DE19649017A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Stabstahl - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von StabstahlInfo
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Description
Die Erfindung ist auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
zum Wickeln von Stabstahl nach Abkühlung aus der Walzhitze in
einem Drehkorbhaspel gerichtet, wobei mittels einer
Führungsstrecke, einem vorgelagerten Treibapparat und einem
Legerohr am Ende der Führungsstrecke der Stabstahl dem
rotierenden Wickelkorb des Drehkorbhaspels zugeführt und zu
einem Bund gewickelt wird.
Bei bekannten und üblichen Verfahren und Vorrichtungen, wie
sie beispielsweise in der AT 393806 B beschrieben werden, wird
der nach der Kühlung aus der Walzhitze noch warme Stab als
Fertigprodukt einer Stabstahlstraße dem rotierenden Wickelkorb
der Drehkorbhaspel zugeführt. Im Wickelkorb bildet sich
zwischen dem rotierenden Innenpinnkranz und dem rotierenden
Korbmantel der Bund, bestehend aus einer Vielzahl von
Stabstahlwindungen. Die Höhe des Bundes wird im wesentlichen
bestimmt vom Einsatzgewicht des auszuwalzenden Knüppels, dem
Walzgut (Querschnitt, Temperatur, Qualität) sowie dem
Wickelverfahren.
Bei hohem Knüppelgewicht wird mittels des Drehkorbhaspels in
der Regel ein Bund erzeugt, der die Höhe des Wickelkorbes voll
nutzt, der aber aufgrund seiner Höhe nicht mehr sicher ohne
aufwendige Hilfseinrichtungen transportiert werden kann.
Bei niedrigen Knüppelgewichten bilden sich häufig, in
Abhängigkeit von der Walzgutqualität, der
Wickelkorbbeschaffenheit, der Legerohrausbildung sowie der
Wickelgeschwindigkeit im oberen Bereich des Wickelkorbes lose
aufliegende spiralförmige Windungen aus, da die Höhe des
Wickelkorbes vom erzeugten niedrigen Bund nicht erreicht wird.
Die lose aufliegenden spiralförmigen Windungen erschweren den
sicheren Bundtransport und müssen deshalb vor dem Binden
manuell mittels eines Trennwerkzeugs entfernt werden. Das
Abtrennen ist besonders bei dicken Stabstahlqualitäten
schwierig, für das Personal besteht Verletzungsgefahr und
führt zusätzlich zu erheblichen Produktionsverlusten. Auch ein
insgesamt zu lose gewickelter Bund, unabhängig von seiner
Höhe, erschwert den anschließenden Transport, der dann nur mit
aufwendigen Stütz- und Haltevorrichtungen durchführbar ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der die genannten
Nachteile beim Wickeln von Stabstahl zu einem Bund mit hohen
oder niedrigen Bundabmessungen nicht mehr auftreten, oder
zumindest vermindert werden, und ein sicherer Transport des
Bundes ohne Stütz- und Haltevorrichtungen durchführbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den Maßnahmen
des Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst und
vorrichtungsmäßig mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils
des Anspruchs 5 beim Wickeln von Stabstahl in einem
Drehkorbhaspel, wobei mittels einer Führungsstrecke, einem
vorgelagerten Treibapparat und einem Legerohr am Ende der
Führungsstrecke der Stabstahl dem rotierenden Wickelkorb des
Drehkorbhaspels zugeführt und zu einem Bund gewickelt wird,
dadurch, daß der Bund während des Wickelns und während des
Aushebevorgangs aus dem Drehkorbhaspel kompaktiert und
stabilisiert wird.
Die Kompaktierung während des Wickelns wird gemäß der
Erfindung durch die Erzielung eines verbesserten Füllgrades
bei Stabstahl mit einem Durchmesser ≦ 40 mm dadurch erreicht,
daß durch die erfindungsgemäße Verlängerung des Legerohrs
durch eine vertikal verschiebbare spiralförmige Verlängerung
in Verbindung mit einem Spiralrohrtopf, der in den
Drehkorbhaspel eingekuppelt wird, der Stabstahl vorgebogen und
gleichzeitig dicht an den Wickelboden geführt wird, so daß ein
Kleben der Windungen am Korbmantel weitgehend vermieden und
die einzelnen Windungen gleichmäßig abgelegt werden.
Unterstützt wird dies durch die Befestigung des Treibapparates
an eine vertikal verschiebbare Traverse, wodurch der
Treibapparat dicht am Ort der Windungslegung angeordnet und
das Walzgut, insbesondere das freie Stabende, kontrolliert
abgelegt werden kann.
