!HU000004885T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 004 885
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 06 762447 (22) A bejelentés napja: 2006. 07. 06. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060762447 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1909981 A1 2007. 01. 18. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1909981 B1 2008. 11. 19.
(51) Int. Cl.: B21B 3/00 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 07006478 PCT/EP 06/006590
(30) Elsõbbségi adatok: 200510031805 2005. 07. 07.
(73) Jogosult: SMS Demag Aktiengesellschaft, 40237 Düsseldorf (DE)
DE
(72) Feltalálók: RICHTER, Hans-Peter, 57520 Friedewald (DE); WEINGARTEN, Ludwig, 40237 Düsseldorf (DE); PAWELSKI, Hartmut, 40883 Ratingen (DE); LINK, Rainer, 41239 Mönchengladbach (DE); MÜLLER, Wolfheinrich, 97209 Veitschöchheim (DE) (54)
(74) Képviselõ: Erdély Péter, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárás és gyártósor fémszalagoknak rézbõl vagy rézötvözetbõl öntés és hengerlés útján történõ elõállítására
(57) Kivonat
HU 004 885 T2
A találmány szerinti eljárás során olvadékból (2) függõleges vagy vízszintes szalagöntéssel rézszalagot (4)
öntenek, a rézszalagot (4) felsõ vagy alsó oldalán (5a, 5b) marással (5) megtisztítják, hidegen hengerelik (6)
1. ábra A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 3 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 004 885 T2
2
és közvetlenül ezután, vagy izzítás (7), maratás (8), mosás (9) és szárítás (10), valamint adott esetben egyengetés (11) után végzett ellenõrzést (12) követõen kiszállításra elõkészítik. Az eljárás foganatosítására szolgáló gyártósorban az olvasztóberendezést követõen a gyártási irányban (23) egymás után legalább
egy függõleges szalagöntõ berendezés (24a) és vagy vízszintes szalagöntõ berendezés (24b), egy közvetlenül ezekhez kapcsolódó maróegység (25), egy letekercselõegység (26), egy hideghengerlõ egység (22), egy feltekercselõegység (27) és egy izzítóegység (28) van elrendezve.
A találmány fémszalagoknak rézbõl vagy rézötvözetbõl öntés és hengerlés útján történõ elõállítására szolgáló eljárásra és gyártósorra vonatkozik. Jelenleg az ilyen fémszalagok elõállítása lágy fémekbõl, például rézbõl vagy rézötvözetekbõl, blokkformába történõ öntéssel történik (US – A 5140 837). A lehûtés után a blokkot ismét fel kell melegíteni, és meleghengerléssel a kívánt vastagságúra alakítani. A meleghengerlést a felsõ és alsó oldal marása, majd ellenõrzés és tekercsbe való feltekerés követi. A fémszalag egy tekercsrõl egy irányváltó hengerállványra kerül, és hideghengerlést követõen tekercselik, majd tekercs alakban izzító harangkemencében szemcsefinomító izzítást végeznek, vagy letekert formában áthúzás közben izzítják, azután pácolják, mossák, szárítják, idomítják, és a felületét ismét ellenõrzik, mielõtt tekercsbe feltekernék. Új létesítményeknél alapvetõen a szükséges üzemi és beruházási költségek, valamint a rendelkezésre álló hasznos területen a berendezés kialakítása miatt igen magasak a ráfordítások. Horizontális öntéstechnikával például 15–20 000 t/év mennyiségû rézbõl és rézötvözetekbõl készülõ fémszalag kerül öntésre és hideghengerlésre, méghozzá kifejezetten alacsonyabb beruházási költséggel. A piac által jelenleg megkövetelt kapacitásnövelés (30 000–70 000 t/év) a mostani költségek mellett többé nem érhetõ el gazdaságosan. A találmány alapvetõ célja, hogy a szükséges kapacitásnövelést mégis megoldja alacsonyabb üzemeltetési és csökkentett beruházási költségek mellett. A kitûzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az olvadékból függõleges és/vagy vízszintes szalagöntéssel rézszalagot öntünk, a rézszalagot felsõ vagy alsó oldalán marással megtisztítjuk, hideghengereljük, és kiszállításra elõkészítjük, vagy izzítás, maratás, mosás és szárítás, valamint adott esetben egyengetés után végzett ellenõrzést követõen kiszállításra elõkészítjük. A megoldás alapvetõ elõnye, hogy tökéletesen kiiktatjuk a blokköntési eljárást, a blokk hengerlési hõmérsékletre való felmelegítését, és a meleghengerlést. Elõny még, hogy a hideghengerlési folyamat a tervezett termelési mennyiséghez rugalmasan illeszthetõ, például azáltal, hogy a hideghengerlést optimális kifutási szalaghõmérséklet mellett lehet elvégezni. Egy célszerû kiviteli alaknál az ellenõrzött tekercsekbõl, a rézszalag keresztirányú darabolásával lemezeket készítünk. Ugyancsak elõnyös, ha az ellenõrzött tekercsekbõl a rézszalag hosszirányú darabolásával tekercselhetõ rézszalag csíkokat készítünk.
