DE102007032987A1

DE102007032987A1 - Verfahren zum Herstellen von Draht und Drahtwalzwerk

Info

Publication number: DE102007032987A1
Application number: DE102007032987A
Authority: DE
Inventors: Peter Haak
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-01-22
Also published as: ATE553862T1; EP2017018B1; EP2017018A1; US20090019910A1; US8375760B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Draht (1), bei dem der Draht (1) in mindestens einem Fertiggerüst (2) eines Drahtwalzwerks (3) gewalzt wird, wobei der gewalzte Draht (1) hinter dem in Förderrichtung (F) letzten Fertiggerüst (2) eine Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) passiert, wobei der Draht (1) durch einen am Ende der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) angeordneten ersten Treiber (5) durch die Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) gezogen wird und wobei in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) ein Windungsleger (6) für den Draht (1) angeordnet ist, mit dem er in Windungen abgelegt werden kann. Um das Legebild des abgelegten Drahtes zu verbessern und einen möglichst konstanten Windungsdurchmesser zu erzielen, sieht die Erfindung vor, dass ein in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) und vor dem Windungsleger (6) angeordneter zweiter Treiber (7) so betrieben wird, dass der Draht (1) zwiscit einer von der geraden Solllinie (9) aus gemessenen Schlingenhöhe (H) bildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Drahtwalzwerk.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Draht, bei dem der Draht in mindestens einem Fertiggerüst eines Drahtwalzwerks gewalzt wird, wobei der gewalzte Draht hinter dem in Förderrichtung letzten Fertiggerüst eine Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke passiert, wobei der Draht durch einen am Ende der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke angeordneten ersten Treiber durch die Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke gezogen wird und wobei in Förderrichtung hinter dem ersten Treiber ein Windungsleger für den Draht angeordnet ist, mit dem er in Windungen abgelegt werden kann. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Drahtwalzwerk zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Walzen von Draht wird der Draht in einem letzten Walzprozess in einem Fertigblock von einer Anzahl Fertiggerüsten gewalzt und auf den endgültigen gewünschten Drahtdurchmesser gebracht. Anschließend durchläuft der Draht eine Kühl- und Ausgleichsstrecke, bevor er mittels eines Windungslegers in Windungen abgelegt wird.
Derartige Lösungen gemäß dem Stand der Technik sind für zwei mögliche Ausgestaltungen in den 1 und 2 gezeigt. Dargestellt ist ein Teil eines Drahtwalzwerks 3, von dem insbesondere ein Fertigblock mit einer Anzahl Fertiggerüsten 2 zu sehen ist. Der Draht 1 wird in den Fertiggerüsten 2 abschließend gewalzt.
Er verlässt den Fertigblock in Förderrichtung F mit einer Geschwindigkeit v_D. Hinter dem Fertigblock gelangt der Draht 1 in eine Kühl- und Ausgleichsstrecke 4. Gemäß 1 ist hinter der Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 ein Treiber 5 angeordnet, der den Draht 1 durch die Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 zieht. Unmittelbar hinter dem Treiber 5 ist ein Windungsleger 6 angeordnet, der den Draht 1 in bekannter Weise in Windungen ablegt.
Die Lösung gemäß 2 unterscheidet sich von derjenigen nach 1 im wesentlichen nur dadurch, dass hier noch innerhalb der Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 ein weiterer Treiber 5 angeordnet ist, der den Draht 1 bei seinem Passieren der Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 unter Zug hält.
Dargestellt ist in beiden Figuren, dass aufgrund der Konzeption der Anlage der Draht 1 auch im Bereich des Treibers 5 und des Windungslegers 6 die Geschwindigkeit v_D hat, mit der der Draht 1 den Fertigblock verlässt.
Der Draht 1 verlässt somit den Fertigblock bzw. dessen Fertiggerüste 2 mit der Geschwindigkeit v_D, die allerdings nicht absolut konstant ist. Vielmehr schwankt die Geschwindigkeit v_D um einen Mittelwert. Diese Geschwindigkeitsschwankung führt dazu, dass das Legebild des Drahtes nicht optimal ist, d. h. der Windungsdurchmesser des vom Windungsleger abgelegten Drahtes 1 ist nicht konstant, da der Windungsleger mit konstanter Drehzahl rotiert, der Draht beim Eintritt in den Windungsleger jedoch eine nicht-konstante Geschwindigkeit aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein zugehöriges Drahtwalzwerk zu schaffen, mit denen es möglich ist, ein verbessertes Legebild des vom Windungsleger abgelegten Drahtes zu erreichen, insbesondere den Draht mit einem möglichst konstanten Windungsdurchmesser abzulegen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein in Förderrichtung hinter dem ersten Treiber und vor dem Windungsleger angeordneter zweite Treiber so betrieben wird, dass der Draht zwischen den beiden Treibern eine Schlinge mit einer von der geraden Solllinie aus gemessenen Schlingenhöhe bildet.
Der Antrieb des zweiten Treibers kann dabei so geregelt werden, dass die Schlingenhöhe innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt.
Vorzugsweise wird weiterhin die Antriebsgeschwindigkeit des Windungslegers in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit des zweiten Treibers gesteuert oder geregelt.
Der Draht wird in der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke zwischen dem letzten Fertiggerüst und dem ersten Treiber von diesem vorzugsweise unter einem vorgegebenen Zug gehalten. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass innerhalb der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke ein weiterer Treiber angeordnet ist, der auf den Draht eine Zugkraft ausübt.
