EP2416902A2 - Anwickelhilfe, bandhaspel und walzvorrichtung - Google Patents

Anwickelhilfe, bandhaspel und walzvorrichtung

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Publication number
EP2416902A2
EP2416902A2 EP10718462A EP10718462A EP2416902A2 EP 2416902 A2 EP2416902 A2 EP 2416902A2 EP 10718462 A EP10718462 A EP 10718462A EP 10718462 A EP10718462 A EP 10718462A EP 2416902 A2 EP2416902 A2 EP 2416902A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
reel
anwickelhilfe
band
tape reel
Prior art date
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Application number
EP10718462A
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English (en)
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EP2416902B1 (de
Inventor
Georg Berg
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HPL-Neugnadenfelder Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
HPL-Neugnadenfelder Maschinenfabrik GmbH
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Publication date
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Publication of EP2416902B1 publication Critical patent/EP2416902B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02—Winding-up or coiling
    • B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
    • B21C47/06—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide with loaded rollers, bolts, or equivalent means holding the material on the reel or drum
    • B21C47/063—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide with loaded rollers, bolts, or equivalent means holding the material on the reel or drum with pressure rollers only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28—Drums or other coil-holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28—Drums or other coil-holders
    • B21C47/30—Drums or other coil-holders expansible or contractible

Definitions

  • the invention relates to a Anwickel Anlagen for a strip reel for metal strip, in particular for cold and hot rolled strips of steel and non-ferrous materials, further designed in particular for pressing a hot rolled magnesium strip with temperatures between 300 0 C and 450 0 C to the band reel.
  • the present invention relates to a band reel for winding and / or unwinding of metal strip, in particular for cold and hot rolled strips of steel and non-ferrous materials, further especially for winding and / or unwinding of hot rolled magnesium strip with temperatures between 300 0 C and 450 0 C.
  • the present invention relates to a rolling device, in particular for a reversing operation, more particularly for finish rolling a magnesium strip at temperatures of the magnesium strip between 300 0 C and 450 0 C in several rolling passes, with at least one Anwickel bamboo and / or at least one Band reel in each case of the aforementioned type.
  • Riemenumschlinger are known as Anwickel Anlagen from the prior art.
  • the known Riemenumschlinger are part of a reel device, which is designed to appli-roll rolled sheet on a coiler mandrel to a coil.
  • segments of the coiler mandrel can be deflected radially outward such that the outer circumference of the expansion segments forms a circle.
  • the coiler mandrel must be smaller in diameter than the inner diameter of the coil to accommodate the coil. For this purpose, two diameters can usually be targeted in a reel mandrel.
  • the Riemenumschlinger bring the beginning of an incoming from a rolling metal strip with a coiler drum or a coiler mandrel of a band reel in operative connection, and until so many tape turns are on the reel drum, that a slip-free coiling of the metal strip is ensured without additional contact force.
  • the wrap angle of the belt of the belt wrapper In order for the wrap angle of the belt of the belt wrapper to be as safe as possible to ensure that the beginning of the belt into the first belt wrap is as large as possible, the belt is turned around a roller-mounted folding bridge which, after the belt wrapper has moved against the capstan drum, is folded over.
  • BE3T ⁇ TlGUNGSKOPrE tallbandes on the reel drum of the belt additionally be brought into operative connection with a belt tensioner.
  • the Riemenumschlinger described are due to the limited temperature resistance of the belts used mainly in the cold rolling of metal strips used.
  • Magnesium belts can advantageously be produced from cast strip having a material thickness of preferably less than 20 mm by means of cast roll or thin strip casting methods with or without subsequent forming.
  • the casting belt solidifies with comparatively high cooling rates and can be wound up into coils.
  • the semifinished product is optionally heat treated and then formed, preferably by rolling with or without subsequent roll forming.
  • the cast or cast-rolled molding materials are preferably heated rapidly to a suitable for rolling preheating temperature between 150 and 500 0 C.
  • the magnesium bands are then manufactured by hot rolling.
  • the belt wrappers known from the prior art can not be used or can only be used to a limited extent in hot strip production of, for example, magnesium tapes in order to ensure slip-free unwinding or uncoiling of the hot metal strip. If the metal strip is to be finish-rolled in several rolling passes in a roll stand operated in reversing operation, strong cooling of the metal strip during winding and unwinding should be avoided if possible so as not to impair the forming properties of the metal strip. From the prior art is known in this context to rewind the hot metal strip at least after the first stitch on a warm reel and to keep it at the respective forming temperature. The forming temperature is preferably at least 300 0 C. Keeping warm the tape reel leads to a design overhead and increases the cost of tape production.
  • Object of the present invention is to provide a Anwickel Anlagen, a tape reel and a rolling device in each case of the type mentioned to provide that have a simple structural design and allow easy and cost-effective winding and unwinding of hot metal strips, and there is no or only a slight deterioration of the forming properties of the band reel on and / or unwinding of the metal strip Metal strip should come.
  • the Anwickel garne invention provides for the use of pressure rollers, which are pressed so long with a constant force against the coiler mandrel or against the coiler mandrel tape layers, guaranteed by friction between reel mandrel and tape start a slip-free further coiling of the tape without the force of the pressure rollers is.
