DE4109201A1 - Vorrichtung zum transportieren und schopfen einer walzader - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Transportieren und Schopfen einer Walzader, die in einer Drahtwalzanlage nach dem Windungslager und auf der Transportstrecke bis zum Sammelschacht angeordnet ist.

Die Herstellung von Walzdraht ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzdraht seine Fertigbearbeitung in einem Walzblock erfährt und der Walzdraht nach der Fertigbearbeitung einer thermischen Behandlung unterzogen wird, was durch eine Wasserkühlung in bekannten Wasserkühlstrecken erfolgt.

Beide technologischen Schritte haben den Mangel, daß die beiden Walzdrahtenden nicht die erforderliche Qualität in bezug auf Formgenauigkeit und Gefügeaufbau haben. Dieser Mangel bedingt, daß diese Walzdrahtenden entfernt werden müssen.

Zu diesem Zweck sind Scheren entwickelt worden, die entweder vor dem Windungsleger, auf dem Förderer für die ausgefächerten Windungen oder im Sammelschacht die nicht qualitätsgerechten Walzdrahtenden abschneiden.

Der Nachteil der Schere vor dem Windungsleger besteht darin, daß sich in diesem Bereich der Walzdraht mit hoher Geschwindigkeit bewegt und die notwendigen Querbewegungen bei diesen hohen Geschwindigkeiten nicht mehr ausreichend schnell erfolgen können, wodurch der Einsatz dieses Scherentyps bei den modernen Drahtwalzanlagen unmöglich wird.

Das Schneiden der Walzader auf dem Förderer nach DD 1 25 644 für die ausgefächerten Windungen hat zur Voraussetzung, daß sich zwischen der letzten Schrottwindung und der ersten qualitätsgerechten Windung am Adervorderteil ein ausreichender Abstand befindet, in den eine Einrichtung zum Trennen der beiden Teile eintauchen kann, um den Verbindungsteil beider Teile durchschneiden zu können. Die Bedingungen für das Schneiden am hinteren Teil der Walzader sind entsprechend. Ein weiterer Nachteil dieser Schere besteht darin, daß sich die ausgefächerten Windungen mit hoher Geschwindigkeit vorwärts bewegen und deshalb die Gefahr besteht, daß von der Schere entweder zu viel qualitätsgerechte Windungen oder zu wenig Schrottwindungen abgeschnitten werden.

Beim Schopfen der Walzader im Sammelschacht wird eine Fangvorrichtung in den Bereich der herabfallenden Windungen eingefahren und mittels einer Schere die darunter hängende Windung durchgeschnitten. Der Nachteil dieser Schneideinrichtung besteht darin, daß es nicht möglich ist, die Fangvorrichtung genau zwischen dem Schrotteil und den Gutwindungen einzufahren, um so den Schnitt mit hinreichender Genauigkeit ausführen zu können.

Eine Erfindung nach der Patentschrift DE 17 52 196 zeigt eine Vorrichtung, mit der es möglich ist, eine Walzader zu teilen. An der Teilungsstelle werden die nachfolgenden Windungen angehoben und festgehalten. Durch das Festhalten schieben sich die nachfolgenden Drahtwindungen zusammen, so daß an der Teilungsstelle eine Lücke entsteht. Zum Durchtrennen des Verbindungsdrahtes dient eine einfache Zangenschere oder eine Schere mit parallel zueinander bewegten Messern.

Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß das Einfahren von Halte- und Trennvorrichtungen bei den hohen Transportgeschwindigkeiten nur mit einer großen Ungenauigkeit erfolgen kann und damit beim Einsatz als Schopfvorrichtung durch zuviel geschopfte Windungen hohe Verluste eintreten und das kurzzeitige Anhalten der nachfolgenden Windungen zu Stauungen führt, die für den weiteren Transport ungünstig sind.