Das vorgeschlagene Drahtwalzwerk zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass in Förderrichtung hinter dem ersten Treiber und vor dem Windungsleger ein zweiter Treiber angeordnet ist, der so antreibbar ist, dass der Draht zwischen den beiden Treibern eine Schlinge mit einer von der geraden Solllinie aus gemessenen Schlingenhöhe bildet.
Dabei sind zur Regelung der Größe der Schlinge bevorzugt Messmittel zur Erfassung der Schlingenhöhe der Schlinge vorgesehen. Ferner sind mit Vorteil Regelmittel vorhanden, die mit dem Messmittel in Verbindung stehen und einen Antriebsmotor für den zweiten Treiber beeinflussen können.
Die Regelmittel können auch einen Antriebsmotor des Windungslegers beeinflussen, so dass auf diese Weise eine Synchronisation der Arbeitsgeschwindigkeit des zweiten Treibers und des Windungslegers vorgenommen werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, dass mit relativ einfachen Mitteln sichergestellt werden kann, dass der Draht vom Windungsleger mit konstantem Durchmesser abgelegt werden kann. Schwankungen in der Drahtgeschwindigkeit, die hinter dem Fertigblock vorliegen, können in einfacher Weise ausgeglichen werden.
Der Walzprozess ist damit vom Legeprozess entkoppelt.
In vorteilhafter Weise ergeben sich bessere Drahtbunde, geringere Probleme mit Abweichungen der Durchmesser der Windungen und weniger Stillstände der Anlage.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 schematisch einen Ausschnitt aus einem Drahtwalzwerk mit einem Fertigblock, einer Kühl- und Ausgleichsstrecke, einem Treiber und einem Windungsleger gemäß dem Stand der Technik;
2 eine zu 1 alternative Ausgestaltung eines Drahtwalzwerks gemäß dem Stand der Technik;
3 in der Darstellung nach den 1 und 2 einen Ausschnitt aus einem Drahtwalzwerk gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; und
4 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit von 3, wobei der Bereich zwischen zwei Treibern dargestellt ist.
In 3 ist ein Ausschnitt aus einem Drahtwalzwerk 3 zu sehen, das analog zu der eingangs beschriebenen Lösung gemäß dem Stand der Technik aufgebaut ist (s. 1 und 2). Der Draht 1 verlässt in Förderrichtung F die Fertiggerüste 2 eines Fertigblocks, um in eine Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 zu gelangen. Der Draht 1 wird durch die Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 mittels eines ersten Treibers 5 gezogen; der Treiber 5 hält den Draht 1 beim Passieren der Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 unter Zug. Die Treibgeschwindigkeit des ersten Treibers 5 bestimmt sich nach der Drahtgeschwindigkeit v_D des Drahts 1 hinter dem Fertigblock. Dort hat der Draht 1 die Geschwindigkeit v_D, die nicht konstant ist, sondern um einen Mittelwert schwankt. Hinter der Kühl- und Ausgleichsstrecke 4 gelangt der Draht 1 in einen Windungsleger 6, der ihn in bekannter Weise in Windungen ablegt, z. B. auf ein Förderband.
Wesentlich ist, dass in Förderrichtung F hinter dem ersten Treiber 5 und vor dem Windungsleger 6 ein zweiter Treiber 7 angeordnet ist. Die beiden Treiber 5 und 7 sind voneinander beabstandet. Der zweite Treiber 7 wird dabei gezielt so betrieben, dass der Draht 1 zwischen den beiden Treibern 5 und 7 eine Schlinge 8 bildet. Wie in 3 zu sehen ist, hat die Schlinge 8 eine Schlingenhöhe H, die von der geraden Solllinie oder Ideallinie 9 aus gemessenen wird.
Der zweite Treiber 7 fördert den Draht 1 mit einer Geschwindigkeit v_T, die weitgehend konstant gehalten wird und aufgrund deren sich der Windungsdurchmesser des Drahts ergibt, wenn er vom Windungsleger 6 abgelegt wird. Der zweite Treiber 7 wird nämlich mit einer konstanten Geschwindigkeit v_T betrieben, wobei die Antriebsgeschwindigkeit des Windungslegers 6 an die Antriebsgeschwindigkeit des zweiten Treibers 7 gekoppelt ist.
Schwankungen in der Geschwindigkeit v_D können auf diese Weise mittels der Schlinge 8 ausgeglichen werden, und die Zufuhr des Drahts 1 in den Windungsle ger 6 erfolgt mittels des zweiten Treibers 7 mit konstanter Geschwindigkeit v_T. Dies führt zu einem optimalen Legebild, da der Windungsdurchmesser konstant ist.
Details hierzu sind in 4 dargestellt. Wie gezeigt, wird der Draht 1 – um Geschwindigkeitsschwankungen in der Drahtgeschwindigkeit am Auslauf aus dem Fertigblock ausgleichen zu können – zwischen den beiden Treibern 5 und 7 nicht linear entlang der Solllinie 9 geführt, sondern bogenförmig, so dass die Schlinge 8 ausgebildet wird. Im Scheitelpunkt hat die Schlinge 8 eine Schlingenhöhe H, die sich zwischen einem vorgebbaren Minimalwert H_min und einem Maximalwert H_max bewegen darf. Die jeweiligen Verläufe des Drahts 1 sind mit gestrichelten Linien dargestellt.
Der aktuelle Wert der Schlingenhöhe H wird mittels eines Messmittels 10 ermittelt, bei dem es sich z. B. um eine Lichtschranke handeln kann, die die maximale Auslenkung des Drahts 1 von der Solllinie 9 messen kann. Der von dem Messmittel 10 ermittelte Wert für die Schlingenhöhe H wird einem Regelmittel 11 zugeführt.
Die Regelmittel 11 steuern einen Antriebsmotor 12 für den zweiten Treiber 7 so an, dass die Schlingenhöhe H innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Wird der Wert für die Schlingenhöhe zu groß, wird der Antriebsmotor 12 zu einem schnelleren Drehen veranlasst, wird der Wert zu klein, wird der Antriebsmotor 12 langsamer. Die Schlingenhöhe H wird also im geschlossenen Regelkreis auf einem gewünschten Wert gehalten.
Wie in 4 nur schematisch angedeutet ist, kann das Regelmittel 11 auch entsprechend auf den Antrieb des Windungslegers 6 Einfluss nehmen, so dass die Arbeitsgeschwindigkeiten des zweiten Treibers 7 und die des Windungslegers 6 synchronisiert sind. Das Ergebnis sind gelegte Windungen mit einheitlichen Windungsdurchmesser.

