DE102007005435B4

DE102007005435B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil wickelbaren Metallbandes

Info

Publication number: DE102007005435B4
Application number: DE102007005435A
Authority: DE
Inventors: Thomas Winterfeldt
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: DE102007005435A1; DE502007004441D1; EP1820583B1; EP1820583A1; ATE474681T1

Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Horizontal-Bandgießanlage (1), bei welchem das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinrichtung (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Bandeinrollmaschine (16) beim Ausfördern des Metallbandes (4) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung (9) abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen Metallbandes (4) so geregelt wird, dass die gemessene horizontale Kraft (HF) gegen Null gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil wickelbaren Metallbandes in einer mit einer übergeordneten Steuerung versehenen Horizontal-Bandgießanlage, bei welchem bzw. welcher das Metallband mittels einer Abzieheinheit in einem pilgerschrittartigen Zyklus aus einer einem Metallschmelzebehälter zugeordneten Kokille ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit eine in Längsrichtung des Metallbandes verlagerbaren Bandeinrollmaschine zugeführt wird, in welcher das Metallband rollengestützt zum Coil gewickelt wird.
Eine solche Horizontal-Bandgießanlage mit einer linear verfahrbaren Bandeinrollmaschine bzw. Einrolleinheit, auf der das nach dem Erstarren der aus einem Warmhalteofen in die nachgeschaltete Kokille eingeleiteten Metallschmelze vorliegende Metallband aufgewickelt wird, ist durch die EP 0 972 592 B1 bekannt geworden. Es werden mindestens eine Wickelrolle der Einrolleinheit und wenigstens eine Abziehrolle der Abzieheinheit im Zyklus des Vorhubs und des Rückhubs des Metallbandes synchron angetrieben, wobei außerdem die angetriebene Wickelrolle mit der Einrolleinheit verlagert wird.
Trotz der Synchronisierung der angetriebenen Abziehrolle der Abzieheinheit und der angetriebenen Wickelrolle der Einrolleinheit über eine speicherprogrammierbare Steuerung und der horizontalen Bewegungsmöglichkeit der Einrolleinheit lässt sich nicht vermeiden, dass durch die auf das Metallband ausgeübte Massenbeschleunigung immer noch Zwangskräfte auftreten. Denn die Masse der Einrollein heit und des Coils müssen den oszillierenden Bewegungen des Metallbandes entsprechend durch dieses selbst mit bewegt werden. Die dabei unvermeidlich wirksamen horizontalen Kräfte beeinflussen die Regelung der Zieheinrichtung und damit den Gieß- bzw. Herstellungsprozess, da die Genauigkeit der Bandbewegung reduziert wird. Zudem ist eine aufwendige Regelungstechnik erforderlich, weil die Antriebe der Abzieheinheit bzw. Zieheinrichtung und der Einrolleinheit mechanisch miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine einfachere Regelung ermöglichen und insbesondere Störfaktoren aufgrund von Massenbeschleunigungen verringern.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die auf die Bandeinrollmaschine beim Ausfördern des Metallbandes wirkenden horizontalen Kräfte gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen bzw. ausgeförderten Metallbandes so geregelt wird, dass die gemessene horizontale Kraft gegen Null gehalten wird. Indem somit als Führungsgröße die von der Bandbewegung bzw. -geschwindigkeit bewirkten horizontalen Kräfte aktuell erfasst und mittels der Steuerung und dem übergeordneten Regelkreis unmittelbar sogleich die Bandgeschwindigkeit entsprechend verändert und angepasst wird, so dass die horizontalen Kräfte gegen Null gehen, lässt sich erreichen, dass keine Zwangskräfte auf das Metallband ausgeübt werden. Die permanente Anpassung der Band- und damit auch Einrollgeschwindigkeit aufgrund der gemessenen horizontalen Kräfte ermöglicht es, dass die Bandeinrollmaschine kaum noch, bestenfalls gar keine, linearen Verfahrbewegungen durchführen muß. Es wird eine deutliche Erhöhung der Genauigkeit der Bandbewegung erzielt.
Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruchs 1 der Bandeinrollmaschine eine mit der übergeordneten Steuerung verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes auf die Bandeinrollmaschine wirkenden horizontalen Kräfte ermittelnde Messeinrichtung zugeordnet ist. Als Messeinrichtung eignet sich bevorzugt eine Kraft-/Druckmessdose; alternativ könnte ein an geeigneter Stelle vorgesehener Dehnungsmessstreifen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
1 ein Anlagenschema einer als solche bekannten Horizontal-Bandgießanlage, der sich am Ende eine verlagerbare Bandeinrollmaschine zum Aufwickeln des hergestellten Metallbandes zu einem Coil anschließt; und
2 als Einzelheit in einer schematischen Seitenansicht eine einer Horizontal-Bandgießanlage nachgeschaltete Bandeinrollmaschine.
Eine in 1 dargestellte Horizontal-Bandgießanlage 1 besteht aus einem Warmhalteofen als Metallschmelzebehälter 2 und einer daran angeflanschten, gekühlten Kokille 3. Die in der Kokille erstarrende Metallschmelze tritt als Metallband 4, beispielsweise eine Kupferlegierung mit rechteckigem, flachen Querschnitt, aus und wird dann in Abzieh- bzw. Förderrichtung gemäß Pfeil FR über Tragrollen 5 einer Abzieheinheit 6 mit mehreren paarweise einander zugeordneten, angetriebenen Abziehrollen 7 zugeleitet. Deren nicht gezeigter Antrieb ist über eine angedeutete Steuerleitung 8 an eine Steuerung 9 angeschlossen.
In Förderrichtung FR gelangt das Metallband 4 aus der pilgerschrittartig betriebenen Abzieheinheit in eine Bandtrenneinrichtung 10, die im Ausführungsbeispiel als eine auf einem mit Rollen 11 bestücktem Rollenbett 12 gemäß Doppelpfeil DP bewegbare Schere 13 ausgebildet ist. Diese ist über eine angedeutete Steuerleitung 14 ebenfalls an die Steuerung 9 angeschlossen.
Nach dem Durchlauf der Bandtrenneinheit gelangt das von mindestens einer Tragrolle 15 abgestützte Metallband 4 in eine Bandeinrollmaschine 16, auf der das Metallband 4 mittels aus Treib- und Biegerollen 17 bzw. 18 bestehenden Rollenpaaren aus der Horizontalen umgelenkt und zu einem Coil 19 aufgewickelt wird (vgl. 2). Das Metallband 4 wird von der Schere 13 durchtrennt, sobald das Coil 19 das ausgelegte Bundgewicht erreicht.
Wie sich der die Bandeinrollmaschine 16 zeigenden 2 entnehmen lässt, ist diese mit einem die Funktionsteile aufnehmenden, hin und her bewegbaren, wie durch die Rollen 20 angedeutet, Maschinenrahmen 21 (gestrichelt dargestellt) ausgebildet. Der Bandeinrollmaschine 16 ist eine z. B. als Kraft-/Druckmessdose ausgebildete Messeinrichtung 22 zugeordnet, mit der sich die auf das Metallband 4 beim Ausfördern aus der Kokille 3 bis hin zur Bandeinrollmaschine 16 auswirkenden horizontalen Bandkräfte HF ermitteln lassen.
Sowohl die Antriebe 23 der Treibrollen 17 als auch die Messeinrichtung 22 sind ebenfalls über, wie wiederum angedeutet, Steuerleitungen 24 bzw. 25 mit der Steuerung 9 verbunden (vgl. 1). Es lässt sich damit über einen übergeordneten Regelkreis die abhängig von der mit der Messeinrichtung 22 gemessene, von der Bandbewegung auf den Maschinenrahmen 21 bzw. auf die Bandeinrollmaschine 16 ausgeübte horizontale Bandkraft HF ermitteln und durch Geschwindigkeitsänderung das Ausfördern bzw. Abziehen und Aufwickeln des Metallbandes 4 so anpassen, dass die horizontale Kraft HF gegen Null geht bzw. zumindest nahe Null gehalten wird. Dadurch wird die Bandeinrollgeschwindigkeit entsprechend korrigiert und sichergestellt, dass keine Zwangskräfte durch eine Massenbeschleunigung auf das Metallband 4 ausgeübt werden.