  • a plurality of adjacent rolling segments may preferably be used as pressure rollers to limit the thermal load, and no continuous rollers or cylindrical rollers extending over the entire pressure range.
  • the diameter of a roll segment according to the invention is then preferably greater than the width of the roll segment, based on the roll.
  • a corresponding control device can be provided in order to readjust the pressure rollers by the amount of the strip thickness, if the diameter of the coil in the area of the strip tip suddenly changes by the amount of the strip thickness at the beginning of a new strip layer.
  • the Anwickel Anlagen invention has a simple construction.
  • the pressure rollers By the pressure rollers, the slip-free coiling of the tape is ensured in a simple manner, it can be ensured by using pressure rollers made of a (high) temperature-resistant material that the winding or unwinding of metal strips with temperatures of more than 300 0 C to preferably 450 0 C or more without damage or destruction of the pressure rollers is possible.
  • By moving the support body from a release position to a Anwickelposition and then hiring the pressure rollers against the tape reel or the metal strip required for a slip-free winding and unwinding of the metal strip pressure forces can be applied.
  • the tape reel has a coiler mandrel, wherein the coiler mandrel has an external heat protection sheathing or insulation.
  • the thermal barrier coating has a total heat transfer coefficient of less than 30 WVm 2 K, preferably less than 20 W / m 2 K, more preferably less than 10 W / m 2 K, based on the total thickness of the insulation.
  • the invention is based on the basic idea of allowing the reel mandrel insulation to be wound or unwound from metal strip onto a strip reel, even at relatively high metal strip temperatures, without any temperature-induced damage or destruction of guide elements and fits in the interior of the coiler mandrel, which can occur at temperatures above 100 0 C, must be feared. Moreover, the heat dissipation from the metal strip is reduced by the insulation in the coiler mandrel, so that there is less cooling of the metal strip during winding and unwinding of the metal strip.
  • a heating of the tape reel according to the invention and / or the metal strip after unwinding and before entering the mill stand is preferably not required, but may in principle also be provided.
  • the insulation according to the invention can be retrofitted in a simple manner even in otherwise not usable for the winding of hot metal bands tape reels.
  • FIG. 2 is a view of one of the Anwickel Anlagenn shown in Figure 1 in the Anwickelposition in the longitudinal direction of the band reel.
  • FIG. 4 is a sectional view of the Anwickel silk shown in FIG. 2 along the line A-A of FIG. 3,
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of a tape reel according to the invention with an outer insulating sleeve and
  • Fig. 6 is a plan view of the outer insulating sleeve in the band reel shown in Fig. 5.
  • a rolling apparatus 1 for the reversing operation for example, for finish rolling a magnesium strip 2 at temperatures of the magnesium strip 2 between 300 0 C and 450 0 C shown in several rolling passes.
  • the Reversierwalzvorraum shown in the drawing, the Anwickel bamboo shown and the tape reel shown are not limited to the use for Wai- zen, coiling and coiling of hot rolled magnesium tapes.
  • the band thickness of the magnesium band can be between 0.5 mm to 8 mm.
  • the rolling apparatus 1 has a rolling stand 3 and two reel devices 4, 5. Each reel device 4, 5 has a Anwickel Anlagen 6, 7, which are formed substantially the same.
  • a coil lifting device 9, 10 is provided below each piecing aid 6, 7.
  • the roll stand 3 and the coil lifting devices 9, 10 are known per se from the prior art and have a constructive design familiar to the person skilled in the art.
  • the roll stand 3 can be operated in reversing operation, in order to achieve the respectively required reduction in the thickness reduction or deformation taking into account the particular deformation behavior of magnesium strip 2. In this case, the temperature of the magnesium strip 2 during rolling and during winding or unwinding on two schematically shown in Fig.
  • the band reels 1 1, 12 may be driven to the magnesium belt 2 up or unwind and to transport in the direction of the rolling stand 3. Alternatively or additionally, the propulsion of the magnesium strip 2 can be effected by means of corresponding devices of the roll stand 3.
  • the finish rolling of the magnesium strip 2 takes place starting from a magnesium (before) strip 2 in several rolling passes.
  • the two band reels 11, 12 can be switched over between a unwinding and a winding operation.
  • the magnesium strip 2 is reversibly rolled in the roll stand 3.
  • the magnesium strip 2 is unwound from one of the band reels 11, 12, then passes through the rolling stand 3 and is finally rewound on the other of the reel 11, 12. Thereafter, the operating direction is reversed.
  • the magnesium strip 2 is thus unwound on the next pass from the other of the band reel 11, 12, passes through the rolling stand 3 and is then rewound from one of the band reel 11, 12.
  • the rolling device 1 can comprise at least one heating device, not shown in detail, such as a furnace for the magnesium strip 2.
  • a magnesium strip 2 is unwound from a coil 8, which is located on the strip reel 11, and passes through the rolling stand 3, the direction of advance of the strip being marked by X.
  • the Anwickelhil- Fe 6 of this tape reel 11 is raised to a release position.
  • the magnesium strip 2 is wound on the band reel 12 on the other side of the roll stand 3, the applicator aid 7 being moved down to a winding position.