Bei Stabstahl mit größerem Durchmesser (etwa ≧ 40 mm) kommt
das stationäre Legerohr alleine zum Einsatz, wobei der
Spiralrohrtopf abgekuppelt und die Traverse mit dem
Treibapparat um ein entsprechendes Maß abgesenkt wird. Um bei
Betriebsstörungen das Zentrum des Drehkorbhaspels leicht
zugänglich zu gestalten, ist der mittlere Teil der Traverse
ausschwenkbar und auch, falls erforderlich, leicht
herausnehmbar ausgebildet.
Während des Wickelns wird der Zwischenraum zwischen dem
Innenpinnkranz und dem Korbmantel durch eine ringförmige
Platte von oben abgedeckt, um ein Austreten des Walzgutes
("Peitschen" des Walzgutes) zu verhindern, wodurch die
Verletzungsgefahr des Bedienungspersonals sowie die Gefahr von
Beschädigungen nahe angeordneter Einrichtungen vermieden wird.
Um eine weitere Stabilisierung des Bundes während des Wickelns
zu erreichen, ist es auch möglich, bei kritischen
Walzgutqualitäten die Walzguttemperatur schon im Wickelkorb
durch Kühlen mit einer Kühlflüssigkeit innerhalb des
Drehkorbhaspels abzusenken. Die weitere Kompaktierung und
Stabilisierung des Bundes wird gemäß der Erfindung während des
Aushebens des Bundes aus dem Drehkorbhaspel durchgeführt.
Zunächst wird der Bund bei der Aufwärtsbewegung der tragenden
Bodenplatte von unten gegen radial nach innen ausfahrbare
Kompaktierbolzen, die am oberen Rand des Drehkorbhaspels
angeordnet sind, gedrückt, wodurch die einzelnen noch warmen
Windungen so dicht wie möglich gegeneinander gedrückt, d. h.
kompaktiert werden.
Beim weiteren Ausfahrvorgang des Bundes aus dem Drehkorbhaspel
wird von seitlich oberhalb des Drehkorbhaspels angeordneten
Sprühdüsen eine Kühlflüssigkeit auf die äußere Oberfläche des
Bundes aufgesprüht, wodurch die äußeren Windungen
bandagenförmig verfestigt werden. Hierzu wird der Bund während
seiner Aufwärtsbewegung gleichzeitig in Drehung versetzt, so
daß die gesamte äußere Bundoberfläche von der Kühlflüssigkeit
benetzt werden kann.
Vorteilhafte Ausgestattungen der Erfindung werden in den
Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile, Merkmale und
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Erläuterungen
zu einem in Zeichnungsfiguren dargestellten
Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen vertikalen Schnitt durch den
oberen Teil eines Drehkorbhaspels,
Fig. 2-5 einen schematischen Schnitt durch einen
Drehkorbhaspel in verschiedenen Stadien des
Aushebevorgangs.
Die Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines Drehkorbhaspels (10)
mit der Stabstahlzuführung durch eine Führungsstrecke (2) und
ein stationäres Legerohr (4), an dem eine vertikal
verschiebbare spiralförmige Verlängerung (8) lösbar befestigt
ist. Die Verlängerung (8) reicht spiralförmig tief in den
Drehkorbhaspel (10) hinein, wodurch der abzulegende Stabstahl
(1) vorteilhaft vorgebogen und nahe an den Wickelboden (11)
(siehe Fig. 2-5) geführt wird. Ein Treibapparat (3) ist an
einer Traverse (12, 13) befestigt, die gleichfalls vertikal
verschiebbar ausgebildet ist, so daß auch der Treibapparat (3)
bis dicht an den Ort der Windungslegung geführt werden kann.
Der Mittelteil (13) der Traverse ist mit der übrigen Traverse
(12) lösbar verbunden, so daß er im Bedarfsfall leicht
herausgenommen oder herausgeschwenkt werden kann, um den
Wickelkorbbereich (6) des Drehkorbhaspels (10) für Wartungs-
oder Reparaturarbeiten leichter zugänglich zu machen.