A hõmérséklet-szabályozás elõnyösen úgy valósulhat meg, hogy a hideghengerlés során a rézszalagot a bemeneti oldalon olajjal kenjük, a kimeneti oldalon pedig hideg vagy mélyhûtött semleges gázokkal hûtjük. Elõnyös, ha a hengerlési paraméterek kívánt értékeinek beállításakor maximális szalaghõmérsékletként 120 °C értéket állítunk be. Ezáltal az öntési és marási paraméterek (a tényleges értékek) a hengerlésnél összekapcsolhatók. Az eljárás tovább javítható azzal, hogy a készméretre hidegen hengerelt, megfelelõ hõmérsékleten tartott rézszalag tekercseket vagy harangkemencében tekercs alakban, vagy áthúzókemencében szemcsefinomító izzításnak vetjük alá, majd maratjuk, mossuk, szárítjuk, felületét ellenõrizzük, és tekercs alakban tovább feldolgozzuk. A találmány szerinti gyártósor fémszalagoknak rézbõl vagy rézötvözetbõl történõ elõállítására legalább egy olvasztóberendezéssel, öntõberendezéssel és hengeregységgel van kialakítva elsõsorban 23 mm¹rõl 0,2 mm rézszalagvastagságra történõ hideghengerléshez. A kitûzött feladat megoldásához a berendezés vonatkozásában elõnyös, ha az olvasztóberendezést követõen a gyártási irányban egymás után legalább egy függõleges szalagöntõ berendezés és/vagy vízszintes szalagöntõ berendezés, egy közvetlenül ezekhez kapcsolódó maróegység, egy letekercselõegység, egy hideghengerlõ egység, egy feltekercselõegység és egy izzítóegység van elrendezve. Teljesen szükségtelen a blokköntõ berendezés, a hûtés és kemencében ismét a hengerlési hõmérsékletre való felmelegítés, és a meleghengerlõ állvány. Ezzel a gyártósor építésénél nemcsak alacsonyabbak a beruházási költségek, hanem a mûködés során alacsonyabbak a mûködési költségek (alacsonyabb javítási költségek és kisebb javítási idõ szükséglet), ezzel szemben a berendezésnek nagyobb a teljesítõképessége. A gyártósor további elõnyöket is kínál. A hideghengerlõ berendezés irányváltó hengerállvány. A maróegység közvetlenül a függõleges szalagöntõ berendezéshez kapcsolódik. A rézszalag elõnyös módon közvetlenül a következõ berendezésbe fut be. A függõleges szalagöntõ berendezés, a maróegység és az irányváltó hengerállvány közvetlenül egymáshoz kapcsolódnak. A rézszalag megszakítás nélkül halad a következõ berendezésbe. A hideghengerlõ berendezés tandemhengerállvány.