1: Horizontal-Bandgießanlage
2: Metallschmelzebehälter
3: Kokille
4: Metallband
5: Tragrollen
6: Abzieheinheit
7: Abziehrollen
8: Steuerleitung
9: Steuerung
10: Bandtrenneinrichtung
11: Rollen
12: Rollenbett
13: Schere
14: Steuerleitung
15: Tragrolle
16: Bandeinrollmaschine
17: Treibrolle
18: Biegerolle
19: Coil
20: Rolle
21: Maschinenrahmen
22: Messeinrichtung
23: Antrieb
24: Steuerleitung
25: Steuerleitung
FR: Förderrichtung
DP: Doppelpfeil
HF: Horizontalkraft

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Horizontal-Bandgießanlage (1), bei welchem das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinrichtung (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Bandeinrollmaschine (16) beim Ausfördern des Metallbandes (4) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung (9) abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen Metallbandes (4) so geregelt wird, dass die gemessene horizontale Kraft (HF) gegen Null gehalten wird.
Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Horizontal-Bandgießanlage (1), welche im Anschluß an einem Metallschmelzebehälter (2) mit dieser zugeordneter Kokille (3) eine Abzieheinheit (6) für das aus der Kokille (3) gezogene Metallband (4), eine Bandtrenneinrichtung (10) und eine in Längsrichtung des gezogenen Metallbandes (4) verlager bare Bandeinrollmaschine (16) mit Treibrollen (17) und Biegerollen (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 der Bandeinrollmaschine (16) eine mit der übergeordneten Steuerung (9) verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes (4) auf die Bandeinrollmaschine (16) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) ermittelnde Messeinrichtung (22) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kraft-/Druckmessdose als Messeinrichtung (22).