DE3417323A1 - Garrett-haspel mit wasserkuehlung fuer das wickelgut - Google Patents

Description

• Garrett-Haspel mit Wasserkühlung für das Wickelgut
• Die Erfindung betrifft einen Garrett-Haspel nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
• Durch die DE-AS 1 239 651 und DE-PS 574 556 sind bereits Garrett-Haspel mit Wasserkühlung für das Wickelgut bekannt, welche aus einem umlaufenden Wickelteller mit mehreren konzentrisch angeordneten Kränzen von Wickelstäben und einem ortsfest angeordneten Wickelrohr bestehen, bei dem der Wickelteller in einem nach oben offenen, topfartig geschlossenen Behälter zur Ringabgabe heb- und senkbar angeordnet ist.
• Nachteil der bisher bekannten Einrichtungen dieser Art ist, daß die Kühlung des Wickelgutes durch Aufsprühen von Kühlmedium, beispielsweise Wasser, erfolgt, ohne die Kühlung in einem Wasserbad vorzunehmen. Die Folge davon ist, daß das Wickelgut über seine Länge ungleichmäßig wärmebehandelt wird und eine gewisse - ebenfalls ungleichmäßige Verzunderung der Oberfläche bestehen bleibt. Außerdem waren bisher bekannte Haspel auch nicht dazu geeignet, bei hohen Durchsatzleistungen abwechselnd bei geringstmöglichen Stillstandszeiten sowohl große Ringgewichte trocken oder naß zu haspeln. Dabei kommen insbesondere bei Edelstählen bzw. austenitischen Qualitätsstählen häufig nur wenige oder einzelne Ringe einer Qualität zur gezielten Wärmebehandlung direkt nach dem Walzvorgang in den Haspel. Das Wickelgut mit 6 bis 50 mm hat Rund-, Flach-, Vierkant- und Sechskantquerschnitte.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Garrett-Haspel derart auszubilden, daß dieser bei gleichbleibend hoher Wickelgeschwindigkeit und breitem Produktionsprogramm bis zu Groß ringen das Wickelgut je nach zuträglicher Behandlungsart trocken oder naß haspeln kann und dabei einen optimalen Durchsatz erzielt.
• Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, den Kühlmittelbehälter als eigentlichen Badbehälter auszubilden, wobei dieser die Antriebswelle der Wickelelemente nach unten dichtend umschließt und diesen wahlweise bis über die Ringhöhe mit Kühlmittel beschickbar oder entleerbar auszubilden, die Kühlmittelzufuhr von oben und/oder seitlich von unten in den Behälter vorzunehmen und die Kühlmittelzufuhr regelbar auszubilden.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Kühlmitteizufuhr in den Badbehälter von oben in den Bereich der Wasserparabel entgegen der Drehbewegung der Wickelelemente, wodurch einerseits der Einwirkung der Zentrifugalkräfte auf das Kühlmittel entgegengewirkt wird und andererseits eine gute Durchwirbelung des neu zugeführten Kühlmittels mit dem bereits in dem Badbehälter vorhandenen Kühlmittel erfolgt. Das Freiwerden des Wickelgutes vom Kühlmedium wird verhindert.
• Die Hubzylinder des Wickeltellers sind vorteilhafterweise in dem Hohlraum des Gestänges der Hubstangen angeordnet, um eine baulich kompakte und gegen Einflüssen von außen geschützte Anordnung zu schaffen. Die Abdichtung der Antriebswelle des Wickeltellers wird an der Durchtrittsstelle des Kühlmittelbehälters durch eine Dichtungskombination - fettgeschmierte Vordichtung, Schleuderteller, ölgeschmierte Nachdichtung erreicht. Die Schmierung der Hubstangenführung im Bereich der Wickelstabträger erfolgt mittels ein- und ausrückbarer Kolbenstangen über einen Zentrierkegel durch radial angeordnete Schmiermittelkanäle. Der Antriebswelle des Wickeltellers für den Naßbetrieb sind zwei weitere Antriebsmotore zuschaltbar.
• Vorteil der Erfindung ist, daß es mit der Einrichtung beim Naßhaspeln möglich ist, Ringe von Wickelgut bis zu hohen Ringgewichten einer gleichmäßigen, einstellbaren Wärmebehandlung zu unterziehen, und damit eine Qualitätsverbesserung des Gefüges und der Material-Oberfläche zu erreichen, da die Verzunderung mit Eintreten des Wickelgutes in das Kühlmedium unterbunden wird, ohne dabei die Durchsatzleistung der Anlage zu beeinträchtigen. Außerdem ist es möglich, mit der Anlage das Wickelgut wahlweise trocken oder naß zu haspeln, ohne Einbußen an Wickelgeschwindigkeit in Kauf nehmen zu müssen.
• Auch ist die Anlage so konzipiert, daß abhängig von den zu behandelnden Qualitäten das Kühlmittel augenblicklich abgelassen oder zugeführt werden kann. Eine besonders günstige Kühlmittelzufuhr von oben vermeidet die Bildung von Wasserkegeln infolge der wirksamen Zentrifugalkräfte und ermöglicht eine besonders gute Durchwirbelung des Kühlmittels bei Frischwasserzufuhr. Schließlich ist eine besonders wirksame und wartungsfreundliche Schmierung zwischen Hubgestell und Antriebswelle vorgesehen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt die Zeichnung dar.
