EINZELSTÜCKEN MIT EINER WEICHE HINTER EINER TROMMELSCHERE

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Abtrennen von Einzelstücken von einem aus einer Walzanlage kommenden Metallband mit einer fliegenden Schere, insbesondere Trommelschere, sowie dieser nachgeordneten Ableitungen für die

abgetrennten Metallbandstücke.

Für Metallbänder, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu ca. 0,5 m/s laufen, sind

Scherentypen bekannt (z.B. Pendelscheren), die sowohl am Kopf eines Bandes schneiden (schöpfen) können, als auch aus dem durchlaufenden Band mehrere Stücke

herausschneiden können (Häckseln) und in beiden Fällen in der Lage sind, den

nachfolgenden, neuen Kopf sicher weiter zu transportieren. Durch die Entkopplung von Schnittbewegung (vertikal) und Messermitlauf (horizontal) können relativ kurze

Häckselstücke geschnitten werden. Die Länge der Stücke beträgt typischerweise 500 mm. Damit ist die erforderliche Öffnung für den Schrottkanal für das Abfallen der Häckselstücke nach unten kurz und nur etwas länger als die Stücklänge (hier 500 mm).

Bei Material-Geschwindigkeiten von über ca. 0,5 m/s werden andere Scherentypen eingesetzt (Z.B. Trommelscheren). Bei diesen Scheren wird die Länge der Häckselstücke vom Durchmesser der Trommel, der Anzahl der Messer auf der Trommel und der

Antriebssteuerung bestimmt. Wird beispielsweise bei den üblichen Banddicken in einem Warmwalzwerk aufgrund der Schnittkräfte ein Trommeldurchmesser von 700 bis 1.100 mm erforderlich, weisen die Häckselstücke typischerweise eine Länge von 750 bis über 2.000 mm auf. Dies erfordert eine längere Öffnung für das herabfallende Häckselstück, über die der nachfolgende, neue Bandkopf - insbesondere bei dünnen Bändern - nicht betriebssicher weitergeleitet werden kann.

Die bekannten Lösungen für Trommelscheren können bei dünnen Bändern am Bandkopf nur entweder a) mit einer kurzen Öffnung für den Schrottkanal ein Schopfstück schneiden und den nachfolgenden, neuen Kopf überleiten für die weitere Verarbeitung oder b) mit einer langen Öffnung für den Schrottkanal Häckselstücke abschneiden und sind dann nicht in der Lage, den nachfolgenden, neuen Kopf für die weitere Verarbeitung überzuleiten.

Kurz gesagt: eine Kombination von Schöpfen und Häckseln bei anschließenden

Durchlaufbetrieb mit einer einzelnen Schere ist nicht möglich.

Dieses Problem wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung und dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 5 gelöst.

Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden nachfolgend erläutert.

Die Erfindung kann angewendet werden zum Abtrennen einer beliebigen Anzahl von

Einzelstücken am Anfang oder in der Mitte eines durchlaufenden Materials, insbesondere bei Transport Geschwindigkeiten von über ca. 0,5 m/s.

Insbesondere kann die Erfindung genutzt werden zum Bearbeiten von Metallbändern in Warmwalzanlagen.

Beim Auswalzen des Materials entsteht ein mehr oder weniger stark ausgeprägter unregelmäßiger Bandkopf und Bandfuß. Dies kann in nachfolgenden Walzstichen

Produktionsstörungen hervorrufen. Daher wird in der Regel zwischen einer Abfolge von Walzstichen der unregelmäßige Kopf und Fuß abgetrennt (geschöpft). Dann ist Kopf und Fuß wieder annähernd begradigt. Spezielle Schopfoptimierungssysteme ermitteln anhand der Kopfkontur die kürzestmögliche Länge für das als Schrott anzusehende Schopfstück, damit Produktionsabfall minimiert ist. Die maximale Länge eines Schopfstückes beträgt typischerweise 500 mm. Für diese Länge ist der in Materiallaufrichtung hinter der Schere befindliche, nach unten offene Schrottkanal ausgelegt, in dem das Schopfstück aufgrund der Schwerkraft herunter fällt und vom einem Schrottsystem aufgenommen wird. Das

Schrottsystem besteht üblicherweise aus einer oder mehreren Schrottrutschen und einem oder mehreren Schrottkübeln.

