EP2129479B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von warmband - Google Patents

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EP2129479B1
EP2129479B1 EP08734878A EP08734878A EP2129479B1 EP 2129479 B1 EP2129479 B1 EP 2129479B1 EP 08734878 A EP08734878 A EP 08734878A EP 08734878 A EP08734878 A EP 08734878A EP 2129479 B1 EP2129479 B1 EP 2129479B1
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EP
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hot
rolled strip
pressing device
prebending
strip
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Heinrich Röse
Olaf-Norman Jepsen
Heinz Niehues
Heinz Adolf MÜLLER
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SMS Siemag AG
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    • B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
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    • B21C47/045—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide in rotating drums

Definitions

  • Hot strip reels are arranged at the end of hot strip mills and have the function to wind hot strip after rolling into coils.
  • the tape is wound while under tension to produce a sufficiently tightly wound waistband and to avoid cracking of the waistband after the finished winding.
  • the tension is also necessary to bend the band around the coiler mandrel and thus plastically deform. Especially with thick bands, large tensile forces are necessary to overcome the plastic bending moment.
  • the tape is guided by a driver consisting of an upper drive roller and a lower drive roller and transported to a coiler mandrel.
  • the band is wound around the mandrel with the assistance of pressure rollers and a collar is formed, which is drawn from the coiler mandrel after the band has been completely wound up.
  • a predetermined tension in the belt is set between the driver and the reel dome.
  • the EP 0 469 483 discloses hot strip reels in which the strip is pressed against a mandrel by four pressure rollers.
  • the JP 58 058 931 A discloses a reel in which the tape to be wound is pressed by three engagable pressure rollers on a mandrel. Each pressure roller is pivoted about its own pivot point by means of its own hydraulic cylinder.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method by which a rolled strip with strip thicknesses of 7 mm and more, low coiling temperatures and higher-strength grades such as tube material when winding to a covenant from the beginning completely on the reel dome and subsequently completely wound on the already Coils of the federal government is applied. Furthermore, a device for winding hot strip to be specified.
  • the pre-bending of the hot strip firstly ensures that the hot strip rests completely on the reel mandrel or on the subsequent turns from the beginning of the reeling, and secondly it makes it possible to wind it with a lower strip tension, since the hot strip is not only deformed by the pressing devices, but also additionally by the Vorbiegevorraum.
  • the invention also relates to a device for winding hot strip, with the features of claim 5.
  • the deformation takes place such that the hot strip receives a radius which corresponds to the radius of the coiler mandrel or is slightly smaller.
  • the hot strip is from the beginning of winding on the coiler mandrel or is pressed due to the bias by the slightly smaller radius completely by the pressing devices to the coiler mandrel.
  • a controller / controller for winding hot strip is designed so that a Vorbiegevortechnisch arranged between the first and the second pressing device is moved away from the coiler mandrel or to the coiler mandrel that, depending on the collar diameter, the thickness of the hot strip, the Quality of the hot strip and / or the temperature of the hot strip a concern of the hot strip at the beginning of winding on the coiler mandrel is always given.
  • the Vorbiegevortechnisch is moved away both from the coiler mandrel and to the coiler mandrel.
  • the distance of the Vorbiegevoroplasty to the first pressing device and the second pressing device can be changed.
  • the Vorbiegevoroplasty is equipped with a first pulling or pushing device that moves the Vorbiegevortechnische to the coiler toward or away from her.
  • At least one second pulling or pushing device is arranged so that the pre-bending device is moved towards or away from the first pressing device or the second pressing device.
  • the respective position of the pre-bending device to the reel mandrel, the first pressing device and the second pressing device is respectively dependent on the thickness of the hot strip, the quality of the hot strip and the temperature of the hot strip.
  • control / regulation provides that instead of the position of the Vorbiegevorplatz the tensile force during winding of the hot strip is taken into account.
  • known devices are used to determine the strip tension and, depending on the determined values, the Vorbiegevortechnisch is controlled / regulated.
  • FIG. 1 is a side view of a known device for winding hot strip 1 is shown. That from a roll stand, not shown, hot strip 1 is performed between an upper drive roller 2 and a lower drive roller 3 and transported from there to a reel mandrel 4. For pressing the hot strip 1 to the coiler mandrel 4 a plurality of pressing devices 7, 8, 9 are arranged around this. When winding a hot strip 1 of higher-strength steel grades and / or strip thickness of 7mm or more, the hot strip 1 does not apply directly to the reel mandrel 4. A frictional engagement between reel mandrel 4 and hot strip 1 takes place only when the hot strip 1 has reached a wrap angle of 180 ° or more.