  • Anwickelhil- fe 7 the incoming magnesium tape 2 is pressed against the tape reel 12 until there are so many tape windings on the tape reel 12 that slip-free further coiling of the magnesium strip 2 is ensured without additional contact force. Then the Anwickel Anlagen 7 is raised in the release position.
  • the rolling direction 7 is reversed and the magnesium strip 2 is fed again from the strip reel 12 to the roll stand 3 for the second pass and then wound on the strip reel 1 1 until the magnesium strip 2 the second roll pass completely absorbed.
  • the Anwickel Anlagen 6 then ensures the slip-free winding of the magnesium strip 2. This procedure is continued for the subsequent rolling passes until the magnesium strip 2 has reached a predetermined final thickness.
  • the Anwickel Anlagenn 6, 7 have a substantially same structure, so that below the structure is described only for a Anwickel Anlagen 6, 7 in detail.
  • the Anwickel Anlagen 6 has a perpendicular to the longitudinal axis of the band reel 1 1 between a release position, which is shown in Fig. 1 and a Anwickel- position, which is shown for the second Anwickel Anlagen 7 shown in FIG. 1, in the vertical direction and herverfahrbar stored Supporting body 13, wherein the support body 13 has a plurality of preferably by means of pressure cylinders 14, 15, 16 adjustable pressure rollers 18, 19, 20, 21 for insertion and pressing of the first and last layers of tape of the magnesium tape 2 to the tape reel 11 and to already wound band layers.
  • the pressure rollers 18 to 21 are made of a temperature-resistant material, which is stable at least at belt temperatures of 300 0 C to 450 0 C.
  • the pressure rollers 18 to 21 are pressed directly against the tape reel 11 and the wound magnesium tape 2, without damaging or destroying the pressure rollers 18 to 21 must be feared due to the high temperatures of the magnesium strip 2. It is understood that the pressure rollers 18 to 21 can, if necessary, be made more or less strong to ensure a slip-free winding of the magnesium tape 2 on the tape reel 11.
  • the support body 13 is shown in FIG. 3 on a carriage 22 in the vertical direction to the tape reel 11 along a rack 23 of a support frame 24 movably guided.
  • a correspondingly controlled drive 25 is provided on the outside 26 facing the band reel 11, the support body 13 has an arc contour that extends over an arc length with an associated arc angle ⁇ of approximately 100 ° to 130 °, preferably approximately 120 °.
  • an arcuate bascule bridge 27 is pivotally mounted on the support body 13, wherein the pressure cylinder 28 is provided for pivoting.
  • the arc contour of the bascule bridge extends over an arc length with associated arc angle ß of about 120 ° to 150 °, preferably about 130 °.
  • the band reel 11 is preferably about 250 ° concentrically surrounding space created.
  • the slip-free winding of the magnesium tape 2 can be ensured on the tape reel 11 when the Anwickel Anlagen 6 is in the Anwickelposition.
  • the bascule bridge 27 has at its outer end a pivotally mounted on the bascule bridge 27 bent guide arm 30.
  • a first pressure roller 18 is provided in the region of the articulation of the bascule bridge 27 to the support body 13, wherein the pressure roller 18 can be adjusted in the radial direction in order to apply a sufficiently large pressure force against the tape reel 11 and a tape layer in a simple manner.
  • the second pressure roller 19 is mounted.
  • the bearing part 29 can be pivoted over the pressure cylinder 15 in order to press the pressure roller 19 more or less strongly against the tape reel 11 or the magnesium tape 2.
  • the bearing member 29 is in addition to the articulation at the end of the arcuate portion on the outer side 26 of the support body 13 via two articulated arms 32, 33 hinged to the support body 13. This leads to a stable attachment of the bearing part 29 to the support body 13 and allows the transmission of high contact forces on the tape reel 11 and the magnesium tape. 2
  • the third pressure roller 20 and the fourth pressure roller 21 are provided in the region of the articulation of the guide arm 30 to the bascule bridge 27 and in the central region of the guide arm 30.
  • the pressure cylinder 16 can be the guide arm 30 and thus the pressure rollers 20, 21, if necessary, more or less strongly press against the magnesium belt 2 and the tape reel 11.
  • a plurality of rollers 34 are provided in the region between the first pressure roller 18 and the second pressure roller 19, which are provided to reduce the sliding friction during winding or unwinding of the magnesium tape 2 on the tape reel 11 and ensure a uniform pressure distribution.
  • Further rollers 35 are provided on the bascule bridge 27 in the region between the first pressure roller 18 and the third pressure roller 20.
  • the rollers 34, 35 are formed as rolling segments, wherein, preferably, the diameter of a roll is greater than the width of the roll.
  • a plurality of rollers 34, 35 are arranged side by side. Thereby, the thermal load of the rollers 34, 35 when winding or Abwic- reduced by hot-rolled strips.
  • the pressure rollers 18, 19, however, are designed as elongated cylindrical rollers, wherein the diameter of the cylindrical roller is smaller than the width of the cylindrical roller.