Durch das Legerohr (4) bzw. seine Verlängerung (8) und durch
den Treibapparat (5) wird der Stabstahl dem rotierenden
Wickelkorb (6) des Drehkorbhaspels (10) zugeführt, der bei
kleinen Stabstahldurchmessern zusätzlich mit einem
Spiralrohrtopf (15) ausgerüstet ist, wobei sich zwischen dem
rotierenden Innenpinnkranz (17) und dem rotierenden Korbmantel
(18) der Bund (9) bis zur Höhe (H1) des Wickelkorbes (6)
bilden kann. Der obere Abschluß des Bundes (9) wird vorwiegend
bei solchen Bunden, die nicht die volle Höhe des Wickelkorbes
(6) erreichen, von lose aufliegenden spiralförmigen Windungen
(19) gebildet, die manuell entfernt werden müssen.
Beim Wickeln von Stabstahl (1) mit einem Durchmesser von ≧ 40
mm, wobei das stationäre Legerohr (4) - ohne Verlängerung (8)-
allein zum Einsatz kommt, wird der Spiralrohrtopf (15)
abgekuppelt und die Traverse (12, 13) um eine Strecke (H2)
abgesenkt, wodurch auch die ringförmige Platte (16), die den
Zwischenraum zwischen dem Innenpinnkranz (17) und dem
Korbmantel (18) oben abdeckt, nun entsprechend abgesenkt wird,
so daß stets ein Austreten der Windungen nach oben während des
Wickelns verhindert wird.
Die Kompaktierung und Stabilisierung des fertig gewickelten
Bundes während des Aushebevorgangs ist in den Fig. 2 bis 5
schrittweise dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen fertig gewickelten hohen Bund (9)
innerhalb des Drehkorbhaspels (10). Der vertikal heb- und
senkbare Wickelboden (11) befindet sich noch in der Position,
den er während des Wickelns inne hatte und die
Kompaktierbolzen (7) sind zurückgeschoben. Der Bund (9) wird
getragen vom Wickelboden (11) und seitlich gestützt vom
Innenpinnkranz (17) und vom Korbmantel (18).
In Fig. 3 sind die Kompaktierbolzen (7) (in der Figur ist nur
ein Kompaktierbolzen dargestellt) durch eine
Antriebsvorrichtung (20), beispielsweise durch eine
Kolbenzylindereinheit, radial nach innen ausgefahren und der
Wickelboden (11) durch eine nicht dargestellte
Antriebsvorrichtung soweit nach oben verschoben, daß der Bund
(9) mit seinem oberen Rand gegen die Kompaktierbolzen (7)
gedrückt, die noch warmen Windungen dabei zusammengedrückt und
der Bund (9) kompaktiert wird. Insbesondere werden hierbei
auch die über der Höhe (H, Fig. 1) lose aufliegenden Windungen
(19, Fig. 1) zusammengedrückt und mit dem Bund (9) vereinigt.
Während dieses Kompaktiervorgangs wird der Wickelboden (11)
nicht nur vertikal nach oben verschoben, sondern kann dabei
auch langsam gedreht werden, um den gewickelten Bund durch
diese Drehung, die an den Kompaktierbolzen (7) abgebremst
wird, weiter zu verfestigen.
In Fig. 4 ist der Aushebevorgang weiter fortgeschritten. Die
Kompaktierbolzen (7) sind wieder in ihre Ausgangslage
zurückgeschoben und der Bund (9), der nun durch den
Wickelboden (11) aus dem Drehkorbhaspel (10) herausgehoben
ist, wird von seitlich oberhalb des Drehkorbhaspels (10) an
Leitungen (21) angeordneten Sprühdüsen (14) mit einer
Kühlflüssigkeit besprüht. Damit die gesamte äußere Oberfläche
des Bundes (9) von der Kühlflüssigkeit erreicht werden kann,
ist die Aushebebewegung des Wickelbodens (11) von einer
langsamen Drehbewegung überlagert. Durch dieses Kühlen werden
die äußeren Windungen (5) nun so verfestigt, daß eine
bandagenähnliche Stabilisierung erreicht und damit ein
besserer Transport des Bundes (9) ermöglicht wird.
In Fig. 5 hat der Wickelboden (11) seine oberste Position
erreicht; der Bund (9) ist vollständig aus dem Drehkorbhaspel
(10) herausgehoben und kann an bekannte Austrage- und
Abschiebevorrichtungen übergeben werden. Falls eine verstärkte
Bandagenbildung gefordert ist, ist es möglich, die
Verweildauer des Bundes in dieser Position zu verlängern,
wobei der Bund (9) mit Hilfe des Wickelbodens (11) weiter
langsam gedreht und die Bundoberfläche weiter mit
Kühlflüssigkeit aus den Sprühdüsen (14) besprüht wird, so daß
die äußeren Windungen (5) weiter abkühlen.