1: Draht
2: Fertiggerüst
3: Drahtwalzwerk
4: Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke
5: erster Treiber
6: Windungsleger
7: zweiter Treiber
8: Schlinge
9: Solllinie
10: Messmittel
11: Regelmittel
12: Antriebsmotor
F: Förderrichtung
H: Schlingenhöhe
H_min: minimale Schlingenhöhe
H_max: maximale Schlingenhöhe
v_D: Geschwindigkeit des Drahts hinter dem Fertiggerüst
v_T: Geschwindigkeit des Drahts hinter dem zweiten Treiber

Claims

Verfahren zum Herstellen von Draht (1), bei dem der Draht (1) in mindestens einem Fertiggerüst (2) eines Drahtwalzwerks (3) gewalzt wird, wobei der gewalzte Draht (1) hinter dem in Förderrichtung (F) letzten Fertiggerüst (2) eine Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) passiert, wobei der Draht (1) durch einen am Ende der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) angeordneten ersten Treiber (5) durch die Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) gezogen wird und wobei in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) ein Windungsleger (6) für den Draht (1) angeordnet ist, mit dem er in Windungen abgelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) und vor dem Windungsleger (6) angeordneter zweiter Treiber (7) so betrieben wird, dass der Draht (1) zwischen den beiden Treibern (5, 7) eine Schlinge (8) mit einer von der geraden Solllinie (9) aus gemessenen Schlingenhöhe (H) bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des zweiten Treibers (7) so geregelt wird, dass die Schlingenhöhe (H) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs (H_min, H_max) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeit des Windungslegers (6) in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit (v_T) des zweiten Treibers (7) gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (1) in der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) zwischen dem letzten Fertiggerüst (2) und dem ersten Treiber (5) von diesem unter einem vorgegebenen Zug gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) ein weiterer Treiber (5) angeordnet ist, der auf den Draht (1) eine Zugkraft ausübt.
Drahtwalzwerk (3) mit mindestens einem Fertiggerüst (2) zum Walzen des Drahts (1), wobei hinter dem in Förderrichtung (F) letzten Fertiggerüst (2) eine Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) für den Draht (1) angeordnet ist, wobei am Ende der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) ein erster Treiber (5) angeordnet ist, mit dem der Draht (1) durch die Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (3) gezogen werden kann, und wobei in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) ein Windungsleger (6) für den Draht (1) angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (F) hinter dem ersten Treiber (5) und vor dem Windungsleger (6) ein zweiter Treiber (7) angeordnet ist, der so antreibbar ist, dass der Draht (1) zwischen den beiden Treibern (5, 7) eine Schlinge (8) mit einer von der geraden Solllinie (9) aus gemessenen Schlingenhöhe (H) bildet.
Drahtwalzwerk nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Messmittel (10) zur Erfassung der Schlingenhöhe (H) der Schlinge (8).
Drahtwalzwerk nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Regelmittel (11), die mit dem Messmittel (10) in Verbindung stehen und einem Antriebsmotor (12) für den zweiten Treiber (7) zugeordnet sind.
Drahtwalzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel (11) einem Antriebsmotor des Windungslegers (6) zugeordnet sind.
Drahtwalzwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kühl- und/oder Ausgleichsstrecke (4) ein weiterer Treiber (5) angeordnet ist.