  • the width of the pressure rollers 18, 19 corresponds to the multiple width of the rollers 34, 35th
  • the support body 13 has two longitudinally spaced apart from the band reel 11 side plates 36, 37, wherein each side plate 36, 37 in the direction of the band reel 11 has an arcuate recess or an arc contour and wherein on each side plate 36, 37 each have a bascule bridge 27th and in each case a bearing part 29 are pivotally mounted.
  • the two hinged bridges 27 embrace the band reel 11 in the Anwickelposition and thus ensure a uniform distribution of the contact pressure.
  • the pressure roller 18 extends over a length which corresponds to at least half the distance, preferably approximately 70% of the distance, between two hinged bridges 27 spaced apart from one another in the longitudinal direction of the band reel 1 1.
  • the pressure roller 18 is rotatably mounted about a bearing axis Y 1 on two lateral bearing parts 18a, 18b.
  • the bearing parts 18a, 18b in turn are rotatably mounted on the side plates 36, 37 about the bearing axis Y 2 .
  • the bearing parts 18a, 18d are connected to each other via a shaft 18c.
  • the shaft 18c passes through a thrust part 18d, to which the impression cylinder 14 engages.
  • the bearing parts 18a, 18b are pivoted about the bearing axis Y 2 , which leads to a radial movement of the pressure roller 18 in the pressure region between the support body 13 and the hinged bridges 27.
  • By extending the printing cylinder 14 can thus be applied a sufficiently high compressive force on the tape reel 11 and the magnesium tape 2.
  • the folding bridges 27 may each be connected to each other at its outer end via a bearing shaft of the pressure roller 20.
  • rollers 35 For supporting the rollers 35 between the hinged bridges 27 bearing housing 38 are provided, which are fixed to the hinged bridges 27 interconnecting cross members 39. In addition, rows of three rollers 35 and six rollers 35 are alternately provided. This results in a uniform force distribution during winding and unwinding of the magnesia band 2.
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of the tape reel 1 1 is shown, wherein the construction of the tape reel 1 1 corresponds to the structure of the tape reel 12 and the following example, only the construction of the tape reel 11 is described. It is understood that the structural design of the band reel 11 is not limited to the embodiment shown in Fig. 5.
  • the band reel 1 1 has a reel mandrel with, by way of example, four expansion segments 40, which cooperate with a reel shaft, not shown, and can be deflected radially outward in order to change the diameter of the coiled mandrel.
  • the coiler mandrel has an outer heat-shielding jacket, the thermal-insulation jacket having a total heat transfer coefficient of less than 30 W / m 2 K, preferably less than 20 W / m 2 K, particularly preferably less than 10 W / m 2 K, or less.
  • the insulation is preferably designed in such a way as regards the number of insulating layers, the insulating materials used and the thickness of the insulating layers that at an external temperature of the thermal insulation Sheath of about 300 0 C to 450 0 C, in particular of about 400 0 C, an internal temperature of the heat-insulating shell of less than 100 0 C, preferably less than 80 0 C, in particular of about 70 0 C, is achieved. This ensures that it can not affect the function of the coiler mandrel due to temperatures above about 100 0 C when coiling of hot-rolled metal strips, especially magnesium strips 2, with temperatures between 300 0 C to 450 0 C.
  • insulation is thus provided, which leads on the one hand to a reduced heat dissipation from the coil and on the other hand to protect the mechanics of the expandable reel mandrel from excessive thermal stress.
  • the thermal insulation jacket may have a multilayer structure, wherein, according to FIG. 5, two insulating layers 41, 42 with different thermal conductivity are provided. In principle, however, it is also possible for the thermal insulation jacket to have only one insulating layer 41, 42 which is correspondingly thicker or may also comprise more than two insulating layers.
  • At least one outer insulating layer made of a ceramic material, in particular based on calcium silicate is provided.
  • the insulating material may be, for example, the product "K-Therm", preferably “K-Therm CS 400" from AGK Hoch intricateswerktechnik GmbH from Dortmund.
  • a product with trade name "K-Therm AS” can be used, which is a glass fiber reinforced fiber cement insulation material.
  • the thermal conductivity of the outer insulating layer 41 may be less than 1 W / mK, preferably less than 0.5 W / mK, in particular about 0.3 W / mK or less.
  • the thermal insulation jacket according to FIG. 5 has at least one inner insulating layer 42, which is formed by air-filled chambers.
  • the outer insulating layer 41 and the inner insulating layer 42 are each arranged between concentric to the longitudinal axis of the band reel 1 1 arranged carrier layers 43, 44, 45 made of a material having a high strength, in particular of metal, more particularly between steel sleeves. As a result, a sufficient strength of the heat protection jacket is guaranteed and Deformations of the heat protection jacket during coiling of the magnesium strip 2 are prevented.
  • Air chambers are formed between the carrier layers 44, 45, which are connected to one another via metal webs 48 in order to increase the rigidity.
  • the air chambers may extend in the longitudinal direction over the entire length of the band reel 1 1 and form flow channels for a forced air flow, to allow a heat transfer during reel operation from the interior of the tape reel 11 into the environment.
  • additional units such as compressors or blowers, can be connected.
  • the layer structure shown in Fig. 5 does not have to be provided in every case.
