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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung
und zum Transport von Walzgut auf einem Schlepperkühlbett, insbesondere von Knüppeln,
die von einem Sammelrollgang auf das Kühlbett bei einer Temperatur im Bereich der
plastischen Verformung aufgeschleppt werden.
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Schlepperkühlbetten gehören zum bekannten Stand dar Technik, wie
er beispielsweise in der "Eisenhütte", 5.
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Aufl., Berlin 1961, Seite 892 beschrieben wird. Bei diesen Schlepperanlagen
wird das Schleppgut zumeist paketweise über die gesamte Kühlstrecke mittels Schleppdaumen
gezogen. Die Lage der einzelnen Knüppel in einer Paketlage zueinander wird dabei
nicht verändert.
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Derartige Schleppvorrichtungen haben daher den Nachteil, daß die Abkühlung
des Walzgutes ungleichmäßig erfolgt. Bei einer Paketlage eng zusmmenliegender Knüppel
kühlen die außen liegenden Knüppel schneller ab als die innen liegenden, wobei sich
die äußeren Knüppel zuerst an ihrer Außenseite zusammenziehen, wonach die nächstliegenden
Knüppel sich ebenfalls durch ungleichmäßige Abkühlbedingungen verformen.
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Zusätzlich beeinflussen sich die Knüppel gegenseitig, auch bei vereinzeltem
Transport, durch Strahlung zwischen ihren benachbarten Seiten, während Ober- und
Unterseite wiederum anderen Abkühlbedingungen unterworfen sind. Die unterschiedliche
Temperaturverteilung führt im Bereich der plastischen Verformung ebenfalls zu einer
Verbiegung der Knüppel. Neben einer schlechten Bettausnutzung bei vereinzeltem Transport,
führt die auch bei Transport in Paketlagen ungenügende Gradheit der Knüppel zu Problemen
bei der Weiterverarbeitung in modernen Anlagen, insbesondere wenn diese mit Inspektionseinrichtungen
versehen sind, die nur geringe Verformungstoleranzen zulassen. Ferner sind die ungeraden
Knüppel nur schwer stapelfähig.
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Weitere Probleme treten dann durch Klettern der Knüppel in Stoßöfen
vor denFertigstraßen auf. Bei höheren Kühlintensitäten durch beispXelsweise eine
forcierte Luftkühlung, oder auch bei größeren Halbzeuglängen verstärken sich die
genannten Nachteile noch.
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Wendekühlbetten, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
26 02 607 beschrieben werden, ermöglichen eine gleichmäßige Abkühlung des Walzgutes
durch schrittweises Weiterfördern unter Drehen der Knüppel um jeweils 90 Grad um
ihre Längsachse. Dabei sind ortsfeste Stützrechen mit einfacher Teilung gezahnt
und bewegliche Wenderechen vorgesehen, die mit doppelter Teilung gezahnt sind, und
die gelenkig über eine Mehrzahl untereinander über ein gemeinsames Gestänge verbundener
Kniehebel abgestützt und längs einer U- förmigen Bewegungsbahn beweglich sind. Ein
gemeinsamer Antrieb vermittelt den Wenderechen jeweils vor und nach jeder horizontalen
Verschiebebewegung wechselnder Richtung um den Betrag einer einfachen Teilung der
Stützrechen jeweils eine vertikale Hub- und Absenkbewegung, wobei die horizontale
Verschiebebewegung in abgesenkter Lage der Wenderechen erfolgt. Die Wenderechen
können dabei mit verschiedener Zahnteilung oder Zahnform wahlweise in Betriebsstellung
bringbar ausgebildet sein. Da die bekannten Wendekühlbetten die Knüppel über die
gesamte Kühlstrecke einzeln transportieren und wenden, ist auch hier die spezifische
Kühlbettleistung stark reduziert. Zudem erfordert die Hubbewegung auf einem Wendebett
gegenüber der Gleitbewegung auf einem Schlepperbett einen erhöhten Encrgiebedarf.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung
vorzustellen, mit der die Schlepperkühlbetten der eingangs genannten Art verbessert
werden, wobei die Knüppel eine bestimmte Gradheit aufweisen sollen, wie sie bei
bekannten Wendekühlbetten erreicht wird, unter Vermeidung der zum Stand der Technik
genannten Nachteile. Verfahren und Vorrichtung sollen ferner kostengünstig sein,
insbesondere soll der nachträgliche Einbau in bereits bestehende Schlepperkühlbetten
auf einfache Weise ohne große Veränderungen der vorhandenen Konstruktion möglich
sein.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch,
daß die Knüppel in einem Teilbereich des Kühlbetts vereinzelt und gewendet werden.