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
1
HU 004 885 T2
A függõleges szalagöntõ berendezés, a maróegység és a tandemhengerállvány közvetlenül egymáshoz kapcsolódnak. A rézszalag megszakítás nélkül halad berendezésbõl berendezésbe. A jobb minõségû hengerléshez elõnyös, ha a tandemhengerállvány két, párhuzamosan alá- és fölérendelt függõleges, maróegységekkel ellátott szalagöntõberendezéshez van csatlakoztatva. Nagyobb mennyiségû öntött anyagnak a hengerállványokhoz történõ továbbítását úgy lehet elérni, ha a tandemhengerállvány egy függõleges és egy vízszintes szalagöntõ berendezéshez van csatlakoztatva, amelyet közvetlenül egy maróberendezés követ. Két öntõberendezés esetében a gyártósor úgy van kialakítva, hogy a két függõleges szalagöntõ berendezésnél a maróegységekhez egy-egy irányváltó hengerállvány van csatlakoztatva. Az öntés/marás és hengerlés egy másik lehetséges kombinációja szerint a gyártási irányban párhuzamosan elrendezett függõleges és vízszintes szalagöntõ berendezésekhez egy-egy irányváltó hengerállvány van csatlakoztatva. A gyártósor valamennyi kombinációja esetében az izzítóegység vagy harangkemenceként tekercsekhez, vagy áthúzókemenceként lebegõ szalagos átvezetéshez van kialakítva. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével mutatjuk be, ahol a rajzon az 1. ábra a teljes gyártósor vázlatát mutatja, az egyes részegységekkel együtt, a 2. ábra a helyi körülményekhez igazodó, maróegységgel ellátott szalagöntõ berendezést tartalmazó gyártósor blokksémája, a 3. ábra egy szalagöntõ berendezés/maróegység/irányváltó hengerállvány kombinációjából álló gyártósor blokksémája, a 4. ábra egy szalagöntõ berendezés/maróegység/és tandemhengerállvány kombinációjából álló gyártósor blokksémája, az 5. ábra egy szalagöntõ berendezés/maróegység és tandemhengerállvány kombinációjából álló gyártósor blokksémája, a 6. ábra egy gyártósor blokksémája két párhuzamos, maróegységgel ellátott szalagöntõ berendezéssel és tandemhengerállvánnyal, a 7. ábra egy gyártósor blokksémája közvetlenül csatlakozó maróegységgel ellátott függõleges és vízszintes szalagöntõ berendezéssel és tandemhengerállvánnyal, a 8. ábra egy gyártósor blokksémája egymást követõ függõleges szalagöntõ berendezésekkel és maróegységekkel, amelyekhez párhuzamos irányváltó hengerállványok kapcsolódnak, és a 9. ábra egy gyártósor párhuzamosan elrendezett függõleges/vízszintes szalagöntõberendezés-párokkal, és az ezeket követõ irányváltó hengerállvánnyal. Az 1. ábrán látható 1 fémszalag elõállítása lágyfémbõl, például rézbõl vagy rézötvözetbõl, ahol köze-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
lebbrõl nem ábrázolt olvasztókemencében elõállított 2 olvadékból 3 szalagöntést végzünk, és az így kapott 4 rézszalag ferdén szemben fekvõ támasztóhengerekkel megtámasztott 5a felsõ oldalát és 5b alsó oldalát 5 marással revétlenítjük, 6 hidegen hengereljük és a felület 12 ellenõrzése után 13 szalagtekerccsé csévéljük és kiszállításra elõkészítjük. A 13 szalagtekercs a 18 szalagvastagság további csökkentéséhez ismételten visszavezethetõ a 6 hideghengerlési folyamatba. Az így nagyon erõsen tömörített szövetszerkezet 7 izzításból, 8 maratásból, 9 mosásból, 10 szárításból és esetleg 11 egyengetésbõl álló kezelésen megy keresztül, majd 12 ellenõrzést követõen ellenõrzött szalagtekerccsé lesz felcsévélve. A felületükön ellenõrzött 13 szalagtekercsekbõl a 4 rézszalag 15 keresztirányú darabolásával 14 lemezek elõállítása és kiszállításra történõ elõkészítése végezhetõ el. Alternatívaként az ellenõrzött 13 szalagtekercsekbõl 16 hosszirányú darabolással feltekerhetõ 17 rézszalag csíkokat lehet elõállítani és (a nyíl irányában) kiszállítani. A 6 hideghengerlési folyamat egy kívánt szövetszerkezet és analóg tulajdonságok létrehozására, valamint a munkahenger kímélése céljából kivitelezhetõ olyan módon, hogy a 4 rézszalagot a bemenõoldalon (1. ábra, balra) olajjal kenjük és a kimenõoldalon (1. ábra, jobbra) hideg vagy mélyhûtött semleges gázzal, például nitrogénnel hûtjük és tisztítjuk. A hengerlési paraméterek kívánt értékeit úgy állítjuk be, hogy a kimenõoldalon