  • the inner insulating layer could be formed by a physical insulating material, while the outer insulating layer is formed of air chambers.
  • the thickness of the carrier layer 43, 44, 45 is preferably between 5 mm to 20 mm, in particular approximately 10 mm to 15 mm. In the embodiment illustrated in FIG. 5, the thickness of the carrier layers 43, 44, 45 decreases in the radial direction to the outside. In principle, however, it can also be provided that the two outer carrier layers 43, 44 have an equal thickness of preferably approximately 10 mm and the radially inner carrier layer 45 have a thickness of approximately 15 mm.
  • the thickness of the outer insulating layer 41 is preferably between 20 mm to 40 mm, in particular about 30 mm.
  • the thickness of the inner insulating layer 42 is larger and may be between 30 mm to 50 mm, in particular about 40 mm.
  • Due to the selected layer structure of the heat protection jacket can be ensured at an external temperature of the outer steel sleeve as a support layer 43 of about 400 0 C that the temperature at the expansion segments 40 and the maximum internal temperature of the inner steel sleeve as the inner support layer 45 has a temperature of 100 Does not exceed 0 C and, preferably, in the order of only about 70 0 C.
  • the support layers 43 to 45 preferably designed as steel sleeves, are screwed together and with the expansion segments 40.
  • the thermal insulation sheath is formed as connected to the coiler mandrel, in particular screwed, insulating sleeve and has a plurality of sleeve segments 46.
  • the sleeve segments 46 can be positively connected to each other in the circumferential direction via a toothing as shown in FIG.
  • a plurality of threaded openings 47 are provided in the sleeve segments 46. This is shown in FIG.
  • Anwickel bamboon and tape reel can be used advantageously in particular for finish rolling a magnesium strip at temperatures of the magnesium strip between 300 0 C and 450 0 C in several WaIz stitches in a reversing rolling.
  • the Anwickel bamboon and tape reel described are not to be used for the Aufg. Uncoiling of hot rolled magnesium bands limited, but can be used advantageously for winding or unwinding of other metal bands with higher or lower temperatures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Anwickelhilfe (6, 7) für einen Bandhaspel (11, 12) für Metallband, insbesondere ausgebildet zum Andrücken eines warmgewalzten Magnesiumbandes (2) mit Temperaturen zwischen 300 °C und 450 °C an den Bandhaspel (11, 12). Erfindungsgemäß ist ein senkrecht zur Längsachse des Bandhaspels (11, 12) zwischen einer Freigabeposition und einer Anwickelposition hin- und herverfahrbar gelagerten Tragkörper (13) vorgesehen, wobei der Tragkörper (13) eine Mehrzahl von vorzugsweise mittels Druckzylindern (14, 15, 16) verstellbaren Andrückrollen (18, 19, 20, 21) aufweist zum Einführen und Andrücken der ersten und/oder letzten Bandlagen eines Metallbandes an den Bandhaspel (11, 12) bzw. an die aufgewickelten Bandlagen und wobei in der Anwickelposition die Andrückrollen (18, 19, 20, 21) unmittelbar gegen den Bandhaspel (11, 12) oder das aufgewickelte Metallband derart andrückbar sind, daß ein schlupffreies Aufwickeln und/oder Abwickeln des Metallbandes sichergestellt ist.

Description

An wickelhilfe, Bandhaspel und Walz Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Anwickelhilfe für einen Bandhaspel für Metallband, insbesondere für kalt- und warmgewalzte Bänder aus Stahl- und Nichteisenwerk- Stoffen, weiter insbesondere ausgebildet zum Andrücken eines warmgewalzten Magnesiumbandes mit Temperaturen zwischen 300 0C und 450 0C an den Bandhaspel. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Bandhaspel zum Auf- und/oder Abwickeln von Metallband, insbesondere für kalt- und warmgewalzte Bänder aus Stahl- und Nichteisenwerkstoffen, weiter insbesondere zum Auf- und/oder Abwickeln von warmgewalztem Magnesiumband mit Temperaturen zwischen 300 0C und 450 0C. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzvorrichtung, insbesondere für einen Reversierbetrieb, weiter insbesondere zum Fertigwalzen eines Magnesiumbandes bei Temperaturen des Magnesiumbandes zwischen 300 0C und 450 0C in mehreren Walzstichen, mit wenig- stens einer Anwickelhilfe und/oder wenigstens einem Bandhaspel jeweils der vorgenannten Art.
Aus dem Stand der Technik sind Riemenumschlinger als Anwickelhilfe bekannt. Die bekannten Riemenumschlinger sind Teil einer Haspeleinrichtung, die dazu ausgebildet ist, gewalztes Blech auf einem Haspeldorn zu einem Coil anzuwic- keln. Zum Anwickeln können Spreizsegmente des Haspeldorns derart radial nach außen ausgelenkt werden, dass der äußere Umfang der Spreizsegmente einen Kreis bildet. Zum Abwickeln eines Coils muss der Haspeldorn in seinem Durchmesser kleiner werden als der Innendurchmesser des Coils, um das Coil aufzunehmen. Hierzu können bei einem Haspeldorn üblicherweise zwei Durchmesser gezielt angefahren werden.
