DE69011534T2

DE69011534T2 - System zur handhabung dünnen materials zur anwendung in wickelmaschinen und dergleichen.

Info

Publication number: DE69011534T2
Application number: DE69011534T
Authority: DE
Inventors: Francis Bailey; Gaetano Monaco; Lorn Newton
Original assignee: Stelco Inc
Current assignee: Stelco Inc
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: DE69011534D1; ES2057853T3; WO1991009694A1; AU6969991A; EP0507800B1; EP0507800A1; AU635808B2; CA2069740C; JP3087765B2; US5310131A; ATE109693T1; JPH05503040A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die beim Transport von hochtemperaturigen Brammen oder Bändern von einem oder mehreren Brammen produzierenden Apparatesätzen, wie etwa Stranggußmaschinen, zu einem innerhalb oder außerhalb der Produktionsstraße befindlichen Warmwalzwerk vorteilhaft ist.
Drei frühere Patente von wesentlicher Bedeutung auf diesem Gebiet sind die folgenden:
US-Patent Nr. 4,019,359, erteilt am 26. April 1977 für die Steel Company of Canada, Limited;
US-Patent Nr. 4,005,830, erteilt am 01. Februar 1977 für die Steel Company of Canada, Limited;
US-Patent Nr. 4,306,438, erteilt am 22. Dezember 1981 für die Steel Company of Canada, Limited.
Vor den durch die obigen drei Patente repräsentierten Innovationen bestand das konventionelle Verfahren zum Walzen heißer Metallbänder darin, einen Rohblock oder eine Bramme auf ungefähr 2300 ºF (bei Stahl) zu erhitzen und ihn oder sie mittels Walzen durch eine Reihe von Walzwerkgestellen hindurch in der Dicke zu reduzieren. Normalerweise fand die Walzabfolge in zwei Stufen statt, die Streckwalzen und Zurichtererei genannt werden.
In der Streckwalzstufe wurde die Bramme oder der Rohblock normalerweise durch ein oder mehrere Walzwerkgestelle hindurch in einer Reihe von Durchläufen gewalzt bis sie oder er in der Dicke auf ein ungefähr 1 inch dicken Transportblock reduziert war. Die Streckwalzwerkstufe würde typischerweise ein oder mehrere vertikale Kantwerke enthalten.
Auf die Streckwalzüberarbeitung folgend wurde der Transportblock auf Rollgängen zu einer kontinuierlichen Zurichtwalzstraße transportiert, wo er weiter auf die gewünschte Dicke reduziert wurde.
Bei dem oben beschriebenen konventionellen Verfahren zum Walzen heißer Metallbänder stieß man auf bestimmte Probleme, die insbesondere aus dem langen Zeitraum erwuchsen, der benötigt wurde, um den Transportblock in die Zurichtwalzstraße einzuspeisen. Um sich dieser Probleme anzunehmen, wurden die Erfindungen, die durch die drei oben aufgelisteten US-Patente repräsentiert werden, entwickelt. Diese drei Patente beziehen sich im wesentlichen auf Bau und Betrieb von Wickelmaschinen (und deren Verbesserungen), die ein Band oder einen Transportblock um sich selbst in einen kernlosen Wickel (z.B. einen Wickel mit einem offenen, zentralen Auge) wickeln können, in dem die in dem Band enthaltene Wärme in großem Umfang zurückgehalten wird und es ihr nicht ermöglicht wird, sich zu verflüchtigen. Die Wärmerückhaltung entstand aufgrund der kompakten Form, die von dem Band oder dem Transportblock angenommen wurde, wenn es oder er um sich selbst aufgewickelt wurde.
Die in dem US-Patent 4,005,830 dargestellten Verbesserungen beziehen sich auf die Kombination einer Wickelmaschine mit Einrichtungen, die das gleichzeitige Abwickeln eines vorher aufgewickelten Bandes und das Aufwickeln eines neuen Bandes ermöglichen. Um dies zu erreichen, beschreibt und beansprucht das US-Patent 4,005,830 den Gebrauch von schwenkbar montierten Transportarmen, von denen auf jeder Seite des Wickels einer angebracht ist und die mit nach innen gerichteten Stumpfdornen versehen sind, welche in das offene Auge eines Wickels eingreifen können und dann um ungefähr 100º schwenken, um den Wickel von einer Aufwickelstelle (direkt stromabwärts von den Biegewalzen) zu einer weiter stromabwärts befindlichen Abwickelstelle zu bewegen. Ein Hauptvorteil dieser Bauweise ist, daß sie es einem aufgewickelten Band ermöglicht, das Abwickeln an der Aufwickelstelle zu beginnen und dann an die Abwickelstelle transportiert zu werden während das Abwickeln stattfindet, so daß das Abwickeln an der zweiten Stelle vollendet werden kann. In der Zwischenzeit könnte das Aufwickeln eines neuen Bandes oder Transportblocks an der Aufwickelstelle beginnen.
Während das in dem US-Patent 4,005,830 offenbarte Verfahren sowie die Vorrichtung eine ausgezeichnete Verbesserung gegenüber früheren Versuchen darstellen (und zu einem beträchtlichen kommerziellen Erfolg geführt haben) gibt es immer noch Raum für eine weitere Verbesserung, um den folgenden Nachteilen des früheren Systems, das Transportarme verwendet, zu begegnen.
a) Wegen der hohen Temperatur des Bandes oder der Bramme während es oder sie sich in dem gewickelten Zustand befindet tritt ein beträchtlicher Wärmeverlust von den heißen Rändern auf, der seitlich von dem Wickel abstrahlt. Wärme wird ebenso von dem hohlen Auge des Wickels abgestrahlt. Obwohl die Anwendung von Hitzeabschirmung zu dem Zeitpunkt, als die in dem US-Patent 4,005,830 offenbarte Erfindung getätigt wurde, bekannt war, wurden die verschiedenen Elemente gemäß diesem früheren Patent so angeordnet, daß die Verwendung von eng anliegenden Hitzeschildern im wesentlichen zur Begrenzung des Wärmeverlustes von den heißen Rändern und dem Wickelauge verhindert wurde. Genauer gesagt haben das Vorhandensein der Transportarme und die Notwendigkeit, daß sich die Transportarme seitlich parallel zur Wickelachse bewegen können müssen, ein Positionieren der Hitzeschilder dort, wo sie am besten wirken würden, nämlich direkt an die heißen Seitenränder der Wickel angrenzend, verhindert.
b) Weiterhin verursacht die Notwendigkeit des körperlichen Kontaktes zwischen den Stumpfdornen und der Innenwindung des Wickels (um den Wickel von der Aufwickel- in die Abwickellage zu transportieren) ein Entnehmen von Wärme von dem Wickel. Da sich der Wickel während des Transportvorganges drehte, wurden "kalte Punkte" in großem Umfang eliminiert, jedoch trat ein unvermeidbarer Wärmeverlust einfach aufgrund der Berührung auf.
c) Eine weitere Schwierigkeit bei der früheren Entwicklung betrifft das Knüllen oder Zerknittern des letzten Endes der Bramme oder des Bandes gerade dann, wenn das Abwickeln beendet wird. Genauer gesagt ist die innere "Wicklung", des Wickels ziemlich eng gekrümmt und zu dem Zeitpunkt, zu dem der Abwickelvorgang beendet ist, ist die Temperatur der inneren Wicklung abgefallen, wodurch sie steifer wird und sich dem Flachausbreiten in größerem Maße widersetzt. Gemäß dem US-Patent 4,005,830 wurde das Geraderichten oder Flachausbreiten des letzten Teiles des gewickelten Bandes oder der Bramme dadurch erreicht, daß die Stumpfdorne in dem offenen Auge des in der Abwickellage bifindlichen Wickels gelassen wurden. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Problem des Knüllens oder Zerknitterns des steifen, gekrümmten letzten Endes des Bandes oder der Bramme erneut auftreten würde, wenn die Transportarme und Stumpfdorne entfernt werden würden, um eine nahe angrenzende Hitzeabschirmung zu ermöglichen.