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Auf diese Weise verlassen absolut schnurgerade Knüppel durch die erfindungsgemäße
Maßnahme das Schlepperkühlbett. Erzielt wird dieser Erfolg durch eine allseitige
Richtwirkung mittels Schwerkraft während des Wendevorganges. Die erzielte Gradheit
und ausgezeichnete Stapelfähigkeit der Knüppel ist unabhängig von der Knüppellänge.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Knüppel in ihrem höchsten Temperaturbereich, vorzugsweise im gesamten Bereich
der plastischen Verformung zwischen etwa 1100 und 800 gewendet werden. Da die Richtwirkung
auf Grund der Schwerkraft hauptsächlich im oberen Temperaturbereich der Knüppel
auftritt, in dem die Streckgrenze sehr niedrig liegt, ist es ausreichend, wenn die
Knüppel nur in diesem Temperaturbereich gewendet werden. Die Betriebskosten können
auf diese Weise optimal gesenkt werden.
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Zweckmäßigerweise ist mit der Erfindung vorgesehen, daß die Knüppel
durch Abrollen gewendet werden, wobei die Mittelachsen der Knüppel in etwa eine
horizontale Ebene aufspannen. Mit dieser an sich bei Wendebetten bekannten Maßnahme,
nämlich daß die Zahnform der Stützrechen der Abrollkurve der zu transportierenden
Knüppel angepaßt ist, so daß sich die Schwerpunktachsen der Knüppel etwa auf einer
Horizontalen bewegen, kann der Energiebedarf für den Antrieb der Wenderechen sehr
gering gehalten werden. Das Abrollen von Querschnitten auf der Stützrechenverzahnung
ist auf quadratische oder quadratähnliche Querschnitte beschränkt in einem Abmessungsbereich
von 1 :1,6 (beispielsweise 100 bis 160 mm oder 80 bis 130 mm).
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Darüberhinaus kann das Walzgut durch Überheben gewendet werden. Für
größere Querschnittsbereiche des Walzgutes ist das Wendekühlbett als Wendehubbett
ausgelegt. Wendehubbett und Wendebett unterscheiden sich konstruktiv lediglich in
der Zahnform und Bahnkurve der Wcnderechen. Durch das Ausheben des Kühlgutes aus
der Stützrechenverzahnung ist hierbei im Gegensatz zum Abrollen der Leistungsbedarf
entsprechend größer.
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Weiterhin sieht die Erfindung mit Vorteil vor, daß die Knüppel im
niedrigen Temperaturbereich unterhalb der plastischen Verformung auf dem Schlepperkühlbett
in Lagen abgekühlt werden. Die Lagen werden am Ende des Wendekühlbettes von mit
dem Wendekühlbett gekoppelten Abschiebedaumen gebildet und können dann von den Daumen
der Schlepperwagen des Schlepperbettes unter vorteilhaft verbesserter Bettausnutzung
weiter transportiert werden, bis die gewünschte Endtemperatur errreicht ist.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in ein Schlepperkühlbett
zur Kühlung und zum Transport von Walzgut in einem Teilabschnitt des
Schlepperkühlbettes
eine Wendevorrichtung integriert.