Die Riemenumschlinger bringen den Anfang eines von einer Walzvorrichtung ankommenden Metallbandes mit einer Haspeltrommel bzw. einem Haspeldorn eines Bandhaspels in Wirkverbindung, und zwar so lange, bis so viele Bandwindungen auf der Haspeltrommel liegen, dass ein schlupffreies Aufhaspeln des Metallbandes ohne zusätzliche Anpresskraft gewährleistet ist. Damit der Umschlin- gungswinkel des Riemens des Bandumschlingers zur Erzielung eines sicheren Einfahrens des Bandanfanges in die erste Bandwindung möglichst groß ist, wird der Riemen um eine mit Rollen versehene Klappbrücke gelenkt, die - nachdem der Riemenumschlinger gegen die Haspeltrommel gefahren ist - umgeklappt wird. Außerdem muss zur Erzielung eines schlupffreien Aufwickeins des Me-
BE3TÄTlGUNGSKOPrE tallbandes auf die Haspeltrommel der Riemen zusätzlich mit einem Riemenspanner in Wirkverbindung gebracht werden. Die beschriebenen Riemenumschlinger kommen aufgrund der begrenzten Temperaturbeständigkeit der eingesetzten Riemen überwiegend beim Kaltwalzen von Metallbändern zum Einsatz.
Magnesiumbänder können vorteilhaft aus Gießband mit einer Materialstärke von vorzugsweise weniger als 20 mm mittels Gießwalz- oder Dünnbandgießverfahren mit oder ohne anschließende Umformung hergestellt werden. Das Gießband erstarrt mit vergleichsweise hohen Abkühlgeschwindigkeiten und kann zu Coils aufgehaspelt werden. Zur Herstellung des fertigen Endproduktes wird das Halbzeug gegebenenfalls wärmebehandelt und danach umgeformt, vorzugsweise durch Walzen mit oder ohne anschließendem Rollformen. Die gegossenen bzw. gießgewalzten Formmaterialien werden dabei vorzugsweise zügig auf eine für das Walzen geeignete Vorwärmtemperatur zwischen 150 und 500 0C erhitzt. Die Magnesiumbänder werden dann durch Warmwalzen gefertigt.
Zur Verbesserung der Umformeigenschaften von Magnesiumbändern ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Magnesiumbänder mit Temperaturen zwischen 300 0C und 450 0C in mehreren Walzstichen fertig zu walzen.
Im Gegensatz zur Kaltbandfertigung können bei der Warmbandfertigung von beispielsweise Magnesiumbändern die aus dem Stand der Technik bekannten Riemenumschlinger aufgrund der mangelnden Temperaturbeständigkeit der Riemen nicht oder nur bedingt eingesetzt werden, um ein schlupffreies Aufhas- peln bzw. Abhaspeln des heißen Metallbandes zu gewährleisten. Soll das Metallband in mehreren Walzstichen in einem im Reversierbetrieb betriebenen Walzgerüst fertiggewalzt werden, ist eine starke Abkühlung des Metallbandes beim Auf- und Abhaspeln möglichst zu vermeiden, um die Umformeigenschaften des Metallbandes nicht zu verschlechtern. Aus dem Stand der Technik ist in diesem Zusammenhang bekannt, das heiße Metallband mindestens nach dem ersten Stich auf einen warmen Haspel aufzuhaspeln und auf der jeweiligen Umformtemperatur zu halten. Die Umformtemperatur liegt dabei vorzugsweise bei wenigstens 300 0C. Das Warmhalten der Bandhaspel führt zu einem konstruktiven Mehraufwand und erhöht die Kosten der Bandherstellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anwickelhilfe, einen Bandhaspel und eine Walzvorrichtung jeweils der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweisen und das einfache und kostengünstige Auf- und Abwickeln von warmen Metallbändern ermöglichen, wobei es beim Auf- und/oder Abwickeln des Metallbandes auf den erfindungsgemäßen Bandhaspel zu keiner oder einer lediglich geringfügigen Ver- schlechterung der Umformeigenschaften des Metallbandes kommen soll.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Anwickelhilfe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anwickelhilfe sieht den Einsatz von Andrückrollen vor, die so lange mit konstanter Kraft gegen den Haspeldorn bzw. gegen die auf den Haspeldorn aufgehaspelten Bandlagen gedrückt werden, bis durch Eigenreibung zwischen Haspeldorn und Bandanfang ein schlupffreies weiteres Aufhaspeln des Bandes ohne die Kraft der Andrückrollen gewährleistet ist. Sollen warmgewalzte Bänder mit hoher Temperatur angewickelt werden, können zur Begrenzung der thermischen Belastung vorzugsweise mehrere nebeneinander liegende Rollsegmente als Andrückrollen eingesetzt werden, und keine durchgängigen Rollen bzw. keine Zylinderrollen, die sich über den gesamten Andrückbereich erstrecken. Der Durchmesser eines Rollsegmentes im Sinne der Erfindung ist dann vor- zugs weise größer als die Breite des Rollsegmentes, bezogen auf die Rolle. Hier kann erfindungsgemäß eine entsprechende Steuereinrichtung vorgesehen sein, um die Andrückrollen jeweils um den Betrag der Banddicke zurückzuverstellen, wenn sich der Durchmesser des Coils im Bereich der Bandspitze jeweils mit Beginn einer neuen Bandlage sprungartig um den Betrag der Banddicke ändert.