Es besteht kein Zweifel darüber, daß es ein besonderer Vorteil wäre, wenn man sich von den Transportarmen befreien könnte während man eine gewisse Art und Weise vorsieht, mittels der die Aufgabe der Transportarme bewerkstelligt werden könnte, nämlich eine Art und Weise, die das Anbringen einer seitlich angrenzenden Hitzeabschirmung nicht beeinträchtigt. Wenn dies durchgeführt werden könnte, müßte man sich dem Problem stellen, daß sichergestellt werden muß, daß das letzte Ende eines abgewickelten Transportblockes oder Bandes flach ausgebreitet werden könnte, um ein Knüllen oder Zerknittern des letzten Teiles zu vermeiden.
Die obigen Gesichtspunkte werden alle in der vorliegenden Erfindung angesprochen.
Die folgenden zusätzlichen früheren Veröffentlichungen sind von Interesse:
DE 05 26 13 459, offengelegt am 13. Oktober 1977;
DE 37 43 057, erteilt am 1. September 1988;
EP-A 0 327 855, veröffentlicht am 16. August 1989;
EP-A 0 327 854, offengelegt am 16. August 1989;
EP-A 0 320 846, veröffentlicht am 21. Juni 1989;
EP-A 0 309 656, veröffentlicht am 5. April 1998;
US-Patent 4,829,656, erteilt am 16. Mai 1989;
US-Patent 4,703,640, erteilt am 03. November 1987;
US-Patent 4,611,988, erteilt am 16. September 1986;
US-Patent 4,528,434, erteilt am 09. Juli 1985;
US-Patent 4,698,897, erteilt am 13. Oktober 1987.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sich um die oben beschriebenen Probleme zu bemühen und sie zu bewältigen.
Gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Handhabung eines Wickels aus heißem, metallischem Material mit einem offenen Wickelauge vorgeschlagen, bei dem eine Vorrichtung angewendet wird, welche erste Wickelstützeinrichtungen, die eine erste Wickellage definieren, zweite Wickelstützeinrichtungen, die eine zweite Wickellage definieren, sowie Wickeltransporteinrichtungen zum Bewegen eines Wickels von der genannten ersten Lage in die genannte zweite Lage während die Wickelachse quer zur Bewegungsrichtung des Wickels bleibt, enthält, und das die Schritte beinhaltet:
a) Plazieren eines Wickels in der genannten ersten Lage und dann, in beliebiger Reihenfolge,
b) Einleiten des Abwickelvorganges,
c) Gebrauchen der genannten Wickeltransporteinrichtungen zum Transport des genannten Wickels in die genannte zweite Lage und dann,
d) Vollenden des Abwickelvorganges,
sowie das dadurch gekennzeichnet ist, daß
- der Schritt c) ohne Berühren des genannten offenen Wickelauges und ohne Einführen irgendeines Gegenstandes in das genannte Auge durchgeführt und aufgrund der Bereitstellung von Hitzeschildeinrichtungen, die nahe an die Seitenränder des Wickels angrenzend angeordnet sind, während der Bewegung des Wickels von seiner ersten Lage in seine zweite Lage von einem Beschränken des Wärmeverlustes von den Seitenrändern und dem Wickelauge begleitet wird, und
- der Schritt d) durch Bereitstellen eines Wickelöffnerstiftes, der an die genannte zweite Lage angrenzend und parallel zur Wickelachse angeordnet ist, wobei der Stift axial bewegt werden kann, durchgeführt wird, der Schritt d) weiterhin durch Einführen des Stiftes in das Wickelauge, ohne den Wickel zu berühren, ausgeführt wird, wenn das Ende des Abwickelvorganges des Wickels in der genannten zweiten Lage naht, und der Schritt d) weiterhin dadurch ausgeführt wird, daß es den wenigen letzten Wickelwindungen erlaubt wird, den Stift zu berühren, während der Wickel aus der zweiten Lage herausgezogen wird, so daß der Stift ein Zusammenfallen oder Knüllen des letzten Teiles des Wickels verhindert.
Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Handhabung eines Wickels aus heißem metallischem Material mit einem offenen Wickelauge vorgeschlagen, die erste Wickelstützeinrichtungen, die eine erste Wickellage definieren, zweite Wickelstützeinrichtungen, die eine zweite Wickellage definieren, und Wickeltransporteinrichtungen zum Bewegen eines Wickels von der genannten ersten Lage in die genannte zweite Lage während die Wickelachse quer zur Bewegungsrichtung des Wickels bleibt, enthält und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung weiterhin Hitzeschildeinrichtungen, die an den Wickel während seiner Bewegung von der ersten Lage in die zweite Lage nahe angrenzend angeordnet sind, zum Beschränken des Wärmeverlustes von den Seitenrändern und dem Wickelauge während der Bewegung des Wickels enthält, und die Vorrichtung außerdem einen Wickelöffnerstift, der an die genannte zweite Lage angrenzend und parallel zur Wickelachse angeordnet ist, enthält, wobei der Stift axial beweglich ist und dabei in das Wickelauge eingeführt werden kann, ohne den Wickel zu berühren, wenn sich der Wickel dem Ende des Abwickelvorganges in der genannten zweiten Lage nähert, so daß die wenigen letzten Wickelwindungen den Stift berühren, wenn der Wickel aus seiner zweiten Lage herausgezogen wird, und der Stift ein Zusammenfallen oder Knüllen des letzten Teiles des Wickels verhindert.
Die vorliegende Erfindung schlägt in spezifischer Weise ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Handhabung und zum Hantieren von bzw. mit hochtemperaturigen Brammen oder Bändern bei einem Transportvorgang vor, der die Brammen oder das Rand schließlich zu einem innerhalb oder außerhalb der Produktionsstraße befindlichen Warmwalzwerk bewegt. Bei der anfänglichen Herstellung der Brammen oder des Bandes wird die etwas ältere Technik des Walzens von Rohblöcken oder die etwas modernere Technik, die auf Stranggießen zurückgreift, angewendet.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch unabhängig von dem tatsächlichen Ursprung oder dem letztendlichen Zielort der hochtemperaturigen Brammen oder Bänder.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie selbige wirksam ausgeführt werden kann, wird sie nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine konzeptionelle, schematische Aufsicht einer Fertigungsstraße für vorher geformte Bänder oder Brammen, mit der die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
Figur 2 eine schematische Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Anordnung;
Figur 3 eine schematische Aufsicht, ähnlich der Figur 1, wobei jedoch die Verwendung mehrerer Stranggußmaschinen gezeigt wird;
Figuren 4 und 5 eine Aufsicht bzw. eine Seitenansicht einer speziellen Ausführungsform, bei der ein Verfahren zum Transportieren von Wickeln sowohl in zu ihren Achsen paralleler als auch senkrechter Richtung gezeigt wird;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht des Hauptteiles eines dornlosen Wickeltransportgehäuses, das erfindungsgemäß gebaut wurde;
Figur 7 eine schematische Seitenansicht einer Abwickelstation von der Art, wie sie in Figur 5 illustriert ist, wobei eine Verbesserung zum Verhindern des Blockierens oder des Zerknitterns des letzten Endes des sich abwickelnden Bandes oder der Bramme gezeigt wird;
Figur 8 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der in Figur 7 gezeigten Verbesserung;
Figur 9 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der in Figur 7 gezeigten Verbesserung;
Figur 10 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Teiles der Vorrichtung, der sich unmittelbar stromabwärts von dem Temperaturausgleichsofen befindet und dem in Figur 6 gezeigten Teil ähnlich ist, wobei eine in Strichlinien illustrierte Variante desselben enthalten ist;
Figur 11 eine vertikale Schnittansicht durch einen bei dieser Erfindung brauchbaren Hitzeschild.