  • the hot strip 1 is spaced at the beginning of the winding process of the reel mandrel 4 and a tensile stress in the hot strip 1 between the driver rollers 2, 3 and the coiler mandrel 4 is not established. Furthermore, the diameter of the coil eye, ie the inner diameter of the wound hot strip 1, deviates from the diameter predetermined by the coiler mandrel 4.
  • FIG. 2 shows an inventive device for winding hot strip 1.
  • the known from the prior art device parts are used under the same reference number.
  • the hot strip 1 transported from the upper drive roller 2 and the lower drive roller 3 to the reel mandrel 4 is pressed by the first pressing device 7 in the direction of the reel mandrel 4 in the direction radially.
  • the hot strip 1 is pressed radially outward by a pre-bending device 6 from the coiler mandrel 4.
  • the pre-bending device 6 is arranged on the inner side of the winding 10, between the coiler mandrel 4 and hot-rolled strip 1, while the pressing devices 7, 8 and 9 come into contact with the hot-rolled strip 1 on the outer side of the winding.
  • the Vorbiegevorides 6 bends the hot strip 1 to an equal or higher curvature than the hot strip 1 would normally require to abut the coiler mandrel 4.
  • FIG. 3 the control scheme is shown.
  • a measuring device determines the band diameter, the strip thickness, the temperature of the hot strip and / or the quality of the material used. With these parameters, the desired position or the desired force of a Vorbiegevoroplasty (6) is determined in a computing device and adjusted by means of an actuator. By means of a further measuring device, the actual position or the actual force is determined and compared with the desired position or the desired force and, if necessary, changed or adjusted by the control device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von Warmband, mit
    • einem Haspeldom,
    • mindestens einer ersten Andrückvorrichtung
    • mindestens einer zweiten Andrückvorrichtung,
    wobei das Warmband von der ersten Andrückvorrichtung und der zweiten Andrückvorrichtung zum Haspeldom hin gedrückt wird (siehe US-A-3 988 916 ). Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband.
  • Warmbandhaspel sind am Ende von Warmbandstraßen angeordnet und haben die Funktion, Warmband nach dem Walzen zu Bunden aufzuwickeln. Das Band wird-dabei unter Zugspannung aufgewickelt, um ein ausreichend fest gewickeltes Bund zu erzeugen und ein Aufspringen des Bundes nach dem Fertigwickeln zu vermeiden. Die Zugspannung ist auch notwendig, um das Band um den Haspeldorn zu biegen und damit plastisch zu verformen. Besonders bei dicken Bändern sind große Zugkräfte notwendig, um das plastische Biegemoment zu überwinden.
  • Beim Wickeln wird das Band durch einen Treiber, bestehend aus einer oberen Treiberrolle und einer unteren Treiberrolle, geführt und zu einem Haspeldom transportiert. Das Band wird mit Unterstützung von Andrückrollen um den Dorn gewickelt und es bildet sich ein Bund, das nach vollständigem Aufwickeln des Bandes vom Haspeldorn gezogen wird. Während des Wickelns wird zwischen Treiber und Haspeldom eine vorgegebene Zugspannung im Band eingestellt.
  • Die EP 0 469 483 offenbart Warmbandhaspel, bei denen das Band durch vier Andrückrollen an einen Dorn gedrückt wird.
  • Die JP 58 058 931 A offenbart einen Haspel, bei dem das aufzuwickelnde Band durch drei anstellbare Andrückrollen an einen Dorn gedrückt wird. Jede Andrückrolle wird mittels eines eigenen Hydraulikzylinders um einen eigenen Drehpunkt verschwenkt.
  • Um zu erreichen, dass bereits der Bandanfang vollständig mit dem Dorn in Kontakt kommt und die ersten Wicklungen des Bandes einen Reibschluss bilden sieht die DE 24 14 482 B2 vor, die Dicke des Bandes am Bandanfang um mindestens 20% zu verringern. Der Bandanfang wird also mit einer Dicke versehen, die ein vollständiges Anlegen des Bandanfanges an den Dorn und der ersten Wicklungen ermöglicht. Nachdem die ersten Wicklungen reibschlüssig miteinander verbunden sind bzw. aufeinander liegen, wird die Dicke des Bandes den Vorgaben angepasst und erhöht. Ein derartiges Vorgehen ist auch in der DE 24 14 475 A1 offenbart.