Eine weitere Erfindung nach der Patentschrift DE 21 02 684 sieht vor, daß eine der Drahtschlingen erfaßt, angehoben und mit Hilfe einer beliebigen Trenneinrichtung durchtrennt wird. Es wird auch eine Vorrichtung vorgesehen, die eine ortsfest angeordnete Stoppeinrichtung zum Festhalten der Drahtwindungen bei weiterlaufendem Förderer und eine im Abstand in Förderrichtung hinter der Stoppeinrichtung vorgesehene, ebenfalls ortsfeste Trenneinrichtung aufweist. Die Bestimmung der Trennstelle erfolgt durch Längenmessung des geradlinig laufenden Drahtes. Dabei kann die Durchtrennung des Drahtes so erfolgen, daß in Abhängigkeit von der Längenmessung die Trennstellen markiert werden und daß die Markierungen vor der Trenneinrichtung abgetastet werden.

Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß ein Durchtrennen des Windungsstranges nicht ohne ein Stoppen der der Trennstelle nachfolgenden Windungen erfolgen kann. Die Bestimmung der Trennstelle mittels Markierungen ist bei Hochgeschwindigkeits-Anlagen zu ungenau und erfordert einen erheblichen Aufwand an Einrichtungen zum Wiederfinden der markierten Stelle.

Eine weitere Erfindung (DE 21 08 907) hat das Ziel, den zu Störungen führenden Rückstau von Drahtmaterial zu vermeiden. Dabei hebt ein Auflaufblech entgegen der Förderrichtung der Transporteinrichtung den vorderen Teil der zu schneidenden Windung an, wodurch diese und weitere Windungen durch nachgeführtes Drahtmaterial auf dem Auflaufblech aufgestellt werden und sich infolgedessen ein größerer Abstand bildet.

Der Nachteil dieser Einrichtung besteht ebenfalls darin, daß das Einfahren der Trennvorrichtung nicht mit der notwendigen Genauigkeit erfolgen kann und es nicht möglich ist, vorher festzustellen, ob die beabsichtigte Trennstelle für das Einfahren einer Trennvorrichtung geeignet ist.

Bei einer weiteren Vorrichtung (DE 36 26 440) wird mittels eines ortsveränderbaren Fahrzeugs eine Vorrichtung mit einer Drahtwindungsaufnahmeeinrichtung und einer Schneideinrichtung über das Förderorgan gefahren. An der Vorrichtung ist ein Werkzeugkopf vorgesehen, der zur Ermittlung der zu durchtrennenden Drahtwindung in eine zur Förderbahn gerichtete Lauerstellung abgesenkt wird. Nach Synchronisation der Bewegung des Werkzeugkopfes mit dem Drahtwindungsvorschub und Abzählen der abzuschneidenden Drahtwindungen wird der Werkzeugkopf weiter abgesenkt, bis ein Eindringarm zwischen die Drahtwindungen eindringt. Dann wird eine Drahtwindung in eine Funktionsspalte des Werkzeugkopfes eingeschoben und festgeklemmt. Während der Hubvorrichtung des Werkzeugkopfes nach oben wird der Draht durchtrennt.

Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß der Vorgang des Erfassens der Schnittstelle und der Schneidvorgang selbst bei unveränderter Windungstransportgeschwindigkeit erfolgt und damit ein hoher technischer Aufwand betrieben werden muß, um das ortsveränderbare Fahrzeug zu synchronisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der genannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein Schopfen der Walzader bei stillstehender Windungslage ermöglicht wird, währenddessen das Ablegen der einzelnen Windungen ununterbrochen fortgesetzt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Transportvorrichtung für die ausgefächerten Windungen aus zwei Transporteuren besteht, die übereinander angeordnet sind und daß der obere Transporteur in und entgegen der Walzrichtung verfahrbar ist.

Es gehört weiter zur Erfindung, daß der obere Transporteur unterhalb des Windungslegers angeordnet ist und zur Aufnahme der vom Windungsleger abgelegten Drahtwindungen dient und der untere Transporteur fest angeordnet ist und zur Weitergabe der Drahtwindungen an den Windungssammler dient.

Weiterhin gehört zur Erfindung, daß bei beiden Transporteuren die Dratwindungen mittels Rollen transportiert werden, die in einem Rahmen gelagert sind.