Bevor fortgefahren wird, sollte klargestellt werden, daß das hier offenbarte Verfahren sowie die Vorrichtung nicht nur auf dünne Brammen (wie beschrieben) anwendbar ist, sondern auf jedes dünne Material, das mit den verschiedenen Komponenten gehandhabt werden kann. Bandmaterial ist ein Beispiel. Weiterhin ist zu beachten, daß diese Entwicklung auch bei anderen Metallen, wie Aluminium und rostfreiem Stahl, sowie bei anderen Materialien, wie Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen, angewendet werden könnte.
Man betrachte nun die Figuren 1 und 2, die eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäß gebauten Vorrichtung zeigen.
In Figur 1 kann der Gegenstand 10 entweder ein Heizgerät oder ein Hitzeschild sein, das dünne Gußbrammen von einer Stranggußmaschine (nicht dargestellt) oder einer äquivalenten Einrichtung aufnimmt. Die Bramme ist mit 12 gekennzeichnet und bewegt sich in den Figuren 1 und 2 von links nach rechts. Die Bramme 12 wird von verschiedenen Rollen 14 so geführt, daß sie sich an einer Schräge nach oben bewegt, passiert dann die Biegerollen 16 und wird anschließend zu einem Wickel 18 aufgewickelt, der auf Stützrollen 19 aufliegt. Die innerste Wickelwindung ist im wesentlichen kreisförmig.
Die mit 18a und 18b illustrierten Wickel zeigen Stufen in der nach rechts gerichteten Bewegung des Wickels 18 vor dem Eintritt in das linke (stromaufwärtige) Ende eines Temperaturausgleichsofens 20 nach Anheben einer stromaufwärtigen Ofentür (in Figur 5 mit 21 gekennzeichnet).
Die Illustration zusätzlicher Wickel 18c, 18d und 18e innerhalb des Ofens 20 stellt die nach rechts gerichtete Bewegung der Wickel in dem Ofen dar und kann ebenso als Darstellung der Idee betrachtet werden, daß der Ofen 20 mehrere Wickel gleichzeitig halten kann, während sich diese in der Figur von links nach rechts bewegen. Eine stromabwärtige Ofentür 21a ist an dem rechten Ende des Ofens 20 vorgesehen (siehe Figur 5).
Auf der rechten Seite des Ofens 20 zeigt ein weiterer Wickel 18f die Wickellage, von der aus das Material abgewickelt wird. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet einen Schälarm von konventioneller Bauweise, der das vordere Ende abschält, um das Walzen in dem Warmwalzwerk, das rechts neben den Figuren 1 und 2 existiert und nicht dargestellt ist, zu beginnen. Der mit 18g gekennzeichnete Wickel zeigt eine bezüglich des Wickels 18f stromabwärtige Lage, in die ein Wickel während des Abwickelns bewegt werden kann, um Platz für den nächsten Wickel in der Lage 18f zu schaffen. Obwohl die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Anordnung so geartet ist, daß der dornlose Aufwickelvorgang an einem von der durch 18f identifizierten Lage (unmittelbar stromabwärts von dem Ofen 20) entfernten Ort stattfindet, wird aus der folgenden Beschreibung ersichtlich sein, daß es möglich ist, das Band oder die Bramme an der in Figur 2 durch 18f dargestellten Stelle aufzuwickeln, so daß die Notwendigkeit des Ofens 20 umgangen sowie gänzlich eliminiert wird.
In Figur 1 sind nahe an die bei 18f und 18g gezeigten Wickel angrenzende Hitzeschilder 23 illustriert.
Man betrachte nun die Figur 3, die der Figur 1 ähnelt, mit der Ausnahme, daß sie drei dünne Brammen 12a, 12b und 12c zeigt, wobei jede von einer anderen Stranggußmaschine für dünne Brammen kommend weiterfährt sowie jede in einer separaten Vorrichtung, die Biegerollen 16a, 16b und 16c sowie separate Stützrollen 20a, 20b und 20c enthält, aufgewickelt wird.
Drei Wickel 18a sind in dem Transportvorgang von der jeweiligen Wickelvorrichtung nach rechts illustriert und die drei Wickel 18b stellen, entlang der Pfeile 24, eine Einrichtung (in Figur 3 nicht gezeigt) von Mitteln dar, mittels denen die Wickel 18b in der zu ihren Achsen parallelen Richtung transportiert werden können, um sie einzeln nahe an das stromaufwärtige Ende des Ofens 20 zu bringen.
Man betrachte nun die Figuren 4 und 5, in denen eine spezielle Art und Weise zur Gewährleistung der Bewegung der Wickel von den Wickelvorrichtungen zu dem stromaufwärtigen Ende des Ofens 20, von dort durch den Ofen und von da zur Abwickelstation illustriert ist.
Betrachtet man zuerst Figur 5, so ist ersichtlich, daß die dünne Bramme 12 eine Führung, die Rollen 14 enthält und die außerdem lnduktionsheizgeräte 30 aufweist, die die ganze oder einen Teil der dünnen Bramme 12 umgeben und dazu dienen, ihren Wärmegehalt zu erhalten, schräg nach oben gerichtet zur Rechten hin passiert. Es ist ersichtlich, daß das dünne Brammen- oder Bandmaterial ebenso direkt von einer Gußmaschine kommend in eine horizontale Bahn und geradezu in die Biegerollen 16 eines Wickelgehäuses laufen könnte.
Der wesentliche Zweck der Induktionsheizgeräte 30 besteht darin, die Temperatur der Ränder des Bandes oder der Bramme zu erhöhen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die komplette Bahn einer dünnen Stahlgußbramme oder eines Bandes in einem hitzeabgeschirmten Gehäuse enthalten. Alternativ könnte das Band oder die Bramme auch mit Gas erhitzt werden, was wahrscheinlich ein billigeres Verfahren ist. Bei dieser Anordnung würde das komplette Band oder die Bramme in einem Ofen enthalten sein, die Wärmezuführung würde allerdings auf die Ränder des Werkstückes konzentriert werden. Somit ist verständlich, daß die Heizgeräte 30 nicht auf "Induktions"-Heizgeräte beschränkt sind.
Es ist ersichtlich, daß der Wickel 18 in Fig. 5 auf zwei Stützrollen 32 und 34 aufliegt und daß er außerdem an einer Führungsrolle 36 anliegt. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die Rollen 32 und 34 durch einen Schwingrahmen 38 verbunden dargestellt sind. Der Schwingrahmen 38 erstreckt sich, wie man erkennen kann, zwischen den Achsen der Rollen 32 und 34. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwingrahmen 38 selbst, der die Rollen 32 und 34 buchstäblich zur Drehung trägt, zum Drehen um eine Achse, die parallel zu den Achsen der Rollen 32 und 34 liegt, nämlich mittig zwischen ihnen, montiert. Somit kann sich der Schwingrahmen 38 aus der in Fig. 5 gezeigten Stellung herausdrehen, so daß sich eine der Rollen 32, 34 nach oben bewegt und sich die andere nach unten bewegt.
Wie weiterhin in Fig. 5 dargestellt, sind rechts von dem Schwingrahmen 38 zusätzliche Schwingrahmen 40 - 43 angeordnet und jeder der Schwingrahmen trägt ein Paar von Rollen, die in genau derselben Weise funktionieren, wie bezüglich des Schwingrahmens 38 beschrieben. Es ist somit ersichtlich, daß es durch sorgfältiges Steuern des Grades und der Reihenfolge des "Schrägstellens" der Schwingrahmen 38, 40 - 43 möglich ist, einen Wickel in jeder gewünschten Richtung zu bewegen. Die verschiedenen Stützrollen (einschließlich der Rollen an jedem Ende des Ofens 20) können sowohl in einer, als auch in beiden Richtungen angetrieben werden. Dies ist besonders vorteilhaft für die mit 56 gekennzeichneten Schwingrahmen am Abwickelende (stromabwärtig) des Ofens 20, wo der Wickel in das Walzwerk gespeist wird.
Betrachtet man nun gleichzeitig die Figuren 4 und 5, so kann man erkennen, daß parallel zu den Achsen der geformten Wickel eine Rinne 46 vorgesehen ist, und weiterhin, daß ein Laufwerk 48 Räder 50 aufweist, die es dem Laufwerk 48 ermöglichen, sich in Längsrichtung der Rinne 46 zu bewegen. In Fig. 4 ist das Laufwerk 48 mit Vollinien in zwei möglichen Stellungen entlang der Rinne 46 gezeigt. Wenn drei Gußmaschinen mit einem einzelnen Zurichtwalzwerk verwendet werden, würden dann eigentlich zwei Laufwerke installiert werden, um einen verläßlichen Wickeltransport zu gewährleisten.