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Hierdurch können mit geringen Kostenaufwendungen bestehende Schlepperbetten,
sogenannte Altanlagen umgerüstet und modernisiert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist bei dem Schlepperkühlbett
die Wendevorrichtung an der Einförderseite in Transportrichtung angeordnet und weist
eine Länge von etwa einem Drittel der gesamten Länge des Schlepperkühlbetts auf,
vorzugsweise etwa 8 bis 10 m. Eine solche Länge der Wendestrecke wird als optimal
angesehen, da danach die Knüppel bereits auf eine Temperatur unterhalb des Bereichs
der plastischen Verformung abgekühlt sind und sich nicht mehr durch das Eigengewicht
oder Spannungen im Material infolge einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung verformen.
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Ferner ist mit Vorteil vorgesehen, daß die Wendevorrichtung als Wendekühlbett
ausgebildet ist, mit mehreren stationären Stützrechen und mehreren beweglichen Wenderechen,
die jeweils mit Abstand zueinander parallel angeordnet sind, und wobei die Wenderechen
mit Hubelementen versehen sind, vorzugsweise mit Kniehebelstützen, die der Bauhöhe
des Schlepperbettes angepaßt sind. Das Wendekühlbett sorgt vorteilhaft für einen
ausreichenden Abstand der einzelnen Knüppel zueinander, so daß die Abkühlbedingungen
optimiert werden können. Ferner ist der Umbau eines vorhandenen Schlepperbettes
nach der Erfindung mit nur geringem Investitionsaufwand möglich, da die Kniehebelstützen
auf der normalen Fundamentsohle des Schlepperbettes befestigt werden können.
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Weiterhin sind die Wenderechen untereinander und mit einer gemeinsamen
separaten Antriebseinheit verbunden, die auf einem gemeinsamen Untersatz auf dem
Fundament gelagert ist. Durch den gemeinsamen Untersatz für die Antriebseinheit
treten Horizontalkräfte des Antriebes als innere Kräfte auf und belasten vorteilhafterweise
nicht das Fundament.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen,
daß an der Einförderseite im Bereich des Wendekühlbettes eine Schleppleiste mit
ihrer Längsseite in Transportrichtung der Knüppel bewegbar angeordnet ist und wobei
die Schleppleiste einen eigenen Antrieb aufweist, der vorzugsweise über Pneumatik-
oder Hydraulikzylinder erfolgt. Da der Transport der Knüppel vom Rollgang auf das
Wendebett nur noch einen relativ kurzen Hub auszuführen hat, wird auch nur eine
entsprechend geringe Leistungsanforderung an die Antriebseinheit gestellt, so daß
der bisher benutzte starke Elektroantrieb entfallen könnte. Dadurch würde beim Umbau
einer bestehenden Schlepperanlage ein Elektroantrieb mit Getriebe frei, der vorteilhaft
als Antrieb für die Wenderechen verwendet werden könnte.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Erläuterung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Schlepperkühlbett als Teilansicht mit Wendekühlbett
im Längsschnitt Fig. 2 ein Schlepperkühlbett als Teilansicht mit Wendekühlbett in
Draufsicht Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Schlepperkühlbett 1 als sogenannte Altanlage,
in das an der Einförderseite 2 ab dem Sammelrollgang 3 ein Wendekühlbett 4 integriert
wurde. Das Wendekühlbett 4 weist mehrere parallel zueinander angeordnete stationäre
Stützrechen 10 und mehrere bewegliche Wenderechen 11 auf. Zur Lagerung
der
Stützrechen 10 dienen die Stützelemente 12, 13, 14, wobei vorhandene Träger benutzt
werden, auf denen bisher die Gleitplatten befestigt waren. Bei Umbau des vorhandenen
Schlepperbettes können nicht mehr benötigte Träger 17 herausgenommen werden.
