auch die Fertigwalzeinrichtung können auf diese Weise im praktisch unterbrechungsfreien Betrieb gefahren werden.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Art und Weise der Herstellung von Magnesiumband sind, dass die Coilfertigung beispielsweise eine laufende Prüfung der Bandqualität, der Bandgeometrie (Planheit, Oberflächenrauhigkeit etc.) unter Verwendung von im Bereich der Herstellung von kaltgewalzten Blechen von Stahl- oder Aluminiumbandfertigung bereits bewährter Techniken ermöglicht. Die Erfindung ermöglicht damit die kostengünstige Herstellung von Magnesiumbändern unter Einbindung von bestehenden Fertigungsanlagen, ohne dass dazu aufwändige Um- oder Neubaumaßnahmen erforderlich sind.

Eine praxisgerechte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeleinrichtung als Karussellhaspel ausgebildet ist, deren mindestens zwei Haspeln zum Wechsel der jeweiligen Arbeitsposition um eine gemeinsame Achse schwenkbar sind. Derartige Karussellhaspeln werden beispielsweise bei der Erzeugung von kaltgewalzten Stahl- oder Aluminiumbändern eingesetzt. Dabei wird auf den einen Haspel das jeweils aus dem Kaltwalzgerüst austretende Kaltband gewickelt, während der andere Haspel sich mit einem fertig gewickelten Haspel in einer Warteposition zum Abbinden oder zum Abtransport befindet.

Die Vielseitigkeit und Variabilität einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie kann dadurch zusätzlich gesteigert werden, dass sie neben dem ersten und dem zweiten Haspel mindestens einen weiteren Haspeldorn zur Übernahme eines weiteren zu einem Coil gewickelten Vorbands umfasst, der sich in einer Warteposition befindet, während die beiden anderen Haspeln jeweils eine der Arbeitspositionen einnehmen. Der mindestens eine zusätzliche Haspeldorn kann dabei beispielsweise als Puffer dienen, wenn beispielsweise aufgrund ungünstiger Fertigungsbedingungen oder besonderer Anforderungen an die Dicke des fertigen Magnesiumbandes die Erzeugung eines neuen Vorbands schneller abgeschlossen ist als das Fertigwalzen des zuvor hergestellten Vorbands.

Eine besonders praxisgerechte Verwendung eines zusätzlichen Haspeldorns ergibt sich allerdings dann, wenn der Haspeleinrichtung eine Ladeeinrichtung zum Beladen jeweils eines ihrer Haspeldorne mit einem Vorband-Coil zugeordnet ist. In diesem Fall kann der Fertigwalzeinrichtung nach Abschluss des Fertigwalzens eines ersten Magnesiumbands ein weiteres, über einen anderen Fertigungsweg erzeugtes Vorband zum Fertigwalzen zugeführt werden, während die Gießwalzeinrichtung selbst noch damit beschäftigt ist, ein neues Vorband zu erzeugen. Die Einbindung einer Ladestation, über die in die erfindungsgemäße Fertigungslinie ein zusätzliches Vorband zum Einspeisen in die Fertigwalzeinrichtung eingebracht werden kann, ermöglicht es so, die Fertigwalzeinrichtung auch dann zu nutzen, wenn der Fertigwalzvorgang schneller abgeschlossen ist als das Gießwalzen eines neuen Vorbands.

Im Hinblick auf die Anlagenauslastung kann es daher besonders vorteilhaft sein, wenn eine erfindungsgemäße Fertigungslinie zwei Bandgießeinrichtungen umfasst und die Ladeeinrichtung das von der einen Bandgießeinrichtung erzeugte Vorband zusätzlich zu dem von der ersten Bandgießeinrichtung erzeugten Vorband an die Haspeleinrichtung übergibt. Durch die parallele Erzeugung von Vorband über mindestens zwei Bandgießeinrichtungen können solche Walzanlagen, die gegenüber den Gießgeschwindigkeiten erheblich höhere Fertigwalzgeschwindigkeiten ermöglichen, ausgelastet werden, ohne dass lange Wartezeiten entstehen. Ist bei einer erfindungsgemäß eingesetzten Haspelvorrichtung neben den beiden notwendig vorhandenen Haspeln ein weiterer Haspeldorn vorhanden, so ist es in diesem Zusammenhang günstig, wenn die Übergabeposition der Ladeeinrichtung der Warteposition des weiteren Haspeldorns zugeordnet ist.