a maximális szalaghõmérséklet 120 °C legyen. Az eljárás során a kész szalag 18 vastagságát elõnyösen hõmérséklet-vezérlés mellett alakítjuk ki, és a 13 szalagtekercseket vagy egy 31 harangkemencében tekercsben (az 1. ábra felsõ része), vagy egy 7 áthúzó-izzító eljárással kezeljük, hogy a szemcseszerkezet finomabb, és a fémszalag ismét lágyabb legyen. Ezután következik a 8 maratás, a 9 mosás, a 10 szárítás és az ellenõrzött felületû 13 szalagtekerccsé való felcsévélése. Egy 20 olvasztóberendezésbõl (például egy elektrokemencébõl) az olvadékot egy 21 öntõberendezésbe adagoljuk, amely egy 24a függõleges, vagy kivételes esetekben, esetleg az adott kapacitás miatt, még egy 24b vízszintes szalagöntõ berendezésbõl is áll. Egy közvetlenül a 21 öntõberendezéshez és az 5 maróegységhez csatlakozó 22 hengerállványon hidegalakítást végzünk, elõnyösen 23 mm¹tõl 0,2 mm¹ig terjedõ 18 szalagvastagságra. A 20 olvasztóberendezést a 23 gyártási irányban egymás után legalább a 24a függõleges szalagöntõ berendezés követi, vagy adott esetben egy már meglévõ 24b vízszintes szalagöntõ berendezés, egy közvetlenül csatlakozó 25 maróegység, egy 26 letekercselõberendezés, 22 hidegen hengerlõ egység, a 27 feltekercselõberendezés és egy 28 izzítókemence, amelyek a technológiai mûveletek sorrendjében követik egymást a 23 gyártási irányban. A kiviteli példában a 22 hengeregység egy 29 irányváltó hengerállvány. Lényeges alkotóeleme a talál-
1
HU 004 885 T2
mánynak, hogy a 25 maróegység közvetlenül a 24a függõleges szalagöntõ berendezéshez (vagy a 24b vízszintes szalagöntõ berendezéshez) csatlakozik. Ezután következik a 29 irányváltó hengerállvány, a 31 harangkemence, egy 32a lebegtetõkemence a 11 egyengetõegységgel együtt, és amennyiben szükséges, a 15 keresztirányú darabolás repülõkés segítségével, illetve a 16 hosszirányú darabolás 17 rézszalag csíkok létrehozására. A 3. ábrának megfelelõen a 24a függõleges szalagöntõ berendezés, a 25 maróegység és a 29 irányváltó hengerállvány funkcionálisan együtt mûködõ egységet alkot. A 4. ábrán a 22 hideghengerlõ egység egy 30 tandemállványból áll. A 25 maróegység ugyancsak közvetlenül kapcsolódik a 24a függõleges szalagöntõ berendezéshez. Az 5. ábra szerint, hasonlóan a 3. ábrához, 24a függõleges szalagöntõ berendezés, 25 maróegység és egy 30 tandemállvány alkotja az együtt mûködõ egységet. A 31 harangkemence, a 32a lebegtetõkemence, a 11 egyengetõegység, adott esetben a 15 keresztirányú darabolás és/vagy a 16 hosszirányú darabolás változatlan módon csatlakoznak a folyamatba, amint az látható volt az elõzõ 2–4. ábrákon. A 6. ábra az öntési teljesítmény növelését ábrázolja. Ebbõl a célból a 30 tandemállvány két párhuzamos, 25 maróegységgel ellátott, egymás elé, illetve mögé helyezett 24a függõleges szalagöntõ berendezéshez csatlakozik. A 7. ábra szerint a 30 tandemállvány elé mindenkor egy 24a függõleges és egy 24b vízszintes szalagöntõ berendezés kerül, amelyek mindenkor velük funkcionálisan együtt mûködõ 25 maróegységgel vannak ellátva. A 8. ábrán látható, hogy a mindenkori 25 maróegységgel ellátott, párhuzamosan mûködõ két 24a függõleges szalagöntõ berendezést a helytõl függõ szokásos távolságra egy 29 irányváltó hengerállvány követi. A 9. ábra szerinti elrendezésnél a gyártásban párhuzamosan mûködõ 24a, 24b függõleges és vízszintes szalagöntõ berendezést ugyancsak a szokásos távolságban egy 29 irányváltó hengerállvány követi. A 28 hõkezelõ egység vagy a 13 szalagtekercsek kezelésére szolgáló 31 harangkemence, vagy 32a lebegtetõkemenceként funkcionáló 32 áthúzókemence alkotja.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 50 1. Eljárás fémszalagoknak (1) rézbõl vagy rézötvözetbõl öntéssel és hengerléssel történõ elõállítására, azzal jellemezve, hogy olvadékból (2) függõleges vagy vízszintes szalagöntéssel rézszalagot (4) öntünk, a rézszalagot (4) felsõ vagy alsó oldalán (5a, 5b) marással (5) megtisztítjuk, hidegen hengereljük (6) és közvetlenül ezután, vagy izzítás (7), maratás (8), mosás (9) és szárítás (10), valamint adott esetben egyengetés (11) után végzett ellenõrzést (12) követõen kiszállításra elõkészítjük.