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht der Vorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die Lage der ausgefächerten Windungen zum Zeitpunkt des Schopfens im Sammelschacht,

Fig. 4 die Lage des oberen Transporteurs beim Erreichen des Sammelschachtes durch den Windungsstrang,

Fig. 5 die Situation beim Erreichen der hinteren Stellung durch den oberen Transporteur,

Fig. 6 die Darstellung des normalen Windungslegeprozesses bei gleichzeitiger Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs,

Fig. 7 die Situation beim Erreichen der vorderen Stellung durch den oberen Transporteur,

Fig. 8 die Situation beim Anhalten des unteren Transporteurs und gleichzeitigem Anfahren des oberen Transporteurs entgegen der Walzrichtung kurz bevor das letzte Ende des Windungsstranges den Sammelschacht erreicht.

Die Vorrichtung zum Transportieren und Schopfen von Walzadern besteht aus zwei übereinanderliegenden Transporteuren 1 und 2, wobei der obere Transporteur 1 längsbeweglich und der untere Transporteur 2 fest angeordnet ist. Über dem oberen Transporteur 1 befindet sich der Windungsleger 3 mit einem davor angeordneten Treiber 4 und den Führungen 5 für die Walzader.

Hinter dem unteren Transporteur 2 ist in bekannter Weise ein Sammelschacht 6 vorgesehen, zu dem eine Fangvorrichtung 7 und eine Schere 8 gehört. Unterhalb des Sammelschachtes 6 befindet sich eine Palette 9, die entweder das fertige Drahtbund oder die anfallenden Schrottwindungen aufnimmt.

Fig. 2 zeigt, daß beide Transporteure 1 und 2 aus einzelnen Rollen 10 und 11 bestehen, die im geeigneten Abstand auf der gesamten Länge angeordnet sind. Die Rollen 10 des unteren Transporteurs 2 sind seitlich in den Rahmen 12 mittels Wälzlager 13 gelagert. Die einzelnen Rollen 10 sind mittels Kettentrieb 14, der fest auf den Rollen 10 angeordnet ist, verbunden. Der Antrieb aller Rollen 10 erfolgt durch einen Elektromotor 15 über eine Kupplung 16 auf die erste Rolle und von dort über den Kettentrieb 14 auf alle nachfolgenden Rollen 10. Der über dem unteren Transporteur 2 befindliche obere Transporteur 1 ist mittels Laufrollen 17 auf Schienen 18 verfahrbar. Die Laufrollen 17 werden durch den Elektromotor 19 über den Kettentrieb 20 angetrieben. Die Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 sind ähnlich den Rollen 10 des unteren Transporteurs 2 in einem Rahmen 21 mittels Wälzlager 22 gelagert. Der Antrieb der Rollen 11 erfolgt mittels Elektromotor 23 über eine Kupplung 24 auf die erste Rolle und wird über den Kettentrieb 25 auf alle weiteren Rollen 11 übertragen.

Es ist für die Erfindung unerheblich, ob durch die Elektromotore 15 und 23 alle Rollen 10 und 11 der beiden Transporteure 1 und 2 angetrieben werden, oder die Transporteure 1 und 2 in Sektionen mit separaten Antrieben aufgeteilt sind.

Die Wirkungsweise wird im folgenden dargestellt:
Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise wird eine Walzgeschwindigkeit von 100 m/s zugrunde gelegt und eine Tansportgeschwindigkeit der einzelnen Windungen von 0,7 m/s. Der obere Transporteur 1 befindet sich in der Ausgangslage, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Sämtliche angetriebenen Rollen 10 und 11 beider Transporteure 1 und 2 drehen sich mit gleicher Drehzahl, die der beabsichtigten Transportgeschwindigkeit der einzelnen Windungen entspricht. Das Transportsystem ist zur Aufnahme des Walzdrahtes bereit.

Nach dem Ablegen des Walzdrahtes durch den Windungsleger 3 wird er durch die angetriebenen Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 in Richtung des Sammelschachtes 6 bewegt. Nach Erreichen des Endes des oberen Transporteurs 1 fallen die Windungen auf den unteren Transporteur 2 und erreichen eine vorher festgelegte Stelle 26 vor dem Sammelschacht. Dieser Zeitpunkt ist in der Fig. 3 dargestellt.

