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Title:
COILING DEVICE, AND METHOD FOR OPERATING A COILING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/073016
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coiling device (1) for winding a rolled product (2), in particular a steel band, comprising a coiling mandrel (4) mounted so as to be rotatable about an axis (3). The rolled product (2) is fed to the coiling mandrel (4) by a driving apparatus (5) and can be wound using the coiling mandrel (4). A shaft flap (6) is arranged between the driving apparatus (5) and the coiling mandrel (4), the end region (7) of said shaft flap (6) located at a distance from the coiling mandrel (4) being mounted to as to be pivotable about a pivoting axis (8) which runs parallel to axis (3). In order to create a tightly wound coil, according to the invention at least one spraying element (10) is arranged on the side (9) of the shaft flap (6) facing away from the coiling mandrel (4) in order to discharge a coolant, wherein the shaft flap (6) has at least one opening (11) in order to discharge the coolant from the spraying element (10) through the shaft flap (6) on the side (12) of the shaft flap (6) facing the coiling mandrel (4) and to spray the coolant onto the surface of the rolled product (2). The invention furthermore relates to a method for operating a coiling device.

Inventors:
FUCHS WOLFGANG (DE)
CRAMER ULRICH (DE)
JEPSEN OLAF NORMAN (DE)
MENGEL CHRISTIAN (DE)
MUELLER HEINZ-ADOLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/068355
Publication Date:
June 23, 2011
Filing Date:
November 29, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SMS SIEMAG AG (DE)
FUCHS WOLFGANG (DE)
CRAMER ULRICH (DE)
JEPSEN OLAF NORMAN (DE)
MENGEL CHRISTIAN (DE)
MUELLER HEINZ-ADOLF (DE)
International Classes:
B21C47/04; B21C47/26
Domestic Patent References:
WO1999008814A11999-02-25
WO2008037395A12008-04-03
Foreign References:
JPS63194818A1988-08-12
DE102007045698A12008-04-03
EP1001857B12002-02-27
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

Haspelvorrichtung (1 ) zum Wickeln eines Walzguts (2), insbesondere eines Stahlbands, die einen um eine Achse (3) drehbar gelagerten Haspeldorn (4) umfasst, wobei das Walzgut (2) von einem Treibapparat (5) aus dem Haspeldorn (4) zugeführt und vom Haspeldorn (4) aufgewickelt werden kann, wobei zwischen Treibapparat (5) und Haspeldorn (4) eine Schachtklappe (6) angeordnet ist und wobei die Schachtklappe (6) an ihrem vom Haspeldorn (4) entfernten Endbereich (7) um eine zur Achse (3) parallele Schwenkachse (8) schwenkbar gelagert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass auf der dem Haspeldorn (4) abgewandten Seite (9) der Schachtklappe (6) mindestens ein Sprühelement (10) zum Ausbringen eines Kühlmittels angeordnet, wobei die Schachtklappe (6) mindestens eine Öffnung (1 1 ) aufweist, um das Kühlmittel vom Sprühelement (10) aus durch die Schachtklappe (6) auf der dem Haspeldorn (4) zugewandten Seite (12) der Schachtklappe (6) auszubringen und auf die Oberfläche des Walzguts (2) aufzusprühen.

Haspelvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (1 1 ) als zylindrische Bohrung ausgebildet ist.

Haspelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprühelement (10) als Kühlbalken ausgebildet ist.

4. Haspelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kühlbalken (10) quer zur Förderrichtung (F) des Walzguts (2) über die gesamte Breite des Walzguts (2) erstreckt.

5. Haspelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kühlbalken (10), vorzugsweise zwischen einem und fünf Kühlbalken (10), parallel nebeneinander auf der Schachtklappe (6) angeordnet sind.

6. Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (10) eine Anzahl beabstandeter Düsen (13) aufweist.

7. Haspelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (13) in einem Abstand zwischen 5 mm und 500 mm vom Walzgut (2) angeordnet sind.

8. Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (F) des Walzguts (2) hinter dem letzten der Sprühelemente (10) eine Andrückrolle (14) angeordnet ist.

9. Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Haspeldorn (4) zugewandten Endbereich (15) der Schachtklappe (6) eine Schachtklappenrolle (16) angeordnet ist, die auf dem Walzgut (2) rollen kann.

10. Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Sprühelemente (10) nur in einem Bereich (K) auf der Schachtklappe (6) angeordnet sind, der maximal durch die halbe Erstre- ckung (L) zwischen den beiden Endbereichen (7, 15) der Schachtklappe (6) definiert ist, wobei der Bereich (K) an den dem Haspeldorn (4) zuge- wandten Endbereich (15) der Schachtklappe (6) anschließt.

Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Sprühelement (17) zur Aufbringung von Kühlmittel auf das Walzgut (2) im Bereich des Umfangs des Haspeldorns (4) angeordnet ist.

Haspelvorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Sprühelement (17) im Bereich eines Umlenkschilds (18) angeordnet ist.

Verfahren zum Betreiben einer Haspelvorrichtung (1 ) zum Wickeln eines Walzguts (2), insbesondere eines Stahlbands, die einen um eine Achse (3) drehbar gelagerten Haspeldorn (4) umfasst, wobei das Walzgut (2) von einem Treibapparat (5) aus dem Haspeldorn (4) zugeführt und von diesem aufgewickelt wird, wobei zwischen Treibapparat (5) und Haspeldorn (4) eine Schachtklappe (6) angeordnet ist und wobei die Schachtklappe (6) mit mindestens einem Sprühelement (10) zum Ausbringen eines Kühlmittels auf das Walzgut (2) ausgestattet ist, insbesondere zum Betrieb einer Haspelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aufwickeln des Walzguts (2) auf den Haspeldorn (4) ohne Kühlen des Walzguts (2) durch Ausbringen von Kühlmittel durch das mindestens eine Sprühelement (10) auf das Walzgut (2) bis zu einer vorgegebenen Wickellänge erfolgt, wobei erst nach Erreichen der vorgegebenen Wickellänge das Walzgut (2) durch Ausbringen von Kühlmittel durch das mindestens eine Sprühelement (10) gekühlt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Wickellänge der Gesamtlänge des aufzuwickelnden Walzguts (2) abzüglich der Walzgutlänge entspricht, die sich durch die letzten höchstens fünf vollständigen Wicklungen des Walzguts (2) ergibt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Wickellänge der Gesamtlänge des aufzuwickelnden Walzguts (2) abzüglich der Walzgutlänge entspricht, die sich durch die letzten ein bis fünf, vorzugsweise durch die letzten beiden vollständigen Wicklungen des Walzguts (2) ergibt.

Description:
Haspelvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Haspelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Haspelvorrichtung zum Wickeln eines Walzguts, insbesondere eines Stahlbands, die einen um eine Achse drehbar gelagerten Haspeldorn umfasst, wobei das Walzgut von einem Treibapparat aus dem Haspeldorn zugeführt und von diesem aufgewickelt werden kann, wobei zwischen Treibapparat und Haspeldorn eine Schachtklappe angeordnet ist und wobei die Schachtklappe an ihrem vom Haspeldorn entfernten Endbereich um eine zur Achse parallele Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Haspelvorrichtung.

Eine Haspelvorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der WO 2008/037395 A1 und in der DE 10 2007 045 698 A1 beschrieben. Eine ähnliche Lösung zeigt die EP 1 001 857 B1 .

Insbesondere beim Aufwickeln von hochfestem und dickem Walzgut neigt das aufgewickelte Bund dazu„aufzuspringen", da eine hohe Elastizität im aufgewi- ekelten Walzgut verbleibt. Demgemäß ist es mit den vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen schwierig, ein festgewickeltes Bund zu erzeugen, das eine geringe Neigung zum„Aufspringen" während seines Transports aufweist. Stand der Technik ist es, das fertig gewickelte Bund durch stationäre Kühleinrichtungen während mehrerer Kühlumdrehungen abzukühlen, um ein festgewickeltes Bund zu erzeugen. Gegebenenfalls muss das Bund in einer dem Haspel nachgeordneten Bindemaschine mehrfach abgebunden werden. Dies verlängert in nachteiliger Weise die Bundaustragezeiten und birgt die Gefahr des nachträglichen Aufspringens (was zu Problemen mit der Sicherheit führt). Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, eine Haspelvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen vorzuschlagen, mit der bzw. mit dem es möglich ist, in verbesserter und in schneller Weise ein wickelfestes Bund zu erzeugen, so dass die Bundaustragezeit verkürzt und die Wirtschaftlichkeit entsprechend verbessert werden kann.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeich- net, dass auf der dem Haspeldorn abgewandten Seite der Schachtklappe mindestens ein Sprühelement zum Ausbringen eines Kühlmittels angeordnet, wobei die Schachtklappe mindestens eine Öffnung aufweist, um das Kühlmittel vom Sprühelement aus durch die Schachtklappe auf der dem Haspeldorn zugewandten Seite der Schachtklappe auszubringen und auf die Oberfläche des Walzguts aufzusprühen. Hierdurch wird eine intensive Kühlung der Walzgutoberfläche erreicht.