  • Verfahren und Vorrichtungen zum Aufwickeln von Warmband sind weiterhin aus EP 0 790 084 B1 und JP 59064116 A bekannt.
  • Bei Bändern mit Banddicken von 7 mm und mehr, niedrigen Wickeltemperaturen sowie höherfesten Güten, wie z.B. Röhrenmaterial, sind große Bandzüge notwendig. Trotz der hohen Bandzüge legt sich das Band aber nicht direkt an den Dorn und an die ersten Wicklungen des Bundes an, sondern wird über eine längere Strecke gebogen, bevor es mit dem Bund in Kontakt kommt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das ein Walzband mit Banddicken von 7 mm und mehr, niedrigen Wickeltemperaturen sowie höherfesten Güten wie Röhrenmaterial beim Aufwickeln zu einem Bund von Beginn an vollständig an dem Haspeldom und nachfolgend vollständig an den bereits aufgewickelten Windungen des Bundes anliegt. Weiterhin soll eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch das Vorbiegen des Warmbandes wird erstens erreicht, dass das Warmband von Beginn an des Aufwickelns vollständig am Haspeldorn bzw. an den nachfolgenden-Windungen anliegt und zweitens wird ein Aufwickeln mit geringerem Bandzug ermöglicht, da das Warmband nicht nur durch die Andrückvorrichtungen verformt wird, sondern zusätzlich durch die Vorbiegevorrichtung.
  • Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.
  • Die Erfindung betrifft außerdem-eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband, mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
  • Die Verformung erfolgt derart, dass das Warmband einen Radius erhält, der der dem Radius des Haspeldorns entspricht oder etwas kleiner ist. Das Warmband liegt von Beginn des Aufwickelns am Haspeldom an oder wird, auf Grund der Vorspannung durch den etwas kleineren Radius vollständig durch die Andrückvorrichtungen an den Haspeldom angedrückt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.
  • Eine Regelung/Steuerung zum Aufwickeln von Warmband ist so ausgebildet, dass eine zwischen der ersten und der zweiten Andrückvorrichtung angeordnete Vorbiegevorrichtung so von dem Haspeldorn weg bzw. zu dem Haspeldorn hin verfahren wird, dass, abhängig von dem Bunddurchmesser, der Dicke des Warmbandes, der Güte des Warmbandes und/oder der Temperatur des Warmbandes ein Anliegen des Warmbandes am Beginn des Aufwickelns an dem Haspeldom immer gegeben ist. Hierzu ist die Vorbiegevorrichtung sowohl von dem Haspeldorn weg als auch zum Haspeldorn hin verfahrbar. Zusätzlich kann der Abstand der Vorbiegevorrichtung zur ersten Andrückvorrichtung und zur zweiten Andrückvorrichtung verändert werden. Daraus resultiert insgesamt einer Möglichkeit zur Positionierung der Vorbiegevorrichtung in einer Ebene senkrecht zur Bandoberfläche. Hierzu ist die Vorbiegevorrichtung mit einer ersten Zug- oder Druckvorrichtung ausgestattet, die die Vorbiegevorrichtung zum Haspelorn hin oder von ihr weg bewegt. Mindestens eine zweite Zug- oder Druckvorrichtung ist so angeordnet, dass die Vorbiegevorrichtung zur ersten Andrückvorrichtung oder zur zweiten Andrückvorrichtung hin oder weg verfahren wird. Die jeweilige Position der Vorbiegevorrichtung zum Haspeldom, zur ersten Andrückvorrichtung und zur zweiten Andrückvorrichtung ist jeweils-abhängig von der Dicke des Warmbandes, der Güte des Warmbandes und der Temperatur des Warmbandes. Diese vorab zu messenden bzw. zu ermittelnden Werte werden in einem Rechenprogramm einer Steuerung/Regelung eingelesen/eingegeben und die Position der Vorbiegevorrichtung zu Beginn des Aufwickelvorganges festgelegt. Da sich bei größer werdendem Bunddurchmesser der Radius beim Vorbiegen ebenfalls vergrößert, wird die Vorbiegevorrichtung zum Haspeldom hin verfahren. Nach dem Aufwickelvorgang, wenn die letzte Windung des Warmbandes am Bund anliegt, wird die Vorbiegevorrichtung von dem Bund entfernt. Dieses kann sowohl in Bandlaufrichtung als auch quer zur Bandlaufrichtung erfolgen. Die Vorbiegevorrichtung beeinflusst das Abziehen des Bundes vom Haspeldorn nicht.