Ein besonderer Vorteil der durch die Erfindung ermöglichten engen zeitlichen und fertigungstechnischen Verzahnung von Vorbanderzeugung und Fertigwalzen besteht darin, dass die dem Vorband nach dem Bandgießen noch innewohnende Wärme für das Fertigwalzen genutzt werden kann. Auf ein zusätzliches Erwärmen des Magnesium-Vorbands vor dem Fertigwalzen kann daher bei erfindungsgemäßer Arbeitsweise in der Regel verzichtet werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Haspeleinrichtung oder die Haspel selbst zur weitestgehenden Minimierung von Wärmeverlusten beim Auf- und Abhaspeln in einer wärmeisolierenden Einhausung angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, eignet sich die Erfindung insbesondere für solche Fertigungslinien, bei denen die Fertigwalzeinrichtung für einen Reversierbetrieb eingerichtet ist. In diesem Anwendungsfall sollte der der Fertigwalzeinrichtung jeweils zugeordnete, das Vorband in die Fertigwalzeinrichtung einspeisende Haspel zwischen einem Abwickel- und einem Wickelbetrieb umschaltbar sein. In seiner der Fertigwalzeinrichtung zugeordneten Arbeitsposition bildet der betreffende Haspel dann den einen der beiden Reversierhaspel des jeweiligen Reversierwalzgerüstes.

Um die im Zuge des Fertigwalzens unvermeidbar eintretenden Wärmeverluste auszugleichen und eine ausreichende Verformbarkeit des Magnesiumbands zu gewährleisten, kann die Fertigwalzeinrichtung eine Erwärmungseinrichtung umfassen, die auf der der Haspeleinrichtung gegenüberliegenden Seite des Fertigwalzgerüsts der Fertigwalzeinrichtung positioniert ist.

Die Maßhaltigkeit eines erfindungsgemäß erzeugten Magnesiumbandes kann zudem dadurch verbessert werden, dass die Bandgießeinrichtung eine Einrichtung zum Besäumen der Ränder des Magnesiumbandes umfasst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Fertigungslinie 1 zum Erzeugen von Magnesiumband, die in Förderrichtung F hintereinander folgend inline angeordnet eine Bandgießeinrichtung 2, eine Haspeleinrichtung 3 und eine Fertigwalzeinrichtung 4 umfasst.

Die Bandgießeinrichtung 2 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und weist einen Schmelzenbehälter 5 auf, aus dem die Magnesiumschmelze in eine Gießdüse 6 gegeben wird. Die Mündung der Gießdüse 6 ist dabei so in den zwischen zwei Gießwalzen 7, 8 eines Gießwalzgerüstes 9 gebildeten Gießspalt 10 gerichtet, dass die aus der Gießdüse 6 austretende Magnesiumsschmelze im Wesentlichen horizontal ausgerichtet in den Gießspalt 10 tritt.

Die mit den Umfangsflächen der Gießwalzen 7, 8 in Kontakt kommende Magnesiumschmelze erstarrt dort zu Schalen, die dann am engsten Punkt des Gießspalts 10 zu einem Vorband V zusammengepresst werden. Für den zeitgerechten Abtransport des den Gießspalt 10 verlassenden Vorbands V sorgt eine in Förderrichtung F hinter dem Gießwalzgerüst 9 angeordnete, ebenfalls in an sich bekannter Weise ausgebildete Treibereinrichtung 11. von der Treibereinrichtung 11 durchläuft das Vorband V eine in Förderrichtung F hinter der Treibereinrichtung 11 angeordnete Besäumschere 12, die eine Besäumung der Längskanten des Vorbands V vornimmt.

Die Haspeleinrichtung 3 ist als Karussellhaspel ausgebildet und umfasst zwei separat voneinander angetriebene Haspeln 13, 14. Die Drehrichtung jeder der Haspeln 13, 14 um ihre horizontal und quer zur Förderrichtung F gerichteten Drehachsen kann zwischen einer gegen und einer im Uhrzeigersinn gerichteten Richtung umgeschaltet werden. Die Haspeln 13, 14 sind dabei diametral gegenüberliegend am Rand eines Rotors 15 gelagert, der mittels eines nicht dargestellten Stellantriebs um eine zentrale, ebenfalls horizontal und quer zur Förderrichtung F ausgerichtete Drehachse 16 gedreht werden kann.