Die mindestens eine Öffnung ist dabei bevorzugt als zylindrische Bohrung ausgebildet. Das Sprühelement ist vorzugsweise als Kühlbalken ausgebildet. Der Kühlbalken kann sich dabei quer zur Förderrichtung des Walzguts über die gesamte Breite des Walzguts erstrecken. Es können auch ein oder mehrere Kühlbalken, vorzugsweise zwischen einem und fünf Kühlbalken, parallel nebeneinander auf der Schachtklappe angeordnet werden. Der Kühlbalken kann dabei eine Anzahl beabstandeter Düsen aufweisen. Diese Düsen sind dabei mit Vor- teil in einem Abstand zwischen 5 mm und 500 mm vom Walzgut angeordnet.

In Förderrichtung des Walzguts hinter dem letzten der Sprühelemente kann eine Andrückrolle angeordnet sein. An dem dem Haspeldorn zugewandten Endbereich der Schachtklappe kann eine Schachtklappenrolle vorgesehen werden, die auf dem Walzgut rollen kann und dieses andrückt.

Eine bevorzugte Fortbildung sieht vor, dass Sprühelemente nur in einem Bereich auf der Schachtklappe angeordnet sind, der maximal durch die halbe Erstreckung zwischen den beiden Endbereichen der Schachtklappe definiert ist, wobei der Bereich an den dem Haspeldorn zugewandten Endbereich anschließt. Mindestens ein weiteres Sprühelement kann zur Aufbringung von Kühlmittel auf das Walzgut im Bereich des Umfangs des Haspeldorns angeordnet sein. Dieses mindestens eine weitere Sprühelement kann dabei bevorzugt im Bereich eines Umlenkschilds angeordnet sein.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben einer Haspelvorrichtung zum Wickeln eines Walzguts, insbesondere der vorgenannten Art, wobei die Schachtklappe mit mindestens einem Sprühelement zum Ausbringen eines Kühlmittels auf das Walzgut ausgestattet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Aufwickeln des Walzguts auf den Haspeldorn zunächst ohne Kühlen des Walzguts durch Ausbringen von Kühlmittel durch das mindestens eine Sprühelement auf das Walzgut bis zu einer vorgegebenen Wickellänge erfolgt, wobei erst nach Erreichen dieser vorgegebenen Wickellänge das Walzgut durch Ausbringen von Kühlmittel durch das mindestens eine Sprüh- element gekühlt wird.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die vorgegebene Wickellänge der Gesamtlänge des aufzuwickelnden Walzguts abzüglich der Walzgutlänge entspricht, die sich durch die letzten höchstens fünf vollständigen Wicklungen des Walzguts ergibt; besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorgegebene Wickellänge der Gesamtlänge des aufzuwickelnden Walzguts abzüglich der Walzgutlänge entspricht, die sich durch die letzten ein bis fünf, vorzugsweise durch die letzten beiden vollständigen Wicklungen des Walzguts ergibt. Demgemäß erfolgt das Aufwickeln des Walzguts zunächst ohne Kühlung durch die Kühlelemente, die auf der Schachtklappe angeordnet sind; erst wenn noch maximal fünf Windungen verbleiben, bis das Bund vollständig aufgewickelt ist, wird die Kühlung aktiviert, d. h. das Bandende gekühlt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen verringern die Elastizität, die im aufgewickelten Walzgut verbleibt. Demgemäß neigen die erfindungsgemäß gewickelten Bunde weniger zum„Aufspringen"; sie können daher leichter transportiert und gegen Aufspringen gesichert werden, z. B. durch eine dem Haspel nachgeordnete Bindemaschine.

Durch die intensivere und gezieltere Kühlung werden die Austragezeiten des Bundes aus dem Haspel verkürzt, so dass eine wirtschaftlichere Produktion möglich ist. Die so erzeugten Bunde sind sicherer zu transportieren und benötigen weniger Abbindungen, welche auf einer dem Haspel nachgeordneten Bindemaschine um das Bund gelegt werden können. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Haspelvorrichtung, in der ein Walzgut in Form eines Stahlbandes zu einem Bund aufgewickelt wird, und