55
60 4
2
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ellenõrzött tekercsekbõl (13), a rézszalag (4) keresztirányú darabolásával (15) lemezeket (14) készítünk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ellenõrzött tekercsekbõl (13), a rézszalag (4) hosszirányú darabolásával (16) tekercselhetõ rézszalag csíkokat (17) készítünk. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hideghengerlés (6) során a rézszalagot (4) a bemeneti oldalon olajjal kenjük, a kimeneti oldalon pedig hideg vagy mélyhûtött semleges gázzal hûtjük. 5. Az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hengerlési paraméterek beállításakor maximális szalaghõmérsékletként 120 °C értéket állítunk be. 6. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a készméretre (18) hidegen hengerelt, hõmérséklet-vezérelt rézszalag tekercseket (13) vagy harangkemencében (31) tekercs alakban (13), vagy áthúzókemencében (7) szemcsefinomító izzításnak vetjük alá, majd maratjuk, mossuk, szárítjuk felületét ellenõrizzük és tekercs alakban (13) tovább dolgozzuk fel. 7. Gyártósor fémszalagoknak (1) rézbõl vagy rézötvözetbõl történõ elõállítására, legalább egy olvasztóberendezéssel (20), öntõberendezéssel (21) és hengeregységgel (22), elsõsorban 23 mm¹rõl 0,2 mm rézszalagvastagságra (18) történõ hideghengerléshez, azzal jellemezve, hogy az olvasztóberendezést követõen a gyártási irányban (23) egymás után legalább egy függõleges szalagöntõ berendezés (24a) és vagy vízszintes szalagöntõ berendezés (24b), egy közvetlenül ezekhez kapcsolódó maróegység (25), egy letekercselõegység (26), egy hideghengerlõ egység (22), egy feltekercselõegység (27) és egy izzítóegység (28) van elrendezve. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hideghengerlõ egység (22) irányváltó hengerállvány (29). 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a maróegység (25) közvetlenül a függõleges szalagöntõ berendezéshez (24a) kapcsolódik. 10. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a maróegység (25), a függõleges szalagöntõ berendezés (24a) és a irányváltó hengerállvány (29) közvetlenül követik egymást. 11. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hideghengerlõ egység (22) tandemhengerállvány (30). 12. A 7. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a függõleges szalagöntõ berendezés (24a), a maróegység (25) és a tandemhengerállvány (30) közvetlenül követik egymást. 13. A 7. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tandemhengerállvány (30) két párhuzamosan elrendezett, maróegységekkel (25) ellátott függõleges szalagöntõ berendezéshez (24a, 24a) van csatlakoztatva.
1
HU 004 885 T2
14. A 7. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tandemhengerállvány (30) egy függõleges és egy vízszintes, maróegységekkel (25) ellátott szalagöntõ berendezéshez (24a, 24b) van csatlakoztatva. 15. A 7. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a két függõleges szalagöntõ berendezésnél (24a, 24a) a maróegységekhez (25) egy-egy irányváltó hengerállvány (29) van csatlakoztatva.
2
16. A 7. vagy 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gyártási irányban párhuzamosan elrendezett függõleges és vízszintes szalagöntõ berendezésekhez (24a, 24b) egy-egy irányváltó hen5 gerállvány (29) van csatlakoztatva. 17. A 7–16. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az izzítóegység (28) vagy harangkemenceként (31) tekercsekhez (13), vagy áthúzókemenceként (32) lebegõ szalagos átvezetés10 hez (32a) van kialakítva.
5
HU 004 885 T2 Int. Cl.: B21B 3/00
6
HU 004 885 T2 Int. Cl.: B21B 3/00
7
HU 004 885 T2 Int. Cl.: B21B 3/00
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