Der untere Transporteur 2 wird nun in seiner Geschwindigkeit verlangsamt bzw. er wird völlig stillgesetzt. Damit besteht die Möglichkeit, an dem nun ruhenden Teil des Windungsstranges Manipulationen der verschiedensten Art vorzunehmen. Beispielsweise ist es möglich, ein Schopfen von Hand durchzuführen, ohne daß eine Gefährdung durch einen laufenden Transporteur besteht. Des weiteren kann durch ein Bilderkennungssystem die Lage der einzelnen Windungen exakt festgestellt werden, um eine günstige Stelle für ein späteres Schopfen im Sammelschacht 6 zu ermitteln. Auch kann durch eine geeignete mechanische Vorrichtung eine ausreichende Lücke im Windungsstrang geschaffen werden zum Zwecke des späteren Durchschneidens an dieser Stelle.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, beim Erreichen des Sammelschachtes 6 durch die Windungslage, die Transportgeschwindigkeit des unteren Transporteurs 2 so­ weit zu verlangsamen, daß das Schopfen im Sammelschacht 6 genau an der gewünschten Stelle erfolgen kann.

Bei dieser Möglichkeit wird, wie in Fig. 4 dargestellt, der Anfang der Walzader in den Sammelschacht 6 eingefahren und die Fangvorrichtung 7 genau zwischen das Schrotteil und das Gutteil der Walzader gebracht. Das Einfahren der Fangvorrichtung 7 zwischen Schrotteil und Gutteil wird begünstigt, wenn, wie vorher beschrieben, durch eine geeignete Vorrichtung eine Lücke im Windungsstrang geschaffen wurde. Der untere Transporteur 2 wird nach Erreichen der Stelle 26 auf sehr langsame Geschwindigkeit geschaltet, so daß damit die Möglichkeit gegeben ist, die einfallenden Windungen genau zu zählen und damit den genauen Zeitpunkt festzustellen, zu dem die Fangvorrichtung 7 eingefahren werden muß.

Das Schopfen auf diese Art und Weise für den Schrotteil am hinteren Teil der Walzader erfolgt analog.

Während der Zeit, in der die geschilderten Manipulationen erfolgen, läuft der Legeprozeß der Walzader durch den Windungsleger 3 weiter. Um die einzelnen Windungen der Walzader im gleichen Abstand auf dem unteren Transporteur 2 abzulegen, läuft der obere Transporteur 1 rückwärts in Richtung des Windungslegers 3 mit einer Geschwindigkeit, die der Differenz zwischen eingestellter Transportgeschwindigkeit für die Walzader und der verbleibenden Geschwindigkeit für den unteren Transporteur 2 entspricht. Damit das Ablegen der einzelnen Windungen, d. h. mit gleichem Absand zwischen den einzelnen Windungen, auf den oberen Transporteur 1 in der gleichen Weise weiterhin erfolgt, wird die Drehzahl der Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 soweit erhöht, daß die eingestellte Transportgeschwindigkeit für die Windungslage erhalten bleibt.

Bei einer Transportgeschwindigkeit von beispielsweise 0,7 m/s und einer zeitweisen Arbeitsgeschwindigkeit von 0,1 m/s des unteren Transporteurs 2 bewegt sich der obere Transporteur 1 mit einer Geschwindigkeit von 0,6 m/s rückwärts. Zur Erhaltung der eingestellten Transportgeschwindigkeit von 0,7 m/s wird die Drehzahl der Transportrollen 11, die einen Durchmesser von beispielsweise 90 mm haben, von 148 min^-1 auf 276 min^-1 erhöht.

Wenn die erforderlichen Manipulationen am Windungsstrang bzw. das Schopfen des Aderanfangs im Sammelschacht 6 abgeschlossen sind, hat der obere Transporteur 1 seine hintere Endstellung erreicht, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Es beginnt nun der normale Sammelprozeß. Während dieser Zeit wird der obere Transporteur wieder in seine vordere Stellung gemäß Fig. 1 gebracht. Er bewegt sich in Walzrichtung mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist, ihn in seine Ausgangslage zu bringen, bevor es sich als notwendig erweist, den unteren Transporteur 2 wieder zu verlangsamen bzw. stillzusetzen.

Diesen Zustand des Sammelprozesses im Sammelschacht 6, bei gleichzeitiger Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1, zeigt Fig. 6.