• Es zeigen: Fig. 1 den Garrett-Haspel in der Seitenansicht teilgeschnitten, Fig. 2 die Dichtungsstelle zwischen Antriebswelle und Kühlmittelbehälter sowie die Schmierung der Wickeltellerlager in der Vergrößerung und Fig. 3 den Garrett-Haspel in der Draufsicht mit Ringabförderer.
• Der dargestellte Garrett-Haspel 1 soll sowohl zum "Trockenhaspeln" als auch zum sogen. "Naßhaspeln" von Wickelgut als Rund-, Flach-, Vierkant- und Sechskantprofile mit ca. 6 mm 0 bis 50 mm g verwendet werden. Beim "Naßhaspeln" kann durch die jeweilige Kühlung des Wickelgutes mittels Kühlmedium wie Wasser eine besondere metallurgische Qualität des Wickelgutes erzielt sowie jegliche Verzunderung vermieden werden.
• Da der Strang des Wickelgutes von unterschiedlicher großer Länge sein kann und auch gegebenenfalls nur ein Ring von einer bestimmten metallurgischen Qualität anfällt, muß die jeweilige Kühlmittelbehandlung des Wickelgutes schnell veränderbar sein. Dazu sind entsprechende Einrichtungen und Hilfsmittel vorgesehen, die ein breites Spektrum der unterschiedlichen Wärmebehandlung des Wickelgutes zulassen.
• In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 ein Garrett-Haspel bezeichnet, welcher aus einem über eine Hohlwelle 3 angetriebenen Wickelstabträger 4 mit darauf befestigten, kranzförmig angeordneten Wickelstäben 5 besteht. Die auch als Haltepinne bezeichneten 4 Wickel stäbe 5 bilden einen inneren Kranz 4a und einem äußeren Kranz 4b, zwischen welchen das Wickelgut eingeführt und zu Ringen W aufgewickelt wird.
• Der Antrieb der Hohlwelle 3 erfolgt beispielsweise von einen Antriebsmotor M1 über ein Antriebswelle 9 und'ein Kegelradgetriebe 9a, 3a auf die Hohlwelle 3. Um auch beim Naßhaspeln einen hohen Durchsatz zu erzielen, sind weitere Antriebsmotore M2 und M3 über entsprechende Antriebswellen und Kegelradgetriebe an der Hohlwelle 3 wahlweise zuschaltbar.
• Das Wickelgut wird schräg von oben in Richtung des Pfeiles E mittels eines von einem Antriebsmotor 6 über ein Zwischengetriebe 6b angetriebenen Treibrollensatzes 6a durch ein Fuhrungsrohr 8 in den Wickelraum zwischen den rotierenden inneren und äußeren Wickelstabkränzen 4a, 4b geführt und zu Ringen W gewickelt.
• Der Garrett-Haspel 1 ist mit seinem Wickelstabträger 4 und den darauf in einem inneren Kranz 4a und einem äußeren Kranz 4b angeordneten Wickelstäben 5 bis über den Bereich der maximalen Ringhöhe h des Ringes W dichtend in einen ortsfest angeordneten Kühlmittelbehälter 7 zur Aufnahme des Kühlmittels K, vorzugsweise Wasser, für das sogenannte 1'Naßhaspeln" angeordnet. Dazu wird dem Kühlmittelbehälter 7 durch Rohrleitungen als Kühlmittelzuführungen 7a und 7b über entsprechend betätigbare, nicht weiter dargestellte Regelventile Kühlmittel K zugeführt. Der Kühlmittelbehälter 7 wird für das Naßhaspeln bis über die Ringhöhe h mit Kühlmittel K angefüllt. Um den Garrett-Haspel 1 jedoch auch ohne Kühlmittel K zum sogen. Trockenhaspeln des Wickelgutes nutzen zu können, ist an dem Kühlmittelbehälter 7 ein Auslaßrohr 7c mit nicht weiter dargestelltem Auslaßventil und Pumpe zum Leeren des Kühlmittelbehälters 7 vorgesehen.
• Zwischen den inneren und äußeren Wickelstabkränzen 4a, 4b des Wickelstabträgers 4 ist ein Hubteller 10 angeordnet, welcher über ein Hubgestänge 11 mit einem als Hubzylinder ausgebildeten hydraul. Kraftmittel 11a verbunden ist. Durch Beaufschlagung des Hubzylinders 11a wird der in dem aus Wickelstabkränzen 4a, 4b gebildeten gewickelte Ring W mittels des Hubgestänges 11 und des Hubtellers 10 in die gestrichelt dargestellte Position 10' oberhalb des Kühlmittelbehälters 7 angehoben. Dazu wird der Ring W durch Erfassen von dem Schwenkarm 12 mittels Schwenkzylinder 12a in den Bereich eines weiteren Schwenkarmes 13 in Richtung des Pfeiles X auf einen Ringförderer 14 abgeschoben und am Ende des Ringförderers 14 einer nicht weiter dargestellten Ringsammelstation zugeführt.