Es ist weiterhin aus Fig. 5 ersichtlich, daß die Schwingrahmen 41 und 42 auf dem Laufwerk 48 montiert sind. Es ist klar, daß es von jedem der Schwingrahmen 38 und 40 drei gibt (einen für jede Gußmaschine), jedoch nur einen Schwingrahmen 43, der an dem stromaufwärtigen Ende des Ofens 20 angeordnet ist.
Obwohl die verschiedenen Schwingrahmen zur Drehung um die Gestellachsen montiert sind, ist klar, daß jeder Schwingrahmen einen Führungsmechanismus aufweist, der die genaue Orientierung des Schwingrahmens steuert, um das Bewegen der Wickel durchzuführen.
Die in Fig. 4 mit 53 gekennzeichneten Teile stellen die statischen Halterungen für die Wickel in dem Ofen 20 dar. Diese statischen Halterungen 53 ermöglichen es den Wickeln, entlang des Ofens 20 nach rechts zu "gehen", indem eine konventionelle Schwingbalkenanordnung verwendet wird. Die in Fig. 5 durch das Bezugszeichen 54 identifizierte rechteckige Anordnung ist ein Pfeil, der die Wirkung des Schwingbalkens darstellt. Typischerweise werden alle Wickel zuerst mittels einer langen Schwingbalkenstruktur unterhalb des Ofens 20 von ihren Halterungen 53 (diese sind ortsfest) weg, an und emporgehoben. Der Schwingbalken verfährt dann zusammen mit all den angehobenen Wickeln um einen Zwischenraum nach rechts (die obere Längsseite des Rechteckes 54), senkt dann die Wickel in die nächste Halterung (für jeden Wickel) ab und verfährt dann um einen Zwischenraum nach links in eine Wartestellung. Die verschiedenen unterschiedlichen Ausführungen der Wickelhalterungen in dem Ofen 20, die in Fig. 4 durch das Bezugszeichen 53 gezeigt werden, sind so vorgesehen, daß jeder Wickel jedesmal, wenn er bewegt wird, in einer anderen Lage gehalten wird, wodurch das Entstehen von heißen oder kalten Punkten in bestimmten Bereichen des Wickels vermieden wird.
Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß ein weiterer Satz von Schwingrahmen 56, jeder mit einem Paar von Rollen, von links nach rechts an das stromabwärtige Ende des Ofens 20 angrenzend vorgesehen ist. Deren Zweck ist es, den Wickel 18f von der linken Lage in die durch 18h identifizierte Lage zu transportieren, wodurch die unmittelbar an das stromabwärtige Ende des Ofens 20 angrenzende Lage freigemacht wird, so daß der anstehende nächste Wickel in diese Lage bewegt werden kann. Auf der rechten Seite der Fig. 5 ist eine spezielle Rückhalterolle 58 vorgesehen, die oberhalb der Ebene angeordnet ist, entlang welcher die dünne Bramme laufen würde, um die Klemmrollen 60 zu erreichen, die die Bramme nach rechts in Richtung auf die letztendliche Warmwalzstraße hinzu befördern. Die Rückhalterolle 58 dreht sich zwangsläufig im Uhrzeigersinn und ihr Zweck ist es, das Passieren des letzten Teiles der dünnen Bramme, der zuvor aufgewickelt worden ist, zu erleichtern. Durch das zwangsläufige Drehen der Rolle 58 im Uhrzeigersinn besteht die Tendenz, das letzte Ende eines Wickels nach oben zu wischen, um das Entstehen eines übereinandergefalteten Bereiches zu vermeiden, der sich andernfalls festfährt, staut oder gegen die Klemmrollen 60 knittert.
Man betrachte nun Fig. 6, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, welche keinen Temperaturausgleichsofen benötigt und bei der das heiße Band oder die Bramme 12 in einer ersten Lage 18 i (die als Aufwickellage bezeichnet werden kann) unter Anwendung der dornlosen Einwickelmethode aufgewickelt wird, wobei es oder sie von Stützrollen (in Fig. 6 nicht sichtbar) getragen wird, die unter dem Wickelband oder der Bramme 12 angeordnet sind. Ein Wickel 18g ist in einer bezüglich der ersten Lage stromabwärtigen zweiten Lage gezeigt, wobei sich der Wickel 18g im anfänglichen Stadium des Abwickelns befindet, in dem das führende Ende 18h gerade beginnt, sich von dem Wickel 18g aus nach rechts zu bewegen.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung sind Hitzeschilder 83 mit nach innen hervorstehenden internen Verschleißstäben 90 vorgesehen. Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, können individuelle Hitzeschildplatten 83a und 83b um vertikale oder horizontale Achsen gelenkig angeordnet werden, so daß sie schnell und einfach entfernt werden können, um den Zugriff auf die Baugruppe zu ermöglichen (für Reparaturarbeiten, etc.). Im rechten Bereich der Fig 6 sind winkelförmige Hitzeschilder 85 vorgesehen.
Es wird somit deutlich, daß diese Erfindung gemäß einer ihrer speziellen Ausführungsformen einen Materialspeicher in Form des Ofens 20 schafft, der den Gießbetrieb von der Warmbandstraße entkoppelt. Zusätzlich ist es mit der oben beschriebenen Vorrichtung möglich, dünne Brammen, die von mehr als einer Gußmaschine kommen, zu verarbeiten. Insbesondere bei der Kohlenstoffstahl- Technologie ermöglicht dies angesichts der Tatsache, daß typische Gußgeschwindigkeiten dünner Brammen (bei 50 mm dickem Stahl) bei etwa 5 m/min liegen während die Eintrittsgeschwindigkeiten in Tandemstarkwalzwerken wesentlich höher liegen eine umfassendere Nutzung der verfügbaren Technologie. Dies stellt eine Überproduktionskapazität des Warmwalzwerkes dar.
Die oben dargestellte Konstruktion ist einfach und minimiert Geldinvestitionen sowie Instandhaltungskosten. Von den seitlichen Hitzeschildern wird erwartet, daß sie eine gute Kantentemperatursteuerung gewährleisten und möglicherweise die Notwendigkeit des Induktionserwärmens eliminieren. Der Hauptvorteil der Hitzeschilder kann im Nachrüsten existierender konventioneller Wickelgehäuse des Dorn-Typs liegen.
Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen eine Verbesserung der oben beschriebenen Grundvorrichtung, die beim Öffnen der Windungen eines Wickels nützlich ist, wenn er z.B. In eine Warmbandstraße gespeist wird.
Wenn der Wickel in der "zweiten" Lage (z.B. 18g in Fig. 2) bis auf ungefähr die letzten vier Windungen abgewickelt worden ist, wird der Wickel dazu neigen, stromabwärts auf eine der Ablaufrollen und gegen die mit 58 in Fig. 5 illustrierte Rückhalterolle gezogen zu werden. Bei relativ dickem Material stellt dies kein Problem dar. Wenn jedoch das aufgewickelte Material sehr dünn ist, werden die letzte oder die letzten beiden Windungen dazu neigen, zusammenzufallen, zu zerknittern oder gegen die Rückhalterolle 58 gefaltet zu werden und auch nicht gleichmäßig gespeist zu werden oder zu blockieren.
Fig. 7 zeigt die Rückhalterolle 58 und zwei Ablaufrollen 200, die die "zweite" Lage definieren, wo der Wickel anfänglich liegt, wenn er dort plaziert wird. Der im linken Bereich der Fig. 7 gezeigte Wickel 217 repräsentiert den Wickelzustand vor dem Herausziehen aus der von den Rollen 200 definierten "zweiten" Lage. In diesem Zustand weist der Wickel 217 noch mehrere verbleibende Windungen auf und ist somit in Fig. 7 so dargestellt, als ob er eine dickere "Wand" hätte (diese Dicke wurde schaffiert anstatt in einer Vollinie gezeigt zu werden). Es ist zu erkennen, daß die beiden mit 217 und 218 illustrierten Wickelzustände ungefähr denselben Innendurchmesser aufweisen, der linke Wickel 217 jedoch einen größeren Außendurchmesser aufweist.