Der nachfolgende, neue Materialkopf muss weitgehend ohne Unterstützung über den Schrottkanal gelangen und darf nicht anstoßen oder zu weit nach unten abgelenkt sein. Durch die aufgrund der Schwerkraft natürliche Biegung bestehen hier insbesondere bei dünnen Bändern Restriktionen für die Länge des Schrottkanals, da ein dünneres Band sich eher nach unten neigt und damit die Länge des Schrottkanals begrenzt ist.

Ein besonderes Einsatzgebiet der Erfindung ist bei einer kontinuierlichen Gieß-Walzanlage, in der im Voll-Konti-Prozess in der Gießvorrichtung aus flüssigem Metall ein Strang erzeugt wird, der im nachfolgenden Fertigwalzwerk zu Warmband ausgewalzt wird. Die Unterteilung in Coillängen erfolgt erst kurz vor dem Aufwickelhaspel. Wenn beabsichtigt oder

unbeabsichtigt eine Unterbrechung des Walzbetriebs im Fertigwalzwerk stattfindet, kann die vorliegende Erfindung Anwendung finden, indem aus kontinuierlich laufenden Metallband Einzelstücke beliebiger Anzahl heraus geschnitten (gehäckselt) werden können oder das im Produktionsprozess noch befindliche Metallband am Materialkopf, innerhalb des

Bandmaterials oder komplett in Einzelstücke unterteilt (gehäckselt) wird. Somit kann in einer kontinuierlichen Gieß-Walzanlage eine Trennung zwischen der Gießanlage und oder innerhalb der Walzanlage durchgeführt werden, durch die herausgetrennte Materiallänge kann die Gießanlage bei Ausfördern des Strangs leergefahren werden und ein sofortiger Gießstopp wird verhindert. Die Häckselstücke sind typischerweise 700 bis 2.000 mm lang und erfordern eine entsprechend lange Schrottkanalöffnung. Über diese lange Öffnung des Schrottkanals können dünne Bänder nicht ohne eine weitere Vorrichtung geleitet werden.

Die Erfindung bietet eine Lösung für fliegende Scheren (z.B. Trommelscheren) für eine Material Geschwindigkeit von über ca. 0,5 m/s bis zu ca. 3 m/s. Als dünne Bänder werden heiße Metallbänder mit einer Dicke unter 20 mm angesehen, die sich aufgrund des

Eigengewichtes hinter der Schere nach unten biegen. Dadurch stößt der neue Materialkopf im nachfolgenden Schrottkanal an oder wird nach unten in den Schrottkanal geleitet, anstatt - wie gewünscht - zum Durchlaufbetrieb auf die hinter der Schere liegenden Rollen weitergeleitet zu werden.

Mit der Erfindung wird die Möglichkeit eröffnet, mit ein und derselben Schneidvorrichtung a) den Kopf eines laufenden Metallbandes zu schöpfen mit einem Stück kurzer Länge (typischerweise 40 - 500 mm) und b) am Kopf eines laufenden Metallbandes eine beliebige Anzahl Einzelstücke definierter Länge (typischerweise 700 - 2.000 mm) zu häckseln und c) weiterhin ist es mit der Erfindung möglich, aus einem kontinuierlich laufenden

Metallband eine

beliebige Anzahl von Einzelstücken herauszuschneiden und d) weiterhin ist es mit der Erfindung möglich, Metallbänder komplett oder teilweise zu häckseln.

Wesentlicher Zweck der Erfindung ist die Integration der oben genannten Möglichkeiten in Verbindung mit einer einzelnen fliegenden Schere. Der Kern der Erfindung liegt in einem Vorschlag, wie der neue Bandkopf betriebssicher über die notwendige Öffnung des Schrottkanals geleitet werden kann.

Die Anzahl der Häckselstücke wird nur durch die Aufnahmekapazität des Schrottsystems begrenzt.

Das Problem der Überleitung von dünnen Bändern über einen für Häckselstücke ausreichend langen Schrottkanal soll gelöst werden.

Wesentlicher Zweck der Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überleitung des Bandkopfes nach einer einzelnen Trommelschere bei dünnen Bändern unter Integration der Funktionen Bandkopf Schöpfen und Bandteile Häckseln (siehe Anlage 1).

