DE3417323C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Garrett-Haspel nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein Haspel dieser Art ist durch das DE-GM 17 81 014 bekanntgeworden. Um entgegenzuwirken, daß aufgrund der hohen Drehzahl des in dem Kühlmittelbehälter rotierenden Wickelkopfes Kühlwasser fliehkraftbedingt mitgenommen, an der Innenwand des Kühlmittelbehälters hochgetrieben wird und oben aus dem Behälter heraustritt, besitzt der Behälter zumindest an seinem oberen Rand Wölbungen, die in einen sich radianl nach innen verlaufenden Ringkragen übergehen. Abgesehen von dem großen Aufwand, den ein speziell ausgebildeter, mit Wölbungen oder sonstigen Abweisern zum Rückführen des fliehkraftbedingt hochgetriebenen Kühlwassers versehener Behälter beim Herstellen erfordert, läßt sich doch nicht verhindern, daß das bei dem bekannten Haspel von unten ständig in großer Menge zuströmende und oben kontinuierlich abströmende Kühlwasser überschwappt. Denn die Wölbung bzw. ihr Ringkragen kann nur um ein kurzes Stück nach innen ragen, um einen unnötig großen Behälter- Durchmesser zu vermeiden da der Wickelteller zum Entnehmen des zu einem Ring gewickelten Walzgutes oben durch den Behälter austreten muß. Der Behälter besitzt aus baulichen und wirtschaftlichen Gründen jedoch nur einen geringfügig größeren Durchmesser als der Wickelteller. Für den radial nach innen ragenden Kragen bleibt daher kein Freiraum um ihn so zu gestalten, daß sich ein Wasseraustritt nach oben hin verhindern ließe.

Zum Heben und Senken des Wickeltellers der bekannten Haspel ist der Teller mit einer in einer Antriebswelle für den im Kühlmittelbehälter rotierenden Wickelkopf geführten Hubstange verbunden. Der Antrieb für die Hubstange befindet sich damit in einem Betriebsbereich, der durch das in großen Mengen ständig zu- und ablaufende Kühlwasser außerordentlich gefährdet ist, so daß von den äußeren Einflüssen bestimmte Betriebsstörungen nicht zu vermeiden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Haspel mit einer verbesserten Betriebsweise zu ermöglichen und so weiterzubilden, daß sich eine verbesserte Kühlwirkung und Handhabung des Wickelgutes erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Hauptanspruchsoberbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlmittelzufuhr in den Kühlmittelbehälter von oben, im Bereich der Wasserparabel entgegen der Drehbewegung der Wickelelemente erfolgt.

Hierdurch läßt sich einerseits dem Einfluß der Zentrifugalkräfte auf das Kühlmittel entgegenwirken und andererseits eine gute Durchwirbelung des neu zugeführten Kühlmittels mit dem bereits in dem Badbehälter vorhandenen Kühlmittel erreichen. Weiterhin wird verhindert, daß das Wickelgut vom Kühlmedium frei wird, was zu einer gewünscht gleichmäßigen, stets vom Kühlmittel umspülten Kühlung des Wickelgutes beiträgt.

Wenn der Kühlmittelbehälter wahlweise bis über die Ringhöhe des Wickelgutes mit Kühlmittel beschickbar oder entleerbar ist, läßt sich das Wickelgut wahlweise trocken oder naß haspeln, ohne Einbußen an Wickelgeschwindigkeit in Kauf nehmen zu müssen. Der wahlweise Betrieb erlaubt es, besonderen Anforderungen an die metallurgischen Qualitäten des Wickelgutes zu entsprechen.

Die Hubzylinder des Wickeltellers sind vorteilhafterweise in dem Hohlraum des Gestänges der Hubstangen angeordnet. Somit läßt sich eine baulich kompakte und gegen Einflüsse von außen geschützte Anordnung schaffen. Hierbei kann die Abdichtung der Antriebswelle des Wickeltellers an der Durchtrittsstelle des Kühlmittelbehälters durch eine Dichtungskombination erreicht werden, die aus einer fettgeschmierten Vordichtung, einem Schleuderteller und einer ölgeschmierten Nachdichtung besteht.

Die Schmierung der Hubstangenführung im Bereich der Wickelstabträger läßt sich mittels ein- und ausrückbarer Kolbenstangen über einen Zentrierkegel durch radial angeordnete Schmiermittelkanäle erreichen.

Wenn der Antriebswelle des Wickeltellers für den Naßbetrieb weitere Antriebsmotore zuschaltbar sind, läßt sich auch beim Naßhaspeln ein hoher Durchsatz erzielen.

Vorteil der Erfindung ist somit, daß bei einer Kühlmittelzufuhr von oben die Bildung von Wasserkegeln infolge der wirksamen Zentrifugalkräfte vermieden und eine besonders gute Durchwirbelung des Kühlmittels bei Frischwasserzufuhr ermöglicht wird. Auch ist der Haspel so konzipiert, daß abhängig von den zu behandelnden Qualitäten das Kühlmittel augenblicklich abgelassen oder zugeführt und somit wahlweise trocken oder naß gehaspelt werden kann. Die sichere Betriebsweise der Haspel wird durch eine besonders wirksame und wartungsfreundliche Schmierung zwischen Hubgestell und Antriebswelle unterstützt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Garrett-Haspel in der Seitenansicht teilgeschnitten,

Fig. 2 die Dichtungsstelle zwischen Antriebswelle und Kühlmittelbehälter sowie die Schmierung der Wickellager 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 ⌀ bis 50 mm ⌀ 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 als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle 3 angetriebenen Wickelträger 4 mit darauf befestigten, kranzförmig angeordneten Wickelstäben 5 besteht. Die auch als Haltepinne bezeichneten Wickelstäbe 5 bilden einen inneren Kranz 4a und einen äußeren Kranz 4b, zwischen welchen das Wickelgut W eingeführt und zu Ringen aufgewickelt wird.