Der untere Transporteur 2 bewegt sich mit der beabsichtigten Geschwindigkeit zum Sammeln des Windungsstranges, beispielsweise 0,7 m/s. Der obere Transporteur 1 wird mit einer Geschwindigkeit nach vorn bewegt, die maximal der Geschwindigkeit des unteren Transporteurs 2 entspricht, oder eine geringere Geschwindigkeit, wenn dies technologisch möglich ist.

Stimmt die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 mit der Transportgeschwindigkeit des Windungsstranges auf dem unteren Transporteur 2 überein, so werden die Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 stillgesetzt. Ist die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 geringer als die Transportgeschwindigkeit des Windungsstranges auf dem unteren Transporteur 2, so wird die Drehzahl der Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 so eingestellt, daß die absolute Geschwindigkeit des Windungsstranges auf dem oberen Transporteur 1 übereinstimmt mit der absoluten Geschwindigkeit auf dem unteren Transporteur 2.

Bewegt sich der Windungsstrang auf dem unteren Transporteur 2 beispielsweise mit 0,7 m/s und beträgt die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 beispielsweise 0,6 m/s, so erhalten die Rollen 11 des oberen Transporteurs 1 eine Drehzahl, die einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,1 m/s entspricht. Die Vorwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 ist beendet, bevor der nächste, technologisch bedingte Stillstand bzw. die Herabsetzung der Geschwindigkeit des unteren Transporteurs 2 erfolgt. Dies kann eintreten, wenn beispielsweise sich das Ende des Windungsstranges gerade noch auf dem oberen Transporteur 1 befindet, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist. Die Windungslage der nachfolgenden Walzader wird zur gleichen Zeit auf dem oberen Transporteur 1 abgelegt. Für Manipulationen am Ende des Windungsstranges gilt dasselbe, wie das für den Anfang des Windungsstranges Gesagte.

Der untere Transporteur 2 wird stillgesetzt oder auf eine geringe Geschwindigkeit geschaltet, wenn das Ende des Windungsstranges eine vorgegebene Stelle vor dem Sammelschacht 6 erreicht hat, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Während des Ablaufs der erforderlichen Manipulationen am Ende des Windungsstranges bzw. das Schopfen im Sammelschacht 6 wird der obere Transporteur 1 wiederum rückwärts bewegt. Diese Rückwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 wird fortgesetzt, bis auch die erforderlichen Manipulationen am Anfang des folgenden Windungsstranges erfolgt sind.

Mit der Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann der Ausgleich der für das Schopfen im Sammelschacht erforderlichen Zeit dadurch erfolgen, daß die einzelnen Windungen auf dem Transporteur 2 dichter abgelegt werden. Dies ist insofern möglich, da die bei der Abkühlung des Walzdrahtes ablaufenden metallurgischen Prozesse bereits abgeschlossen sind. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung so gestaltet, daß die Luftkühlstrecke sich unterhalb des oberen Transporteurs 1 befindet, der untere Transporteur 2 hinter der Luftkühlstrecke angeordnet ist und die hintere Stellung des oberen Transporteurs 1 gemäß Fig. 5 sich ebenfalls hinter der Luftkühlstrecke befindet.

Gemäß dieser Technologie wird der obere Transporteur 1 langsamer rückwärts in Richtung des Windungslegers 3 bewegt, so daß die einzelnen Windungen dichter auf den unteren Transporteur 2 abgelegt werden. Die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 kann so weit verringert werden, wie dies ein sicheres Sammeln der Windungen im Sammelschacht 6 zuläßt.

Es versteht sich von selbst, daß die Rückwärtsbewegung des oberen Transporteurs 1 nicht zu erfolgen braucht, wenn sich der untere Transporteur 2 noch mit einer Geschwindigkeit bewegt, bei der ein zu dichtes Ablegen der Windungen vom oberen Transporteur 1 auf den unteren Transporteur 2 nicht erfolgt.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Transportieren und Schopfen einer Walzader in einer Drahtwalzenanlage im Bereich zwischen Windungslager und Sammelschacht, bestehend aus einer Lege-, Transporteur- und Sammeleinrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Transporteure (1, 2) für die Windungen übereinander angeordnet sind, wobei der obere Transporteur (1) verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Transporteure (1, 2) mit in Rahmen (12, 21) gelagerten Rollen (10, 11) bestückt sind.