Bei der in der Figur gezeigten Betriebsstellung nimmt der erste Haspel 13 mit seiner Drehachse eine um ca. 45° gegen den Uhrzeigersinn in Richtung der Bandgießeinrichtung 2 gegenüber der Vertikalen um die Drehachse 16 verschwenkte Arbeitsposition A1 (Haspelposition) ein, in der er zum Aufwickeln des aus der Besäumschere 12 der Bandgießeinrichtung 2 austretenden Vorbands V eingerichtet ist. Der andere Haspel 14 befindet sich dementsprechend mit seiner Drehachse in einer Arbeitsposition A2 (Einspeiseposition), in der er in einem Winkel von ca. 45° um die Drehachse 16 gegen den Uhrzeigersinn gegenüber der Vertikalen in Richtung der in Förderrichtung F hinter der Haspeleinrichtung 3 angeordneten Fertigwalzeinrichtung verschwenkt ist. In dieser Arbeitsposition A2 ist der Haspel 14 zum Einspeisen des auf ihm aufgewickelten Vorbands V2 in die Fertigwalzeinrichtung 4 eingerichtet. Um das Reversierwalzgerüst 17 im Reversierbetrieb betreiben zu können, kann die Drehrichtung des Haspels 14 mindestens in der Arbeitsposition A2 umgeschaltet werden.

Die Haspeleinrichtung 3 steht in einer hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigten wärmeisolierenden Einhausung, durch die der Wärmeverlust der auf die Haspeln 13, 14 jeweils gewickelten Vorbänder V, V2 minimiert wird.

Die Fertigwalzeinrichtung 4 umfasst ein konventionell zum Kaltwalzen von Stahlband ausgerüstetes, in Förderrichtung F auf die Haspeleinrichtung 3 folgend angeordnetes Reversierwalzgerüst 17, eine in Förderrichtung F hinter dem Reversierwalzgerüst 17 angeordneten Durchlaufofen 18 und eine Reversierhaspeleinrichtung 19. Der Durchlaufofen 18 erwärmt das im Reversierbetrieb von der Reversierhaspeleinrichtung 19 in das Reversierwalzgerüst 17 einlaufende Magnesiumband M durch induktive Erwärmung auf die für die jeweilige Verformung erforderliche Verformungstemperatur. Zusätzlich ist zwischen dem Durchlaufofen 18 und der Reversierhaspeleinrichtung 19 eine Schere 20 zum Querteilen von fertig gewalztem Magnesiumband M vorgesehen.

Der Haspeleinrichtung 3 ist eine hier als Bundhubwaagen ausgebildete Ladeeinrichtung 21 zugeordnet, mit der ein zu einem Coil gewickeltes Vorband V3 in die Haspeleinrichtung 2 gefördert werden kann. Bei der in der Figur dargestellten Ausführung wird das zusätzliche Vorband V3 nach Beendigung des Fertigwalzens des auf dem Haspel 14 gewickelten Vorbands V2 an die Stelle des Haspels 14 gesetzt werden. Alternativ kann die Haspeleinrichtung 2 auch so eingerichtet werden, dass das zusätzliche Vorband-Coil V3 zunächst auf einem zusätzliche Haspeldorn 22 der Haspeleinrichtung 3 in eine Warteposition bewegt wird, aus der er nach Beendigung des Fertigwalzens des Vorbands V2 in die Arbeitsposition A2 befördert wird.

Das Vorband V3 ist in einer hier nicht gezeigten zweiten Bandgießanlage erzeugt worden, die entsprechend der Bandgießanlage 2 aufgebaut ist.

Zum Herstellen von Magnesiumband M wird zunächst im Gießwalzgerüst 9 der Bandgießeinrichtung 2 das Vorband V durch Gießwalzen erzeugt und anschließend in der Besäumschere 12 der Bandgießeinrichtung 2 an seinen Längskanten besäumt. Das so aus der Bandgießeinrichtung 2 austretende Vorband V wird dann von dem in Arbeitsposition A1 befindlichen Haspel 13 aufgewickelt.

Gleichzeitig speist der in Arbeitsposition A2 befindliche Haspel 14 das in einem vorangegangenen Arbeitsschritt in der Bandgießeinrichtung 2 oder der parallel arbeitenden, hier nicht gezeigten Bandgießeinrichtung erzeugte Vorband V2 in die Fertigwalzeinrichtung 4 ein.