Besonders gut ist in Fig. 7 die Tatsache zu erkennen, daß das innere "Auge" des Wickels 217 in der linken Lage (in Kontakt mit den Rollen 200) das Auge des Wickels 218, der nach rechts (stromabwärts) gegen die Rückhalterolle 58 gezogen worden ist, überlappt. Der überlappende Bereich wird durch das Bezugszeichen 231 gekennzeichnet.
Um ein Zerknittern oder Blockieren des letzten Endes einer Bramme oder eines Bandes gegen die Rückhalterolle 58 zu verhindern, ist ein Wickelöffnerstift 202 vorgesehen, der von einer seitlichen Stellung aus in den hohlen zentralen Kern des Wickels eingeführt werden kann, wenn der Wickel bis auf die letzten wenigen Windungen abgewickelt worden ist. Durch Anordnung der Position des Stiftes 202 derart, daß er in den überlappenden Bereich 231, der unter Bezugnahme auf Fig. 7 oben beschrieben wurde, eindringen kann, wird es nicht von Bedeutung sein, ob der Wickelöffnerstift 202 eingeführt wird während der Wickel in der "zweiten", durch den Kontakt mit den tragenden Rollen 200 definierten Lage verbleibt oder ob dies geschieht, nachdem der Wickel leicht genug geworden ist, so daß die letzten wenigen Windungen nach rechts (stromabwärts) gegen die Rückhalterolle 58 gezogen werden können. Es ist ersichtlich, daß der Stift 202, der bezüglich der Rückhalterolle 58 stromaufwärts angeordnet ist (z.B bei Betrachtung in Fig. 7 links von der Rückhalterolle 58), derart plaziert ist, daß er nahe der inneren Oberfläche der innersten Windung des Wickels 218 zu liegen kommt, wenn die letzten Windungen nach rechts gegen die Rückhalterolle 58 gezogen worden sind. Aus der obigen Beschreibung und der Darstellung in Fig. 7 wird deutlich, daß der Wickelöffnerstift 202 dazu beiträgt, das Risiko des Zerknitterns, des Blockierens oder des Faltens des letzten Ende einer Bramme oder eines Bandes zu eliminieren.
Die Figuren 8 und 9 zeigen zwei mögliche Bauformen des Mechanismusses, der die Stellung des Wickelöffnungsstiftes 202 steuert (Fig. 7). In Fig. 8 weist ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 204 einen Kolben 206 auf, der einen Wickelöffnerstift 202a steuert, wobei letzterer von den Laufbuchsen 207, 208 und 209 geführt wird. Die Laufbuchsen 208 und 209 können von den Hitzeschildplatten 83a getragen werden, während die Laufbuchse 207 von einem Ausleger 211 getragen wird, der ebenso den Zylinder 204 abstützt. Die in Fig. 8 gezeigte Struktur ist für Wickel mit einer relativ geringen Breite geeignet. Vorzugsweise ist der Stift 202a um seine Achse drehbar angeordnet, so daß weniger Reibung auftritt, wenn der Stift die Innenseite des aufgewickelten Materials berührt.
Fig. 9 zeigt eine doppelt wirkende Anordnung für breitere Wickel. In Fig. 9 ist der Wickel 218 innerhalb der Hitzeschildplatten 83b eingeschlossen. In Fig. 9 sind zwei Wickelöffnerstifte 202b und 202c vorgesehen, die von separaten Zylindern 204b und 204c gesteuert werden, die mit den Kolben 206b und 206c ausgestattet sind. Auch hier ist jeder Wickelöffnerstift 202b und 202c geführt. Stift 202b bewegt sich gleitend durch die Laufbuchsen 210 und 211a, während sich Stift 206c gleitend durch die Laufbuchsen 213 und 214 bewegt. Wie zu erkennen ist, sind die Stifte 202b und 202c so geformt, daß sie in der Mitte des Wickels 218 miteinander verbunden werden können. Genauer dargestellt weist der Stift 202b einen koaxialen integralen Stift 215 auf, der in einer zentralen Bohrung 216 in dem Stift 202c aufgenommen werden kann.
Es sind Bügel 220 und 222 zum Tragen der Zylinder 204b bzw. 204c und auch zum Tragen der Laufbuchsen 210 bzw. 214 vorgesehen. Der gesamte Bügel und der Zylinder können an den Hitzeschildplatten 83 angebracht und mit diesen nach innen und außen beweglich sein, um sie an verschiedene Wickelbreiten anpassen zu können.
Man betrachte nun Fig 10, die eine schematische Seitenansicht von Aufwickelrollen, einer Transportrampe, Abwickelrollen und Hitzeschildern mit Strahlungsheizgeräten zeigt. Die spezielle Anordnung von sich hin und her bewegenden Rollen und einer Transportrampe in Fig. 10 stellt ein alternatives Verfahren zum Abstützen der Wickel während des Aufwickelns, des Wickeltransportes und des Abwickelns dar.
Ein fast kompletter Wickel 255 ist auf zwei Rollen 259 und 260 des Aufwickelgestells ruhend gezeigt, die eine "erste" Lage des Wickels 255 bilden. Wenn der Wickel fertiggestellt ist (und kein Wickel auf den Abwickelrollen liegt) wird die Rolle 260 in die Lage 262 abgesenkt und die Rolle 259 in die Lage 261 angehoben. Der komplette Wickel wird auf die Rampe 270 ausgeworfen, die konzentrisch mit der Rolle 280 schwenkbar ist. Bis zu diesem Zeitpunkt hat das Abwickeln noch nicht begonnen.
Der Hydraulikzylinder 271 wird dann die Rampe 270 anheben und den Wickel auf die Rollen 280 und 281 des Abwickelgestells rollen, die die "zweite" Lage definieren. Die Aufnahmerolle 281 kann dann in die Lage 282 abgesenkt werden, worauf das Abwickeln des Wickels eingeleitet wird. Es ist ein Wickel 256 dargestellt, der fast komplett abgewickelt ist.
Die Hauptvorteile dieser Wickeltransport-Ausführungsform bestehen darin, daß weniger Rollen benötigt werden und daß die hydraulischen Systemsteuerungen für die Rollen sehr einfach sind.
Fig. 10 zeigt auch den Einbau von elektrisch (oder auf andere Weise) betriebenen Strahlungsheizgeräten 250 und von Hitzeschildern 83c. Der Hauptvorteil hierbei besteht in der Fähigkeit, die Temperatur der Kanten sowie des zentralen Auges des Wickels zu erhöhen, welche am ehesten einem Wärmeverlust während des Aufwickelns und des Abwickelns unterliegen.
Es ist klar, daß die in Fig. 10 gezeigte Anordnung eine Alternative für eine Anordnung darstellt, die keine Transportrampe (270) verwendet, sondern stattdessen eine weitere Rolle vorsieht, wie in Fig. 10 in Strichlinien bei 300 gezeigt. Die Rolle 300 würde unter der Steuerung eines Hydraulikzylinders oder dergleichen vertikal beweglich sein, so daß sie ähnlich wie die Rampe 270 funktionieren könnte.
Man betrachte nun Fig. 11, die einen Querschnitt durch einen Hitzeschild zeigt, der erfindungsgemäß verwendet werden kann. Der in Fig. 11 dargestellte Hitzeschild beinhaltet ein rückseitiges Tragwerk 300, das aus vertikalen Bauteilen 302 (in Fig. 11 in der Aufsicht und nicht im Schnitt dargestellt) sowie aus horizontalen Bauteilen 304 besteht. Die Bauteile 302 und 304 sind vorzugsweise aus Stahl. An der linken Seitenfläche des Tragwerkes 300 ist eine Platte aus einem aufgeweiteten Gitter 306, typischerweise ein bis auf 20 mm - 9 aufgeweitetes Gitter, angebracht. Links von dem aufgeweiteten Gitter 306 ist eine relativ dicke Schicht einer Keramikfaserplatte 308 angeordnet, die eine typische Dicke von 50 mm aufweist.
Auf der linken Seite der Schicht 308 befindet sich eine Keramikfaserdecke 310 mit einer typischen Dicke von etwa 30 mm. Bezüglich der Decke 310 links ist eine weitere Platte 311 aus einem Streckmetallgitter, typischerweise 20 mm - 10, angeordnet, das aus einem rostfreien Stahl 309 hergestellt ist und mit 100 mm 310 S.S. Positionierbolzen in seiner Lage gehalten wird. Schließlich beinhaltet die in Fig. 11 gezeigte Bauweise Verschleißrippen 312, die typischerweise aus 25 x 50 mm, 309 S.S. bestehen können.