Der Antrieb der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 3 erfolgt beispielsweise von einem Antriebsmotor M1 über eine Antriebswelle 9 und ein Kegelradgetriebe 9a, 3a auf die Antriebswelle 3. Um auch beim Naßhaspeln einen hohen Durchsatz zu erzielen, sind weitere Antriebsmotore M2 und M3 über entsprechende Antriebswellen und Kegelradgetriebe an der Antriebswelle 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 Führungsrohr 8 in den Wickelraum zwischen den rotierenden inneren und äußeren Kränzen 4a, 4b der Wickelstäbe 4 geführt und zu Ringen gewickelt.

Der Garrett-Haspel 1 ist mit seinem Wickelteller 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 dichtend in einen ortsfest angeordneten Kühlmittelbehälter 7 zur Aufnahme des Kühlmittels K, vorzugsweise Wasser, für das sogenannte "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 Kränzen 4a, 4b von Wickelstäben 4 des Wickeltellers 4 ist ein Hubteller 10 angeordnet, welcher über eine Hubstange 11 mit einem als Hubzylinder 11a ausgebildeten hydraul. Kraftmittel verbunden ist. Durch Beaufschlagung des Hubzylinders 11a wird der in dem aus Kränzen 4a, 4b gebildete gewickelte Ring mittels der Hubstange 11 und des Hubtellers 10 in die gestrichelt dargestellte Position 10′ oberhalb des Kühlmittelbehälters 7 angehoben. Dazu wird der Ring des Wickelgutes 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 Kühlmittels K und einer ölgeschmierten Nachdichtung 18. Die Schmierung der Hubstangenführung 3b im Bereich der hohlen Antriebswelle 3 in Höhe des Wickeltellers 4 erfolgt durch radial im Wickelteller 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 ⌀ mit bis zu 20 m/sek als auch flächengleiche Vierkant-, Sechskant- und Flachstähle, so schnell wie möglich nach dem Fertigstich im letzten Walzgerüst bei schneller und gleichmäßiger Abkühlung zu Ringen, 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 Wechsel von Ring zu Ring erfolgen. Damit beim Trocken- oder Naßhaspeln die annähernd gleiche Produktion erzielt wird, können beim Naßhaspeln zur Überwindung des Widerstandes der Kühlmittelflüssigkeit weitere Antriebsmotoren M2, M3 zugeschaltet werden. Die Frischwasserzufuhr kann von oben oder unten zur besseren Durchströmung des gewickelten Ringes mit Kühlmittel K (Wasser) erfolgen. Bei der Kühlmittelzufuhr von oben (Kühlmittelzuführung 7a) tritt ein Auffüllen der zentrischen sogen. Wasserparabel in dem Kühlmittelbehälter ein, wobei das Wasser vorzugsweise entgegen der Drehrichtung des Haspels zur besseren Durchwirbelung des Kühlmittels K zugeführt wird.

Durch entsprechende Pumpenleistung und Ein- und Auslaßventile kann von einem Wickelzyklus des Ringes 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.

Claims (6)

1. Garrett-Haspel mit Wasserkühlung für das Wickelgut, bestehend aus einem umlaufenden, zumindest an eine Hubstange angeschlossenen Wickelteller mit zwei konzentrisch angeordneten Kränzen von Wickelstäben und einem ortsfesten, in den Wickelraum gerichteten Führungsrohr, bei welchem der Wickelteller in einem nach oben offenen, topfartig geschlossenen, das Wickelgut in einem Kühlmittelbad aufnehmenden Kühlmittelbehälter angeordnet und zur Wickelgutabgabe heb- und senkbar ist, wobei der Kühlmittelbehälter Anschlüsse zum Zuführen von Kühlmittel aufweist und die Antriebswelle der Wickelelemente nach unten dichtend umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelzufuhr in den Kühlmittelbehälter (7) von oben, im Bereich der Wasserparabel entgegen der Drehbewegung der Wickelelemente (Wickelteller 4, Wickelstab 5, Hubteller 10) erfolgt.

2. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter (7) wahlweise bis über die Ringhöhe (h) des Wickelgutes (W) mit Kühlmittel (K) beschickbar oder entleerbar ist.

3. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder (11a) des Hubtellers (10) in dem Hohlraum des Gestänges der Hubstangen (11) angeordnet sind.

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 Kombination, - fettgeschmierte Vordichtung (16), Schleuderteller (17), und ölgeschmierter Nachdichtung (18) - gebildet wird.

5. Garrett-Haspel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung der Hubstangenführung (3b) im Bereich der Wickelteller (4) mittels ein- und ausrückbarer Kolbenstangen (21) über einen Zentrierkegel (21a) erfolgt.

6. Garrett-Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (3) des Wickeltellers (4) für den Naßbetrieb weitere Antriebsmotore (M2, M3) zuschaltbar sind.