Fig. 2 die Schachtklappe der Haspelvorrichtung mit darauf angeordnetem

Kühlbalken in der Ansicht„A" gemäß Fig. 1 , wobei die Schachtklappe geschnitten dargestellt ist.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Haspelvorrichtung 1 skizziert, die zum Aufwickeln eines Walzguts 2 in Form eines Stahlbandes vorgesehen ist. Die Haspelvorrichtung 1 weist einen Haspeldorn 4 auf, der um eine Achse 3 drehen und so dass Walzgut 2 aufhaspeln kann. Das aufzuwickelnde Walzgut 2 wird von ei- nem Treibapparat 5 mit zwei zusammenwirkenden Rollen dem Haspeldorn 4 zugeführt. An der Stelle, an der das Walzgut 2 den Haspeldorn 4 kontaktiert, ist eine Andrückrolle 14 angeordnet; über den weiteren Umfang des Haspeldorns 4 folgen noch zwei weitere Andrückrollen 14', 14". Zwischen dem Treibapparat 5 und der Andrückrolle 14 ist eine Schachtklappe 6 angeordnet; diese ist als Blechkonstruktion ausgeführt. Sie hat zwei Endberei- che, nämlich einen vom Haspeldorn 4 abgewandten Endbereich 7 und einen dem Haspeldorn 4 zugewandten Endbereich 15. Im Endbereich 7 ist die Schachtklappe 6 schwenkbar gelagert, und zwar um eine Schwenkachse 8, die parallel zur Achse 3 ist. Auf der vom Haspeldorn 4 abgewandten Seite 9 der Schachtklappe 6 sind vier Sprühelemente 10 in Form von Kühlbalken angeordnet, z. B. angeschraubt. Die Kühlbalken haben - wie es am besten in Fig. 2 zu sehen ist - Düsen 13 zum Aussprühen bzw. Ausspritzen von Kühlmedium, insbesondere von Wasser. Die Düsen 13 sprühen dabei durch Bohrungen 1 1 hindurch, die in die Schachtklap- pe 6 eingearbeitet sind bzw. sie treten sogar etwas in die Bohrungen 1 1 ein, wie es in Fig. 2 gesehen werden kann.

Somit wird erreicht, dass die Sprühelemente (Kühlbalken) 10, die auf der dem Haspeldorn 4 abgewandten Seite 9 der Schachtklappe 6 angeordnet sind, das Kühlmittel durch die Öffnungen 1 1 in der Schachtklappe 6 auf der dem Haspeldorn 4 zugewandten Seite 12 der Schachtklappe 6 ausbringen und auf die Walzgutoberfläche aufsprühen.

Am Ende der Schachtklappe 6 ist eine Schachtklappenrolle 16 angeordnet. Weitere Sprühelemente 17 können im Bereich dreier Umlenkschilder 18 oder zwischen den Umlenkschildern vorhanden sein, um eine weitergehende Kühlung des Walzguts 2 zu ermöglichen. Die Umlenkschilder 18 sind in Umfangs- richtung des Haspeldorns verteilt angeordnet. Die Kühlung durch die Sprühelemente 10 erfolgt also einseitig auf der vom Haspeldorn 4 abgewandten Seite des Walzguts 2 und in Förderrichtung F des Walzguts 2 vor der Andrückrolle 14.

Die Kühlung wird durch einen oder durch mehrere Kühlbalken 10 realisiert, die in der dargestellten Weise auf der Schachtklappe 6 befestigt sind. Die Düsen 13 des Kühlbalkens bzw. der Kühlbalken 10 sind so angeordnet, dass sie die ge- samte Breite des Walzguts 2 abdecken. Hierdurch wird eine gleichmäßige Kühlung über der Breite des Walzguts 2 erreicht.

Wie weiter in Fig. 1 gesehen werden kann, sind die Kühlbalken 10 nicht über die gesamte Erstreckung der Schachtklappe 6 angeordnet. Vielmehr sind die Kühlbalken 10 nur über maximal der halben Erstreckung L der Schachtklappe 6 - d. h. der Länge der Schachtklappe 6 zwischen den beiden Endbereichen 7 und 15 - angeordnet, also im Bereich K, der sich an den dem Haspeldorn 4 zugewandten Endbereich 15 anschließt. Verfahrensgemäß wird so vorgegangen, dass die Kühlbalken 10 passiv bleiben, während fast des gesamten Aufwickelns des Walzguts 2 auf den Haspeldorn 4. Erst wenn das Ende des Walzguts, d. h. das Bandende, erreicht ist, werden die Kühlbalken 10 aktiviert. Kühlmittel wird von ihnen aufgespritzt, während die letzten Windungen gewickelt werden. Bei einer besonders bevorzugten Lösung erfolgt das Kühlen durch die Kühlbalken 10 während der letzten ein bis fünf Wicklungen bzw. Windungen des Walzguts 2. Durch diese einseitige Kühlung während der letzten Windungen des Walzguts 2 wird die Festigkeit des Bunds wesentlich verbessert.

Bezugszeichenliste:

I Haspelvor chtung

2 Walzgut

3 Achse

4 Haspeldorn

5 Treibapparat

6 Schachtklappe

7 Endbereich

8 Schwenkachse

9 abgewandte Seite

10 Sprühelement

I I Öffnung

12 zugewandte Seite

13 Düse

14, 14',

14" Andrückrolle

15 Endbereich

16 Schachtklappenrolle

17 Sprühelement

18 Umlenkschild

F Förderrichtung

K Bereich der Sprühelemente

L Erstreckung der Schachtklappe