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Die im wesentlichen senkrecht bewegbaren Wenderechen 11 sind auf Hubelementen
20, 21, 22 gelagert. Die als Kniehebelstützen ausgebildeten Hubelemente 20,21, 22
werden von einer gemeinsamen Antriebseinheit 23 bewegt, bestehend aus einem Motor
24 und einem Getriebe 25. Die Antriebseinheit 23 steht auf einem Untersatz 26, wodurch
gewährleistet wird, daß die Antriebskräfte lediglich in der Horizontalen angreifen
können, so daß das Fundament 27 insoweit vorteilhaft nicht belastet wird. Die Höhe
der Hubelemente 20-22 ist der vorhandenen Bauhöhe des Schlepperbettes 1 angepaßt,
so daß sie auf der gemeinsamen Fundamentsohle 27 stehen können.
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Bei Betrieb der Anlage werden die auf dem Sammelrollgang 3 zu Paketlagen
30 gesammelten Knüppel, die beispielsweise bis zu 22 Meter lang sind, mittels einer
Schleppleiste 31 auf das Wendekühlbett 4 geschoben.
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Die Schleppleiste soll dabei verhindern, daß sich besonders die langen
Knüppel verformen, wenn sie im Bereich der plastischen Verformung mittels einzelner
Schleppdaumen gezogen würden. Die Schleppleiste 31 wird über die Umlenkräder 32
geführt, die vom Antriebselement 33 bewegt werden. Über den Hubbalken 34 wird die
Lage 30 beim Verlassen des Rollgangs 3 angehoben und bei der Rückwärtsfahrt der
Schleppleiste 31 auf die Verzahnung 35 der Stützrechen 10 abgesenkt. Dort wird die
Lage 30 beim Transport auf dem Wendekühlbett 4 zum Schlepperkühlbett 1 durch die
Wenderechen 11 selbstätig vereinzelt. Die Zahnung 35 der Stützrechen 10 ist der
Abrollkurve der zu transportierenden Knüppel 40 angeglichen, wobei die Mittelachse
der Knüppel beim Abrollvorgang in etwa eine waagerechte Linie beschreibt, um auf
diese Weise mit Vorteil die Antriebsleitung für die Wenderechen 11 zu minimieren.
Die Zahnung 35 der Wenacrechen 11 ist bekanntermaßen so eingerichtet, daß sie die
Knüppel 40 zur Einleitung des Abrollvorgangs auf den Stützrechen 10 anstoßen. Das
Wendekühlbett 4 kann als Wendehubbett ausgebildet sein, wobei die zu kühlenden Knüppel
40 durch Überheben von einer Stützrechenverzahnung 35 mittels der ebenfalls gezahnter
Wenderechen 11 in eine andere Stützrechenverzahnung transportiert und dabei gewendet
werden, wodurch eine allseitig gleichmäßige Abkühlung der Knüppel 40 im plastischen
Zustand erreicht wird. Durch Verstellung des Horizontalhubes der Wenderechen 11
kann das Wendehubbett 4 als Wendekühlbett sowohl für quadratische Walzgut querschnitte
als auch für rechteckige Querschnitte verwendet werden, wobei gegebenenfalls die
Zahnung entsprechend angepaßt werden muß. Bei kleineren Knüppelquerschnitten braucht
die Zahnung nicht geändert werden, allerdings steigt dann auch die spezifische Antriebsleistung,
da von der reinen Horizontalbewegung der Mittelachsen der Knüppel abgewichen wird.
Am Ende des Wendekühlbetts 4 werden die einzelnen Knüppel 40 mittels eines Abschiebedaumens
41 wieder zu Paketlagen 42 zusammengefaßt und von den Daumen der Schlepperwagen
des Schlepperbettes 1 in Paketlagen weitertransportiert, bis die gewünschte Endtemperatur
bzw. das Ende des Schlepperkühlbetts erreicht ist. Die Abschiebedaumen 41 sind mit
den Kniehebelstützen 21 verbunden, so daß gekoppelte Bewegungsabläufe entstehen.