• Nach Fig. 2 besteht die Abdichtung der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 3 des Wickeltellers 4 an der Durchtrittsstelle durch den Boden des Kühlmittelbehälters 7 aus der Kombination einer fettgeschmierten Vordichtung 16, einem Schleuderteller 17 zum Entfernen etwaiger Tropfenbildung des Kühlmediums X und einer ölgeschmierten Nachdichtung 18.
• Die Schmierung der Führung der Hubgestänge 3b im Bereich der Hohlwelle 3 in Höhe der Wickelstabträger 4 erfolgt durch radial im Wickelstabträger 4 angeordnete Schmiermittelkanäle 20 über ein- und ausrückbare Zentrierkegel 21a von Kolbenstangen 21, welche über hydraulische Kraftmittel 22 betätigbar sind.
• Der Garrett-Haspel ist dazu geeignet, sowohl Stahldraht und Feinstahl, insbesondere austenitischen Qualitäts- und Edelstahl von 6 bis 50 mm 4 mit bis zu 20 m/sekals auch flächengleiche Vierkant-, Sechskant- und Flachstähle, so schnell wie möglich nach dem Fertigstich im letzten Walzgerüst bei schneller und gleichmä-ßiger Abkühlung zu Ringen W, insbes.
• auch zu Großringen bis zu ca. 2,5 t oder mehr zu haspeln und anschließend abzufördern, ohne den Badbehälter auch gleichzeitig vom Kühlmittel K leeren zu müssen. Mit dem Haspel soll grundsätzlich das Trocken- oder Naßhaspeln des Wickelgutes möglich sein, dabei soll auch das Trocken- oder Naßhaspeln im Wechel von Ring zu Ring erfolgen. Damit beim Trocken- oder Naßhaspeln die annähernd gleiche Produktion erzielt wird, können beim Naßhaspeln zur Uberwindung des Widerstandes der Kühlmittelflüssigkeit weitere Antriebsmotoren M2, M3 zugeschaltet werden. Die Frischwasserzufuhr kann von oben oder unten zur besseren Durchströmung des gewickelten Ringes W mit Kühlmitte K (Wasser) erfolgen. Bei der Kühlmittelzufuhr von oben (Rohrleitung 7a) tritt ein Auffüllen der zentrischen sogen. Wasserparabel in dem Kühlmittelbehälter ein, wobei das Wasser vorzugsweise entgegen der Dreh- richtung des Haspels zur besseren Durchwirbelung des Kühlmittels k zugeführt wird.
• Durch entsprechende Pumpenleistung und Ein- und Auslaßventile kann von einem Wickelzyklus des Ringes W zum nächsten auch kurzfristig ein Entleeren oder Wiederauffüllen des Kühlmittelbehälters 7 erfolgen. Durch Verwendung entsprechender Regelventile im Kühlmittelkreislauf zu dem Kühlmittelbehälter 7 kann die Kühlung des Wickelgutes den metallurgischen Bedingungen jeweils angepaßt werden. Vorzugsweise sind die Hubzylinder 11a des Hubtellers 10 teleskopartig in dem Hohlraum des Gestänges der Hubstangen 11 angeordnet.
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Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Garrett-Haspel mit Wasserkühlung für das Wickelgut, bestehend aus einem umlaufenden Wickelteller mit zwei konzentrisch angeordneten Kränzen von Wickelstäben und einem ortsfest angeordneten, in den Wickelraum gericheten Führungsrohr, bei welchem der Wickelteller in einem nach oben offenen, topfartig geschlossenen Behälter zur Ringabgabe heb- und senkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter (7) den eigentlichen Badbehälter bildet, dieser die Antriebswelle (3) der Wickelelemente nach unten dichtend umschließt und wahlweise bis über die Ringhöhe (h) mit Kühlmittel (k) beschickbar oder entleerbar ist, die Kühlmittelzufuhr von oben und/oder seitlich von unten in den Kühlmittelbehälter (7) erfolgt und die Kühlmittelzufuhr regelbar ist.
2. 2. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelzufuhr in den Kühlmittelbehälter (7) von oben im Bereich der Wasserparabel entgegen der Drehbewegung der Wickelelemente (4, 5, 10) erfolgt.
3. 3. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder (via) des Hubtellers (10) in dem Hohlraum des Gestänges der Hubstangen (11) angeordnet sind.
4. 4. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung der Antriebswelle (3) des Wickeltellers (4) an der Durchtrittsstelle durch den Boden des Kühlmittelbehälters (7) aus einer Dichtung in der Kombinationfettgeschmierte Vordichtung (16), Schleuderteller (17), und ölgeschmierter Nachdichtung (18)- gebildet wird.
5. 5. Garrett-Haspel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung der Hubstangenführung (3b) im Bereich der Wickelstabträger (4) mittels ein- und ausrückbarer Kolbenstangen (21) über einen Zentrierkegel (20) erfolgt.
6. 6. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (3) des Wickeltellers (4) für den Naßbetrieb weitere Antriebsmotore (M2, M3) zuschaltbar sind.