Die erfindungsgemäße Anwickelhilfe weist einen einfachen konstruktiven Aufbau auf. Durch die Andrückrollen wird das schlupffreie Aufhaspeln des Bandes in einfacher Weise gewährleistet, wobei durch Verwendung von Andrückrollen aus einem (hoch-) temperaturbeständigen Material gewährleistet sein kann, dass das Auf- bzw. Abwickeln von Metallbändern mit Temperaturen von mehr als 300 0C bis vorzugsweise 450 0C oder mehr ohne Beschädigung oder Zerstörung der Andrückrollen möglich ist. Durch Verfahren des Tragkörpers von einer Freigabeposition in eine Anwickelposition und anschließendes Anstellen der Andrückrollen gegen den Bandhaspel bzw. das Metallband können die für ein schlupffreies Auf- und Abhaspeln des Metallbandes erforderlichen Druckkräfte aufgebracht werden. Durch die Verfahrmöglichkeit zur Seite oder, vorzugsweise, nach oben, wird eine freie Zugänglichkeit zum Bandhaspel für die Wartung und Montage oder im Fall von Havarien gewährleistet. Der Raumbedarf einer nach oben verfahrbaren Anwickelhilfe ist darüber hinaus vergleichsweise gering. Ein Riemen, wie er bei den bekannten Riemenumschlingern eingesetzt wird, ist bei der erfindungsgemäßen Anwickelhilfe nicht vorgesehen.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist bei einem Bandhaspel der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Bandhaspel einen Haspeldorn aufweist, wobei der Haspeldorn eine außenliegende Wärmeschutz-Ummantelung bzw. eine Isolierung aufweist. Vorzugsweise weist die Wärmeschutz-Ummantelung einen Gesamtwärmedurchgangskoeffizienten von weniger als 30 WVm2K, vorzugsweise von weniger als 20 W/m2K, weiter bevorzugt von weniger als 10 W/m2K, auf, bezogen auf die Gesamtdicke der Isolierung.
Der Erfindung liegt an dieser Stelle der Grundgedanke zugrunde, durch die er- findungsgemäß vorgesehene Isolierung des Haspeldorns das Auf- bzw. Abhaspeln von Metallband auf einen Bandhaspel auch bei höheren Metallbandtemperaturen zu ermöglichen, ohne dass eine temperaturbedingte Beschädigung oder Zerstörung von Führungselementen und Passungen im Inneren des Haspeldorns, die bei Temperaturen oberhalb von 100 0C auftreten können, befürchtet werden muss. Im übrigen wird durch die Isolierung auch die Wärmeableitung von dem Metallband in den Haspeldorn verringert, so dass es beim Auf- und Abwickeln des Metallbandes zu einer geringeren Abkühlung des Metallbandes kommt. Eine Beheizung des erfindungsgemäßen Bandhaspels und/oder des Metallbandes nach dem Abwickeln und vor dem Einlaufen in das Walzgerüst ist vorzugsweise nicht erforderlich, kann jedoch grundsätzlich auch vorgesehen sein. Im übrigen lässt sich die erfindungsgemäße Isolierung auch bei ansonsten nicht für das Aufwickeln von warmen Metallbändern einsetzbaren Bandhaspeln in einfacher Weise nachrüsten.
Die vorgenannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die nachfolgend beschriebenen Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in einer beliebigen Kombination realisiert werden. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung einer Reversierwalzvorrichtung mit zwei erfin- dungsgemäßen Anwickelhilfen und zwei erfindungsgemäßen Bandhaspeln,
Fig. 2 eine Ansicht auf eine der in Fig. 1 dargestellten Anwickelhilfen in der Anwickelposition in Längsrichtung des Bandhaspels,
Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Anwickelhilfe in einer Ansicht senkrecht zur Längsachse des Bandhaspels von hinten,
Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 2 dargestellten Anwickelhilfe entlang der Linie A-A aus Fig. 3,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Bandhaspels mit einer äußeren Isolierhülse und
Fig. 6 eine Draufsicht auf die äußere Isolierhülse bei dem in Fig. 5 dargestellten Bandhaspel.
In Fig. 1 ist eine Walzvorrichtung 1 für den Reversierbetrieb beispielsweise zum Fertigwalzen eines Magnesiumbandes 2 bei Temperaturen des Magnesiumbandes 2 zwischen 300 0C und 450 0C in mehreren Walzstichen dargestellt. Die in der Zeichnung dargestellte Reversierwalzvorrichtung, die dargestellte Anwickelhilfe und der dargestellte Bandhaspel sind nicht auf die Verwendung zum WaI- zen, Anwickeln und Aufhaspeln von warmgewalzten Magnesiumbändern beschränkt.