ZUSAMMENFASSUNG

Wenn stranggegossene dünne Brammen eine oder mehrere Gußmaschinen verlassen, treten sie in eine oder mehrere Aufwickelvorrichtungen ein, in denen die Brammen durch Biegerollen laufen, die es ihnen ermöglichen, das Formen von Wickeln zu beginnen. Das Kopfende einer Bramme trifft typischerweise auf eine Formrolle auf, welche daraufhin das Auge des Wickels formt. Wenn die dünne Bramme in die Aufwickelvorrichtung eingespeist wird, so dreht sich der Wickel und speichert die dünne Bramme.
Wenn die dünne Bramme bis auf eine vorbestimmte Wickelmasse aufgewickelt worden ist, wird die Bramme mit Hilfe eines Scherenmechanismusses (in den Zeichnungen nicht dargestellt) geschnitten, der zwischen jeder Gußmaschine und seiner jeweiligen Aufwickelvorrichtung angeordnet ist. Nachdem die dünne Bramme geschnitten worden ist, kann die Aufwickelgeschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung gesteigert werden, so daß ein Abstand zwischen dem letzten Ende der vorausgehenden Bramme und dem Kopfende der folgenden Bramme sichergestellt wird.
Bei einer Ausführungsform dieser Erfindung wird die aufgewickelte dünne Bramme in Richtung auf einen Temperaturausgleichsofen zu bewegt, indem ein "Schwenkrahmen"- oder "Laufwickel"-Verfahren angewendet wird, bei dem die hintere den Wickel stützende Rolle angehoben während die vordere den Wickel stützende Rolle abgesenkt wird. In der nächsten Stützposition wird die vorherige vordere Rolle zur hinteren Stützrolle und eine neue Rolle wird zur vorderen Rolle. Dieses Verfahren kann auch zum Transport des Wickels zwischen der Aufwickelvorrichtung und der Abwickelvorrichtung auf der stromabwärtigen Seite des Ofens verwendet werden.
Erreicht ein Wickel den Eingang des Ofens, so öffnet sich eine Tür und der Wickel bewegt sich in das Innere des Ofens. Der Ofen kann beheizt und isoliert, oder nur isoliert, sein und die innere Ofenatmosphäre kann zur Steuerung von Krustenbildung angepaßt werden. Sollte es gewünscht sein, so kann sich der Wickel vorwärts (stromabwärts) entlang des Ofens mittels des vorher beschriebenen "Geh"-Verfahrens oder alternativ mittels konventioneller Schwingbalken bewegen. Während der Wickel durch den Ofen hindurch fortschreitet, werden die Temperaturgradienten zwischen dem Zentrum und der Kante des Wickels reduziert.
Die Verweildauer des Wickels in dem Ofen hängt von der Vorwärtsgeschwindigkeit des Wickels und von der Länge des Ofens selbst ab. Die minimale Wickelverweildauer ist diejenige, die erforderlich ist, um eine einheitliche Temperaturverteilung durch den Wickel hindurch sicherzustellen. Die maximale Wickelverweildauer wird durch die Produktionsrate der Gußmaschine, durch die Wickelmasse sowie die Länge des Ofens bestimmt.
Wenn ein Warmwalzwerk (in den Zeichnungen nicht dargestellt) zum Walzen zur Verfügung steht, wird der erste Wickel, der den Ofen verläßt, zur Abwickelstation transportiert. Die Abwickelstation kann im Endbereich des Ofens integriert oder unmittelbar hinter dem Ofen angeordnet sein. Der Wickel wird zur Ortung des letzten Endes des Wickels gedreht und mit Hilfe eines Schälarmes wird der Wickel in das Warmwalzwerk abgewickelt.
Wie vorher in dieser Offenbarung beschrieben, gibt es mehrere verschiedene Kombinationen von Einroll-, Aufwickel- und Geh-Rollen (Schwingrahmen) etc., mit deren Hilfe Wickel geformt und dann an das stromaufwärtige Ende des Ofens gebracht werden können.
Bei einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung kann auf den Ofen verzichtet werden und der Wickel wird an einer "ersten" Lage geformt, die bezüglich einer "zweiten" Lage stromaufärts benachbart liegt, wo der Wickel abgewickelt werden wird. Wenn das Aufwickeln in der ersten Lage abgeschlossen worden ist, leitet ein konventioneller Schälarm oder dergleichen die Trennung von dem ein, was nun das führende Ende der Bramme oder des Bandes sein wird (was vorher das letzte Ende war), wobei letztere oder letzteres stromabwärts in Richtung eines Warmwalzwerkes oder einer anderen geeigneten Verarbeitung gespeist wird. Während das Abwickeln vor sich geht, wird der Wickel aus einer ersten Lage in eine "zweite" bezüglich der ersten stromabwärts benachbarte Lage bewegt, ohne das offene Wickelauge zu berühren und ohne irgendetwas in das Auge einzuführen. Dies wird durch Anheben und Absenken verschiedener Kombinationen von Rollen oder Rampen, auf denen das Wickelgewicht aufliegt, unterhalb des Wickels bewerkstelligt. Eine Hitzeschildeinrichtung ist eng an die Seitenkanten des Wickels angrenzend und überall im Bereich seiner Bewegung aus der ersten in die zweite Lage sowie für die gesamte Dauer, die der Wickel in diesen Lagen verweilt, vorgesehen, um den Wärmeverlust von den Seitenkanten und dem Wickelauge zu beschränken. Das Vorsehen einer solchen eng angrenzenden Hitzeschildeinrichtung ist nicht möglich bei Anordnungen, wo an Transportarmen montierte Stumpfdorne oder dergleichen in das offene Auge des Wickels in der ersten Lage eingeführt und dann gedreht werden, um den Wickel in die zweite Lage zu schwingen. Das Vorhandensein eines Transportarmes oder dergleichen überschneidet sich schlicht mit dem Anbringen eines Hitzeschildes, was bedeutet, daß zuviel Wärme verlorengeht.
Gemäß eines anderen Gesichtspunktes wird ein Wickelöffnerstift axial ohne Berührung des Wickels in das Wickelauge eingeführt, wenn sich der Wickel dem Ende des Abwickelvorganges in der zweiten Lage nähert, so daß die innere Windung während der Beendigung des Abwickelbetriebes, wenn die letzten wenigen Wickelwindungen stromabwärts aus der zweiten Lage gezogen werden, den Wickelöffnerstift in einer solchen Weise berühren wird, daß der Stift das Zusammenfallen oder Zerknittern des letzten Teiles des Wickels verhindert.
Gemäß eines anderen bevorzugten Gesichtspunktes ist der wie oben beschriebene Wickelöffnerstift vorgesehen, jedoch ist weiterhin eine Rückhalterolle hinzugefügt, die bezüglich des Wickelöffnerstiftes stromabwärts angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Rückhalterolle so angeordnet, daß sie den Wickel nicht berührt, solange der Wickel in der zweiten Lage verbleibt (z.B. In Berührung mit den Rollen 200 in Fig. 7), jedoch von dem Wickel berührt wird, wenn letzterer am Ende des Abwickelvorganges stromabwärts aus der zweiten Lage herausgezogen wird. Die Berührung mit der Rückhalterolle wird dann die stromabwärtige Bewegung des Restes des Wickels unterbinden und es wird bevorzugt, daß dies an einer Stelle passiert, an der das Wickelauge (in seiner herausgezogenen Lage) die Lage des Wickelauges überlappt, in der sich der Wickel in der "zweiten" Lage (in Berührung mit den Rollen 200 in Fig. 7) befindet. Die gemeinsame Fläche kann überlappender Bereich genannt werden und während des Vorganges wird der Wickelöffnerstift in den überlappenden Bereich des Wickelauges eingeführt, ohne den Wickel zu berühren, wodurch der Wärmeverlust durch Berührung minimiert wird während weiterhin sichergestellt ist, daß das letzte Ende des Bandes oder der Bramme nicht knüllt, zerknittert oder blockiert.
Durch das Vorsehen des Wickelöffnerstiftes wird es möglich, eine frei laufende Rückhalterolle 58 zu verwenden, wohingegen die Rückhalterolle 58 angetrieben werden muß, wenn der Stift weggelassen wird. Natürlich ist es ohne Bedeutung, ob die Rückhalterolle 58 angetrieben ist oder einfach frei läuft, solange sich der Wickelöffnerstift in Stellung befindet.
Es ist klar, daß die Verwendung des überlappenden Bereiches 231 (Fig. 7) für das Positionieren des Wickelöffnerstiftes 202 bedeutet, daß die präzise Zeitabstimmung beim Einführen des Stiftes 202 nicht so kritisch ist wie sie es bei Nichtvorhandensein der Rückhalterolle 58 wäre. In anderen Worten kann der Stift entweder vor oder nachdem der Wickel aus der "zweiten" Lage heraus und nach oben gegen die Rückhalterolle 58 gezogen worden ist eingeführt werden.