Im ersten Walzstich durchläuft das Vorband V2 das Reversierwalzgerüst 17, den beim Walzen in dieser Walzrichtung nicht aktiven Durchlaufofen 18 und die ebenfalls nicht aktive Schere 20, bis es zum Reversierhaspel 20 gelangt. Ist das Vorband V2 in dieser Walzrichtung vollständig gewalzt worden, wird die Walzrichtung umgekehrt und das Vorband V2 für den zweiten Walzstich vom Reversierhaspel 20 dem Reversierwalzgerüst 17 zugeführt. Dabei durchläuft es den Durchlaufofen 18, in dem es nun durch induktive Erwärmung auf die für den zweiten Walzstich erforderliche Verformungstemperatur erwärmt wird.

Das nach dem zweiten Walzstich aus dem Reversierwalzgerüst 17 austretende Vorband V2 wird nun vom Haspel 14 aufgewickelt, bis das Vorband V2 den zweiten Walzstich vollständig absolviert hat. Diese Verfahrensweise wird für die nachfolgenden Walzstiche fortgesetzt, bis das Vorband V2 zum fertigen Magnesiumband M mit der jeweils geforderten Enddicke fertig gewalzt ist.

Nach Abschluss des Fertigwalzens des Vorbands V2 kann das dann vorliegende Magnesiumband M mit der Schere 20 in Magnesiumblechzuschnitte zerteilt werden.

Bei der Fertigwalzeinrichtung 4 kann es sich um eine leistungsfähige Kaltwalzeinrichtung handeln, wie sie üblicherweise zum Kaltwalzen von Stahl- oder Aluminiumbändern eingesetzt wird. Da die Erzeugung des Vorbands V in der Bandgießeinrichtung 2 nur mit relativ niedrigen Fördergeschwindigkeiten erfolgen kann, wird daher das Fertigwalzen des Vorbands V2 in der Regel schneller abgeschlossen sein, als die Erzeugung eines neuen Vorbands V. Die zwischen dem Abschluss des Fertigwalzens des Vorbands V2 und dem Abschluss der Erzeugung des neuen Vorbands V liegende Zeit kann zum Fertigwalzen eines weiteren Vorbands V3 genutzt werden, das parallel in der nicht dargestellten Bandgießeinrichtung erzeugt und zu einem Coil gewickelt wird. Das aus dem Vorband V3 gewickelte Coil wird auf den zusätzlichen Haspeldorn 22 der Haspeleinrichtung 3 gesetzt. Das zum Coil gewickelte Vorband V3 22 wird dazu von der Ladeeinrichtung 21 auf den an der Arbeitsposition A2 wartenden Haspeldorn 22 der Haspeleinrichtung 3 gesetzt. Dieser speist anschließend das Vorband V3 in die Fertigwalzeinrichtung 4 ein. Auf diese Weise sind die Stillstandszeiten sowohl der Bandgießeinrichtung 2 als auch der Fertigwalzeinrichtung 4 auf ein Minimum reduziert.

Nach Abschluss sowohl der Erzeugung des neuen Vorbands V als auch des Fertigwalzens der Vorbänder V2 und V3 wird der Rotor 15 der Haspeleinrichtung 3 um 180° geschwenkt, so dass der nun leere Haspel 14 an die Arbeitsposition A1 und der mit dem neu erzeugten Vorband V beladene Haspel 13 an die Arbeitsposition A2 gelangt. Anschließend wird auf dem Haspel 14 ein aus der Bandgießeinrichtung 2 austretendes, neu erzeugtes Vorband gewickelt, während der Haspel 13 als Reversierhaspel das Vorband V zum Fertigwalzen in die Fertigwalzeinrichtung 4 in der voranstehend für den Haspel 13 beschriebenen Weise wechselweise einspeist bzw. aufwickelt wird.

1
Fertigungslinie
2
Bandgießeinrichtung
3
Haspeleinrichtung
4
Fertigwalzeinrichtung
5
Schmelzenbehälter
6
Gießdüse
7, 8
Gießwalzen
9
Gießwalzgerüst
10
Gießspalt
11
Treibereinrichtung
12
Besäumschere
13, 14
Haspeln
15
Rotor
16
Drehachse des Rotors 15
17
Reversierwalzgerüst
18
Durchlaufofen
19
Reversierhaspeleinrichtung
20
Schere
21
Ladeeinrichtung
22
Haspel
A1, A2
Arbeitspositionen der Haspeln 13, 14
F
Förderrichtung
M
Magnesiumband
V, V2, V3
Vorbänder


Anspruch[de]
Fertigungslinie zum Erzeugen eines Magnesiumbands (M) mit folgenden Einrichtungen:

– eine ein Gießwalzgerüst (9) umfassende Bandgießeinrichtung (2) zum Erzeugen eines Vorbands (V, C2, V3)aus einer Magnesiumschmelze,