Wesentlich ist eine schwenkbare Weiche hinter der fliegenden Schere, die so

geschwenkt werden kann, dass eine Kombination mehrerer Schneidverfahren möglich wird, wobei a) beim Schöpfen am Materialkopf die Öffnung in den Schrottkanal verringert wird und der neue Bandkopf über den Schrottkanal zum Durchlaufbetrieb geleitet wird (Anlage 2) und b) beim Häckseln die Öffnung über den Schrottkanal vergrößert und das Häckselstück nach unten in den Schrottkanal geleitet wird (Anlage 4) und c) nach Abschluss des Häckselvorganges durch Verringerung der Öffnung des

Schrottkanals der neue Bandkopf wieder über den Schrottkanal zum Durchlaufbetrieb geleitet wird (Anlage 3). Die Verringerung der Öffnung des Schrottkanals erfolgt dynamisch in zeitlicher Abhängigkeit vom Schnittvorgang und wird von einem

Automationssystem gesteuert. Der Verringerung der Öffnung erfolgt, sobald der Anfang des Häckselstückes die Weichenzunge passiert hat und bevor der neue Materialanfang die Weiche erreicht. Diese Häcksel-Verfahren kann auch am einlaufenden Material köpf anstelle des Schopfens angewendet werden. d) Es kann auch aus einem durchlaufenden Materialstrang Material herausgeschnitten werden. Der durchlaufende Materialstrang wird aufgetrennt, es werden Häckselstücke hausgeschnitten und - wenn gewünscht - kann der neue Materialkopf wieder im

Durchlaufbetrieb weitergeleitet werden (Anlage 5). Andernfalls wird der Materialstrang bis zum Ende gehäckselt.

Bestandteil der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Steuerung der Weiche in

Abhängikeit von der gewünschten Betriebsweise, insbesondere für die Phase des Übergangs von Häckseln in erneuten Durchlaufbetrieb.

Mit Hilfe des zusätzlich möglichen schwenkbaren Einlauftisches und Einlauftreibers ergeben sich folgende weitere Möglichkeiten: e) Soll der Materialstrang am Ende geschöpft werden, bleibt die bewegliche Weiche in Durchlaufstellung (Anlage 6). Der Einlauftreiber erlaubt, dass das Material - zumindest bis das Materialende den Treiber verlassen hat - in die Schere zu bewegen. Der schwenkbare Einlauftisch verhindert ein Herunterfallen des Materialendes - insbesondere bei dünnen Bändern. Aufgrund der Materialgeschwindigkeit und der Messerbewegung wird das Materialende sich noch vom Treiber wegbewegen. Spätestens kurz oder nach dem letzten Schnitt wird der schwenkbare Einlauftisch nach unten geschwenkt, f) Ähnlich ist das Verfahren, wenn am Materialende nur geschöpft werden soll (Anlage 7).

Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist ein

Einlauftreiber zum Transport des Materials, insbesondere wenn das durchlaufende Material vollständig bis zum Ende gehäckselt werden soll, vorgesehen. Weiterhin kann ein schwenkbarer Einlauftisch im Schereneinlauf zur Überleitung des Materialkopfes und Materialendes in die Schere, sowie ein Zwischenbeschleunigen und -verzögern der Messertrommeln der Trommelschere zwischen den

Häckselschnitten zur Verringerung der Länge der Häckselstücke, vorgesehen sein. d) Einsatz von mehr als einem Messerpaar in der Schere zur Verringerung der Länge der Häckselstücke. e) Ein Auslauftreiber zum Ziehen des Materialkopfes aus der Schere. f) Eine Ausbildung der unteren Messertrommel in der Form, dass der neue Materialkopf von der Messertrommel unterstützt wird. g) es kann für einen besseren Materialtransport vorteilhaft sein, die auslaufseitige Rolle horizontal und/oder vertikal verstellbar auszuführen.

Die Erfindung erlaubt es, mit einer Einrichtung sowohl am Materialanfang ein kurzes Schopfstück abzutrennen, als auch mit der gleichen Einrichtung Häckselstücke am Materialkopf oder aus dem laufenden Band zu schneiden.

Wesentlich ist die Möglichkeit, in allen Fällen betriebssicher den neuen Materialkopf nach dem Schnitt über den Schrottkanal zu leiten und in den Durchlaufbetrieb überzugehen.