HAUPTMERKMALE DIESER ERFINDUNG

1. Wärmerückhalteschild

Es ist beabsichtigt, Wärmerückhalteschilder während des Aufwickelns, des Wickeltransportes, des Schälens sowie des Abwikkelns zu verwenden. Die Hitzeschilder können in rückstrahlender Konstruktion ausgeführt sein, wobei Verschleißrippen zum Schutz des Isolationsmaterials vor Beschädigung, ähnlich denen in Fig. 11 gezeigten, vorgesehen sind.

2. Stromabwärtiger Wickeltransport

Der Transport der Wickel in der stromabwärtigen Richtung wird mittels Rollentransport (Rollenpaare oder eine einzelne Rolle) bewerkstelligt, wobei bewegliche und vertikal sich hin und her bewegende Rollen verwendet werden, um die verschiedenen Wickel in einer gewünschten Richtung zu verschieben. Bei einer alternativen Ausführungsform können eine oder mehrere Rollen durch eine schwingbar montierte Rampe ersetzt oder zusammen in schwenkbaren Rahmen verbunden werden. Zwei unmittelbare Vorteile des Rollen-/Rampentransportsystems sind (a) das Ausschalten des Wärmeverlustes aus dem inneren Auge an einen Dorn sowie (b) das Ausschalten von Behinderungen der Wärmerückhalteplatten.

3. Ofen

Die vorrangige Funktion des Wickelofens, der bei einer Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird, besteht darin, eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Breite des Wickels zu schaffen. Der Ofen wird ebenso dazu verwendet, Wickel im Falle von stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Verarbeitungsproblemen zu speichern. Der Wickeltransport innerhalb des Ofens kann unter Verwendung des konventionellen Schwingbalkenverfahrens stattfinden, um zu vermeiden, daß die äußere Windung des Wickels gewalzt wird

4. Schälen

Der in Fig. 5 bei 22 gezeigte Schälarm ähnelt der gebräuchlichen und konventionellen Technologie, jedoch ist er in diesem Fall von der Aufwickelvorrichtung getrennt.

5. Abwickeln

Gemäß eines Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung macht die Abwickelvorrichtung Gebrauch von einem Austrittsrollenrückhaltesystem, das eine freilaufende oder entgegengestezt rotierende Rolle 58 (Fig. 5) vor den Klemmrollen (60) zum Führen und Geradeausrichten der letzten (inneren) Windung in Verbindung mit einem Wickelöffnerstift beinhaltet. Dies ermöglicht den Prozeß des Abwickelns ohne einen Dorn und minimiert somit den Wärmeverlust von der inneren Windung. Die Elimination eines Dornes wird ebenso eine effektive Wärmeabschirmung an den Seiten ermöglichen.

Claims

1. Verfahren zur Handhabung eines Wickels (18, 217, 218) aus heißem, metallischem Material mit einem offenen Wickelauge, bei dem eine Vorrichtung angewendet wird, welche erste Wickelstützeinrichtungen (56), die eine erste Wickellage (18i) definieren, zweite Wickelstützeinrichtungen (56, 200, 280, 282), die eine zweite Wickellage (18g) definieren, sowie Wickeltransporteinrichtungen (56, 270, 259, 260, 280, 300) zum Bewegen eines Wickels von der genannten ersten Lage (18i) in die genannte zweite Lage (18g) während die Wickelachse quer zur Bewegungsrichtung des Wickels bleibt enthält, und das die Schritte beinhaltet:

a) Plazieren eines Wickels in der genannten ersten Lage (18i) und dann, in beliebiger Reihenfolge,

b) Einleiten des Abwickelvorganges,

c) Gebrauchen der genannten Wickeltransporteinrichtungen zum Transport des genannten Wickels in die genannte zweite Lage (18g) und dann,

d) Vollenden des Abwickelvorganges,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Schritt c) ohne Berühren des genannten offenen Wickelauges und ohne Einführen irgendeines Gegenstandes in das genannte Auge durchgeführt wird und er aufgrund der Bereitstellung von Hitzeschildeinrichtungen (83), die nahe an die Seitenränder des Wickels (18) angrenzend angeordnet sind, während der Bewegung des Wickels von seiner ersten Lage (18i) in seine zweite Lage (18g) von einem Beschränken des Wärmeverlustes von den Seitenrändern und dem Wickelauge begleitet wird, und