– eine ein Fertigwalzgerüst (17) umfassende Fertigwalzeinrichtung (4) zum Fertigwalzen des Vorbands (V, V2, V3), und

– eine zwischen der Bandgießeinrichtung (2) und der Fertigwalzeinrichtung (4) angeordnete Haspeleinrichtung (3), die mindestens zwei Haspeln (13, 14) umfasst, die aus einer ersten Arbeitsposition (A1), in der sie zum Aufwickeln eines aus der Bandgießeinrichtung (2) austretenden Vorbands (V) eingerichtet sind, in eine zweite Arbeitsposition (A2) bewegbar sind, in der sie zum Einspeisen von Vorband (V, V2, V3) in die Fertigwalzeinrichtung (4) eingerichtet sind.
Fertigungslinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeleinrichtung (3) als Karussellhaspel ausgebildet ist, deren mindestens zwei Haspeln (13, 14) zum Wechsel der jeweiligen Arbeitsposition (A1, A2) um eine gemeinsame Achse (16) schwenkbar sind. Fertigungslinie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeleinrichtung (3) neben dem ersten und dem zweiten Haspel (13, 14) mindestens einen weiteren Haspeldorn (22) zur Übernahme eines weiteren zu einem Coil gewickelten Vorbands (V3) umfasst, der sich in einer Warteposition befindet, während die beiden anderen Haspeln (13, 14) jeweils eine der Arbeitspositionen (A1, A2) einnehmen. Fertigungslinie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haspeleinrichtung (3) eine Ladeeinrichtung (21) zum Beladen der Haspeleinrichtung (3) mit dem weiteren Vorband (V3) zugeordnet ist. Fertigungslinie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Bandgießeinrichtungen umfasst und dass die Ladeeinrichtung (21) das von der einen Bandgießeinrichtung hergestellte Vorband (V3) an die Haspeleinrichtung (3) übergibt. Fertigungslinie nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeposition der Ladeeinrichtung (21) der Warteposition des weiteren Haspeldorns (22) zugeordnet ist. Fertigungslinie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeleinrichtung (3) oder die Haspel (13, 14) in einer wärmeisolierenden Einhausung angeordnet sind. Fertigungslinie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzeinrichtung (4) für einen Reversierbetrieb eingerichtet ist. Fertigungslinie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils in der Arbeitsposition (A2) zum Einspeisen von Vorband (V, V2, V3) in die Fertigwalzeinrichtung (4) befindliche Haspel (14) zwischen einem Abwickel- und einem Wickelbetrieb umschaltbar ist. Fertigungslinie nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzeinrichtung (4) eine Erwärmungseinrichtung (18) umfasst, die auf der der Haspeleinrichtung (3) gegenüberliegenden Seite des Fertigwalzgerüsts (17) der Fertigwalzeinrichtung (4) positioniert ist. Verfahren zum Erzeugen eines Magnesiumbands (M), bei dem folgende Arbeitsschritte absolviert werden:

– Gießen eines Vorbands (V, V2, V3) aus einer Magnesiumschmelze,

– wickeln des Vorbands (V, V2, V3) auf einem in einer Haspelposition (A1) befindlichen ersten Haspel (13),

– nach Abschluss des Wickelns Bewegen des fertig gewickelten ersten Haspels (13) aus der Haspelposition (A1) in eine Einspeiseposition (A2) und Einrücken eines leeren zweiten Haspels (14) in die Haspelposition (A1) zum Aufhaspeln eines weiteren Vorbands (V, V2, V3),

– Einspeisen des Vorbands (V, V2, V3) von dem in der Einspeiseposition (A1) befindlichen zweiten Haspel (14) in eine Fertigwalzeinrichtung (4),

– Fertigwalzen des in die Fertigwalzeinrichtung (4) eingespeisten Vorbands (V, V2, V3) bei parallel erfolgendem Aufwickeln eines neu erzeugten Vorbands (V) auf dem in der Haspelposition (A1) befindlichen ersten Haspel (13),

– nach Abschluss des Fertigwalzens und des Aufwickelns Bewegen des zweiten nun leeren Haspels (14) in die Haspelposition (A1) zum Aufwickeln eines neuen Vorbands (V, V2) und Bewegen des ersten Haspels (13) in die Einspeiseposition (A2) zum Einspeisen des auf dem ersten Haspel (13) gewickelten Vorbands (V) in die Fertigwalzeinrichtung (4).






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