  • Eine alternative Ausführung der Steuerung/Regelung sieht vor, dass anstelle der Position der Vorbiegevorrichtung die Zugkraft beim Aufwickeln des Warmbandes berücksichtigt wird. Hierzu werden bekannte Vorrichtungen zur Ermittlung des Bandzuges eingesetzt und, abhängig von den ermittelten Werten, wird die Vorbiegevorrichtung gesteuert/geregelt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer sehr schematischen Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    in Seitenansicht einen Warmbandhaspel nach dem Stand der Technik;
    Fig. 2
    in Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Warmbandhaspel; und
    Fig. 3
    das Regelschema der Vorrichtung.
  • In Figur 1 ist in Seitenansicht eine bekannte Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband 1 dargestellt. Dass aus einem nicht dargestellten Walzgerüst kommende Warmband 1 wird zwischen einer oberen Treiberrolle 2 und einer unteren Treiberrolle 3 durchgeführt und von dort zu einem Haspeldom 4 transportiert. Zum Andrücken des Warmbandes 1 an den Haspeldorn 4 sind um diesen mehrere Andrückvorrichtungen 7, 8, 9 angeordnet. Beim Aufwickeln eines Warmbandes 1 aus höherfesten Stahlgüten und/oder von Banddicken von 7mm oder mehr legt sich das Warmband 1 nicht direkt an den Haspeldom 4 an. Ein Reibschluss zwischen Haspeldom 4 und Warmband 1 erfolgt erst dann, wenn das Warmband 1 einem Umschlingungswinkel von 180° oder mehr erreicht hat. D.h. das Warmband 1 ist zu Beginn des Aufwickelvorganges von dem Haspeldom 4 beabstandet und eine Zugspannung im Warmband 1 zwischen den Treiberrollen 2, 3 und dem Haspeldom 4 wird nicht aufgebaut. Weiterhin weicht der Durchmesser des Coilauges, d.h. des inneren Durchmessers des aufgewickelten Warmbandes 1, von dem durch den Haspeldorn 4 vorgegebenen Durchmesser ab.
  • Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband 1. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungsteile werden unter gleicher Bezugsziffer weiter verwendet. Das von der oberen Treiberrolle 2 und der unteren Treiberrolle 3 zum Haspeldom 4 transportierte Warmband 1 wird durch die erste Andrückvorrichtung 7 in Richtung radial in Richtung des Haspeldoms 4 gedrückt. Bevor das Warmband 1 durch die zweite Andrückvorrichtung 8 ebenfalls radial an den Haspeldorn 4 gedrückt wird das Warmband 1 durch eine Vorbiegevorrichtung 6 radial von dem Haspeldom 4 nach außen gedrückt. Dabei ist die Vorbiegevorrichtung 6 an der Wickelinnenseite 10 angeordnet, zwischen Haspeldorn 4 und Warmband 1, während die Andrückvorrichtungen 7, 8 und 9 auf die Wickelaußenseite in Kontakt mit dem Warmband 1 treten. Die Vorbiegevorrichtung 6 biegt das Warmband 1 auf eine gleiche oder eine höhere Krümmung als das Warmband 1 normalerweise erfordern würde, um an dem Haspeldorn 4 anzuliegen. Durch das Vorbiegen des Warmbandes 1 wird erstens erreicht, dass das Warmband 1 von Beginn an des Aufwickelns vollständig am Haspeldorn 4 bzw. an den nachfolgenden Windungen anliegt und zweitens wird ein Aufwickeln mit geringerem Bandzug ermöglicht, da das Warmband 1 nicht nur durch die Andrückvorrichtungen 7,8, und 9 verformt wird, sondern zusätzlich durch die Vorbiegevorrichtung 6.
  • In Figur 3 ist das Regelschema dargestellt. Eine Messeinrichtung ermittelt den Banddurchmesser, die Banddicke, die Temperatur des Warmbandes und/oder die Güte des eingesetzten Werkstoffes. Mit diesen Parametern wird in einer Recheneinrichtung die Soll-Position oder die Soll-Kraft einer Vorbiegevorrichtung (6) ermittelt und mittels eines Stellorganes eingestellt. Mittels einer weiteren Messeinrichtung wird die Ist-Position oder die Ist-Kraft ermittelt und mit der Soll-Position bzw. der Soll-Kraft verglichen und, wenn nötig, durch die Regeleinrichtung verändert bzw. angepasst.
    • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Warmband 2. obere Treiberrolle
    3.
    untere Treiberrolle
    4.
    Haspeldorn
    5.
    Bund
    6.
    Vorbiegevorrichtung
    7.
    erste Andrückvorrichtung
    8.
    zweite Andrückvorrichtung
    9.
    Andrückvorrichtung
    10.
    Wickelinnenseite
    11.
    Wickelaußenseite

Claims (9)

  1. Verfahren zum Aufwickeln von Warmband (1), mit
    - einem Haspeldorn (4),
    - mindestens einer ersten Andrückvorrichtung (7),
    - mindestens einer zweiten Andrückvorrichtung (8),
    wobei das Warmband (1) von der ersten Andrückvorrichtung (7) und der zweiten Andrückvorrichtung (8) zum Haspeldorn (4) hin gedrückt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Warmband (1) zwischen der ersten Andrückvorrichtung (7) und der zweiten Andrückvorrichtung (8) durch eine auf die Wickelinnenseite (10) des Warmbandes (1) wirkende Kraft radial von dem Haspeldorn weggedrückt bzw. weggezogen wird und das Warmband (1) dadurch einer Vorbiegung unterzogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der das Warmband (1) während des gesamten Wickelvorganges vorgebogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass das Warmband (1) am Anfang des Wickelvorganbes vorgebogen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorbiegung mit Hilfe einer Vorfegevorrichtung (6) erfolgt, deren Position in Bezug auf das Warmband (7) und/oder deren Kraft, mit welcher die Vorbiegevorrichtung (6) auf das Warmband (1) drückt, während des Aufwickelns geeignet geregelt wird.
  5. Vorrichtung zum Aufwickeln von Warmband (1), mit
    - einem Haspeldom (4),
    - mindestens einer ersten Andrückvorrichtung (7),
    - mindestens einer zweiten Andrückvorrichtung (8),
    wobei im Betrieb das Warmband (1) von der ersten Andrückvorrichtung (7) und der zweiten Andrückvorrichtung (8) zum Haspeldorn (4) hin gedrückt wird, wobei zwischen der ersten Andrückvorrichtung (7) und der zweiten Andrückvorrichtung (8) eine Vorbiegevorrichtung (6) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbiegevorrichtung (6) im Betrieb an der Wickelinnenseite (10) mit dem Warmband (1) in Kontakt ist und dazu geeignet ist das Warmband (1) radial nach außen, von dem Haspeldorn (4) weg zu drücken bzw. zu ziehen und es so zu verformen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5.
    gekennzeichnet durch eine Regelungseinrichtung zum Regeln der Position der Vorbiegevorrichtung (6) in Bezug auf das Warmband (1) mit Hilfe eines Stellorgans und/oder zum Regeln der Kraft mit welcher die Vorbiegevorrichtung (6) auf das Warmband (6) drückt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    gekennzeichnet durch
    eine Messeinrichtung zum Erfassen von Parametern,
    wie z. B. dem Bunddurchmesser, der Banddicke, der Güte oder der Temperatur des Warmbandes (1), und
    eine Recheneinrichtung mit einem Rechenprogramm zur Bestimmung eines Sollwertes für die Regelung der Position oder der Kraft der Vorbiegevorrichtung (6) während des Aufwickeins des Bundes nach Maßgabe der Größe der erfassten Parameter.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7.
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Stellorgan als Zug- oder Druckvorrichtung ausgebindet ist, um eine Vorbiegevorrichtung (6) in einer Ebene senkrecht zur Bandoberfläche in Bezug auf den Haspeldorn (4) und das aufgewickelte Bund in Abhängigkeit der erfassten Parameter geeignet zu positionieren.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das stellorgan ausgebildet ist, die Vorbiegevorrichtung (6) aus der Linie des Warmbandes (1) zu verfahren, während oder nach dem Aufwickeln des Warmbandes (1).
EP08734878A 2007-03-28 2008-03-28 Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von warmband Not-in-force EP2129479B1 (de)

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CN (1) CN101687238B (de)
AT (1) ATE481187T1 (de)
BR (1) BRPI0807869A2 (de)
CA (1) CA2679434A1 (de)
DE (2) DE102008016314A1 (de)
ES (1) ES2353044T3 (de)
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