Durch das Zusammenwirken der konstruktiv einfachen
erfindungsgemäßen Maßnahmen
- - dichtes Wickeln durch kontrolliertes Ablegen der Windungen so nahe wie möglich am Wickelboden, wodurch ein hoher Füllgrad erreicht wird,
- - mechanisches Kompaktieren des Bundes durch Zusammendrücken der Windungen während des Aushebevorgangs,
- - gezielte Kühlung der Außenwindungen des Bundes mit dem Ziel einer Bandagenbildung während des Aushebevorgangs,
wird ohne großen zusätzlichen maschinellen Aufwand ein dichter
und kompakter Bund gebildet, der ohne zusätzliche Stütz- und
Haltevorrichtungen transportiert werden kann. Dabei sind die
erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht auf die in den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Kühl- und
Kompaktiervorrichtungen (Anzahl und Ausbildung der Sprühdüsen
bzw. der Kompaktierbolzen) beschränkt, sondern können auch
durch andere Maßnahmen, die die gleiche erfindungsgemäße
Wirkung während des Wickelns und während des Aushebevorgangs
auf den Bund ausüben, ersetzt werden.
Claims (8)
1. Verfahren zum Wickeln von Stabstahl (1) nach Abkühlung aus
der Walzhitze in einem Drehkorbhaspel (10), wobei mittels
einer Führungsstrecke (2), einem vorgelagerten Treibapparat
(3) und einem Legerohr (4) am Ende der Führungsstrecke (2) der
Stabstahl (1) dem rotierenden Wickelkorb (6) des
Drehkorbhaspels (10) zugeführt und zu einem Bund (9) gewickelt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (9) während des
Wickelns und während des Aushebevorgangs aus dem
Drehkorbhaspel (10) kompaktiert und stabilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Stabilisierung des Bundes (9) während des Aushebens des Bundes
(9) aus dem Drehkorbhaspel (10) die äußeren Windungen (5)
durch Aufdüsen einer Kühlflüssigkeit bandagenähnlich
verfestigt werden, in dem während des Aushebevorgangs der Bund
(9) durch den tragenden Wickelboden (11) drehend an den
Sprühdüsen (14) vorbeigeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Kompaktierung des Bundes (9) dieser während des
Aushebevorgangs aus dem Drehkorbhaspel (10) von unten gegen
radial nach innen ausfahrbare Kompaktierbolzen (7) gedrückt
wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln von Stabstahl (1) mit
einem Durchmesser von ≦ 40 mm durch eine heb- und senkbare
spiralförmige Verlängerung (8) des Legerohrs (4) der Stabstahl
(1) vorgebogen und möglichst nahe an den Wickelboden (11)
geführt wird.
5. Vorrichtung zum Wickeln von Stabstahl (1) nach Abkühlung
aus der Walzhitze in einem Drehkorbhaspel (10), wobei mittels
einer Führungsstrecke (2), einem vorgelagerten Treibapparat
(3) und einem stationär angeordneten Legerohr (4) am Ende der
Führungsstrecke (2) der Stabstahl (1) dem rotierenden
Wickelkorb (6) des Drehkorbhaspels (10) zugeführt und zu einem
Bund (9) gewickelt wird, zur Durchführung des Verfahrens nach
einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) am oberen Rand des Drehkorbhaspels (10) mehrere radial nach innen ausfahrbare Kompaktierbolzen (7) angeordnet sind,
- b) der Treibapparat (3) an einer vertikal verschiebbaren Traverse (12, 13) angeordnet ist, deren mittlerer Teil (13) ausschwenkbar und/oder herausnehmbar ist,
- c) am stationär angeordneten Legerohr (4) eine vertikal verschiebbare spiralförmige Verlängerung (8) lösbar befestigt ist, und
- d) seitlich oberhalb des Drehkorbhaspels (10) mehrere Leitungen (21) mit Sprühdüsen (14) zum Besprühen der äußeren Bundwindungen (5) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Spiralrohrtopf (15) in den Drehkorbhaspel (10)
einkuppelbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine ringförmige Platte (16) den Teil der Korböffnung, der
durch den Zwischenraum zwischen den Innenpinnkranz (17) und
dem Korbmantel (18) gebildet wird, während des Wickelns
abdeckt.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelboden (11) durch eine
Antriebsvorrichtung vertikal verschiebbar und gleichzeitig um
seine Mittelachse drehbar ausgebildet ist.
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