- der Schritt d) durch Vorsehen eines Wickelöffnerstiftes (202, 202a, 202b, 202c), der an die genannte zweite Lage (18g) angrenzend und parallel zur Wickelachse angeordnet ist, wobei der Stift axial bewegt werden kann, durchgeführt wird, der Schritt d) weiterhin durch Einführen des Stiftes (202, 202a, 202b, 202c) in das Wickelauge, ohne den Wickel (18) zu berühren, ausgeführt wird, wenn das Ende des Abwickelvorganges des Wickels (18) in der genannten zweiten Lage (18g) naht, und der Schritt d) weiterhin dadurch ausgeführt wird, daß es den wenigen letzten Wickelwindungen erlaubt wird, den Stift (202, 202a, 202b, 202c) zu berühren, während der Wickel (18) aus der zweiten Lage (18g) herausgezogen wird, so daß der Stift (202, 202a, 202b, 202c) ein Zusammenfallen oder Knüllen des letzten Teiles des Wickels (18) verhindert.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

weiterhin an die genannte zweite Lage (18g) stromabwärts angrenzend eine Rückhalterolle (58) vorgesehen ist, wobei die Rückhalterolle (58) so angeordnet ist, daß

1) sie den Wickel (18) nicht berührt, solange der Wickel in der genannten zweiten Lage (18g) bleibt, und

2) sie von dem genannten Wickel (18) berührt wird, wenn letzterer kurz vor dem Ende des Abwickelvorganges stromabwärts aus seiner zweiten Lage (18g) gezogen wird,

der Schritt d) weiterhin dadurch ausgeführt wird, daß die Rückhalterolle (58) so positioniert wird, daß ihre Berührung mit dem Wickel (18) die stromabwärts gerichtete Bewegung des Restes des Wickels (18) an einer Stelle anhält, an der das Wickelauge die Lage des Wickelauges überlappt, in der es sich befindet, wenn der Wickel (18) die genannte zweite Lage (18g) einnimmt, wobei die gemeinsame Fläche überlappender Bereich (231) genannt wird und der genannte Stift (202, 202a, 202b, 202c) in den genannten Bereich (231) eingeführt wird und somit den Wickel (18) nicht berührt bis der Wickel (18) aus der zweiten Lage (18g) heraus und nach oben gegen die Rückhalterolle (58) gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es dem Stift (202, 202a, 202b, 202c) möglich ist, ungehindert zu laufen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt einer zwangsläufigen Drehung der Rückhalterolle (58) in dem der Drehung des Wickels (18) während des Abwickelns entgegengesetzten Sinn enhält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Transportierens des Wickels von der ersten (18i) in die zweite (18g) Lage durch Anheben und Absenken von aus mehreren Stützrollen (56), die unterhalb des Wickels und zwischen der ersten (18i) und der zweiten (18g) Lage angeordnet sind, ausgewählten Rollen in einer vorbestimmten Reihenfolge durchgeführt wird, wobei der Aufwickelvorgang eingeleitet wird während sich der Wickel in der ersten Lage (18i) befindet und der Abwickelvorgang eingeleitet wird nachdem der Wickel die zweite Lage (18g) erreicht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Transportierens des Wickels von der ersten (18i) in die zweite (18g) Lage durch Anheben und Absenken von aus mehreren Stützrollen (259, 260) und mindestens einer schwenkbaren Rampe (270), die unterhalb des Wickels und zwischen der ersten und der zweiten Lage angeordnet ist, ausgewählten Teilen durchgeführt wird, wobei der Abwickelvorgang eingeleitet wird nachdem der Wickel die zweite Lage (18g) erreicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt b) die Anwendung eines dornlosen Wickelprozesses (16) beinhaltet, um eine längliches Stück des genannten heißen, metallischen Materials in der genannten ersten Wickellage (18i) aufzuwickeln.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzeschildeinrichtungen (83) eine zurückstrahlende innere Oberfläche (88) aufweisen, wobei die Durchführung des Schrittes c) das Zurückstrahlen der Strahlungswärme von den Wickelseitenrändern (88) zurück zu dem Wickel (18) beinhaltet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (88) leicht reflektierend ist und nach innen hervorstehende Verschleißstäbe (90) enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Hitzeschildeinrichtungen (83) ein temperaturbeständiges Rahmentragwerk mit einer gießbaren feuerfesten Isolierung beinhalten.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung des Schrittes a) das Aufwickeln eines länglichen Stückes des genannten heißen metallischen Materials an einem von der genannten ersten Lage (18i) entferntem Ort und das anschließende Befördern des Wickels (18) durch einen Temperaturausgleichsofen (20) unmittelbar stromaufwärts von der genannten ersten Lage beinhaltet.

12. Vorrichtung zur Handhabung eines Wickels (18, 217, 218) aus heißem metallischem Material mit einem offenen Wickelauge, die

- erste Wickelstützeinrichtungen (56), die eine erste Wickellage (18i) definieren,

- zweite Wickelstützeinrichtungen (56, 200), die eine zweite Wickellage (18g) definieren, und

- Wickeltransporteinrichtungen (56) zum Bewegen eines Wickels von der genannten ersten Lage (18i) in die genannte zweite Lage (18g) während die Wickelachse quer zur Bewegungsrichtung des Wickels bleibt

enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Vorrichtung weiterhin Hitzeschildeinrichtungen (83), die an den Wickel (18) während seiner Bewegung von der ersten Lage (18i) in die zweite Lage (18g) nahe angrenzend angeordnet sind, zum Beschränken des Wärmeverlustes von den Seitenrändern und dem Wickelauge während der Bewegung des Wickels (18) enthält, und

- die Vorrichtung außerdem einen Wickelöffnerstift (202, 202a, 202b, 202c), der an die genannte zweite Lage (18g) angrenzend und parallel zur Wickelachse angeordnet ist, enthält, wobei der Stift axial beweglich ist und dabei in das Wickelauge eingeführt werden kann, ohne den Wickel (18) zu berühren, wenn sich der Wickel (18) dem Ende des Abwickelvorganges in der genannten zweiten Lage (18g) nähert, so daß die wenigen letzten Wickelwindungen den Stift (202, 202a, 202b, 202c) berühren, wenn der Wickel (18) aus seiner zweiten Lage (18g) herausgezogen wird, und der Stift (202, 202a, 202b, 202c) ein Zusammenfallen oder Knüllen des letzten Teiles des Wickels (18) verhindert.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß

sie eine an die genannte zweite Lage (18g) stromabwärts angrenzende Rückhalterolle (58) aufweist, wobei die Rückhalterolle (58) so angeordnet ist, daß

2) sie von dem genannten Wickel (18) berührt wird, wenn letzterer kurz vor dem Ende des Abwickelvorganges stromabwärts aus seiner zweiten Lage (18g) herausgezogen wird,

und wobei die Rückhalterolle (58) außerdem so positioniert ist, daß ihre Berührung mit dem Wickel (18) die stromabwärts gerichtete Bewegung des Restes des Wickels (18) an einer Stelle anhält, an der das Wickelauge die Lage des Wickelauges, in der es sich befindet, wenn sich der Wickel (18) in der genannten zweiten Lage (18g) befindet, überlappt, wobei die gemeinsame Fläche überlappender Bereich (231) genannt wird und der genannte Stift (202, 202a, 202b, 202c) so positioniert ist, daß er in den genannten überlappenden Bereich (231) eingeführt werden kann und somit den genannten Wickel (18) nicht berührt bis der Wickel (18) aus der zweiten Lage (18g) heraus und nach oben gegen die Rückhalterolle (58) gezogen wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dornlose Wickelvorrichtung (16) enthält, mittels der ein längliches Stück des genannten heißen metallischen Materials aufgewickelt werden kann.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12, 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Hitzeschildeinrichtungen (83) zurückstrahlende Platten mit einer leicht reflektierenden inneren Oberfläche (88) und nach innen hervorstehende Verschleißstäbe (90) enthalten, wobei sich die innere Oberfläche dazu eignet, Strahlungswärme von den Wickelseitenrändern zurück zu dem Wickel (18) zu strahlen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Hitzeschildeinrichtungen (83) ein temperaturbeständiges Rahmenwerk mit einer gießbaren feuerfesten Isolierung enthalten.