Die Banddicke des Magnesiumbandes kann zwischen 0,5 mm bis 8 mm betragen. Die Walzvorrichtung 1 weist ein Walzgerüst 3 und zwei Haspeleinrichtun- gen 4, 5 auf. Jede Haspeleinrichtung 4, 5 weist eine Anwickelhilfe 6, 7 auf, die im wesentlichen gleich ausgebildet sind. Zum Anheben eines Coils 8 aus aufgewickeltem Metallband 2 ist unterhalb von jeder Anwickelhilfe 6, 7 eine Coilhe- beeinrichtung 9, 10 vorgesehen. Das Walzgerüst 3 und die Coilhebeeinrichtun- gen 9, 10 sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und weisen eine dem Fachmann geläufige konstruktive Ausgestaltung auf. Das Walzgerüst 3 kann im Reversierbetrieb betrieben werden, um unter Berücksichtigung des besonderen Verformungsverhaltens von Magnesiumband 2 die jeweils erforderliche Distanzdickenreduzierung bzw. Umformung zu erzielen. Dabei soll die Temperatur des Magnesiumbandes 2 beim Walzvorgang und beim Auf- bzw. Abwickeln auf zwei in Fig. 1 schematisch dargestellte Bandhaspeln 11 , 12 der Haspeleinrichtungen 4, 5 zwischen 300 0C bis 450 0C betragen, um gute Umformeigenschaften zu gewährleisten. Die Bandhaspel 1 1 , 12 können angetrieben sein, um das Magnesiumband 2 auf- bzw. abzuwickeln und in Richtung zum Walzgerüst 3 zu transportieren. Alternativ oder ergänzend kann auch der Vortrieb des Magnesiumbandes 2 durch entsprechende Einrichtungen des Walzgerüstes 3 bewirkt werden.
Das Fertigwalzen des Magnesiumbandes 2 erfolgt ausgehend von einem Magne- sium(vor)band 2 in mehreren Walzstichen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus- führungsform sind die beiden Bandhaspeln 11 , 12 zwischen einem Abwickel- und einem Wickelbetrieb umschaltbar. Das Magnesiumband 2 wird im Walzgerüst 3 reversierend gewalzt. Das Magnesiumband 2 wird dabei von einem der Bandhaspel 11 , 12 abgehaspelt, durchläuft sodann das Walzgerüst 3 und wird schließlich auf dem anderen der Haspel 11 , 12 wieder aufgehaspelt. Danach wird die Betriebsrichtung umgekehrt. Das Magnesiumband 2 wird also beim nächsten Durchlauf vom anderen der Bandhaspel 11 , 12 abgehaspelt, durchläuft das Walzgerüst 3 und wird dann wieder von einem der Bandhaspel 11 , 12 aufgehaspelt. Nicht dargestellt ist, dass zum Ausgleich von im Zuge des Fertigwalzens eintretender Wärmeverluste und zur Gewährleistung einer ausreichenden Ver- formbarkeit des Magnesiumbandes 2 die Walzvorrichtung 1 wenigstens eine nicht im einzelnen dargestellte Heizeinrichtung, wie beispielsweise einen Ofen, für das Magnesiumband 2 umfassen kann.
Im ersten Walzstich wird ein Magnesiumband 2 von einem Coil 8, das sich auf dem Bandhaspel 11 befindet, abgewickelt und durchläuft das Walzgerüst 3, wobei die Vortriebsrichtung des Bandes mit X gekennzeichnet ist. Die Anwickelhil- fe 6 dieses Bandhaspels 11 ist in eine Freigabestellung hochgefahren. Nach dem Durchlaufen des Walzgerüstes 3 wird das Magnesiumband 2 auf der anderen Seite des Walzgerüstes 3 auf den Bandhaspel 12 aufgewickelt, wobei die Anwic- kelhilfe 7 in eine Anwickelposition heruntergefahren ist. Durch die Anwickelhil- fe 7 wird das ankommende Magnesiumband 2 gegen den Bandhaspel 12 gedrückt, bis so viele Bandwindungen auf dem Bandhaspel 12 liegen, dass ein schlupffreies weiteres Aufhaspeln des Magnesiumbandes 2 ohne zusätzliche Anpresskraft gewährleistet ist. Dann wird die Anwickelhilfe 7 in die Freigabestellung hochgefahren. Ist das Magnesiumband 2 in dem Walzgerüst 3 vollständig gewalzt worden, wird die Walzrichtung 7 umgekehrt und das Magnesiumband 2 wird für den zweiten Walzstich vom Bandhaspel 12 erneut dem Walzgerüst 3 zugeführt und anschließend auf dem Bandhaspel 1 1 aufgewickelt, bis das Magnesiumband 2 den zweiten Walzstich vollständig absorbiert hat. Hierbei stellt dann die Anwickelhilfe 6 das schlupffreie Aufwickeln des Magnesiumbandes 2 sicher. Diese Verfahrensweise wird für die nachfolgenden Walzstiche fortge- setzt, bis das Magnesiumband 2 eine vorgegebene Enddicke erreicht hat.
Die Anwickelhilfen 6, 7 weisen einen im wesentlichen gleichen Aufbau auf, so dass nachfolgend der Aufbau lediglich für eine Anwickelhilfe 6, 7 im einzelnen beschrieben wird.
Die Anwickelhilfe 6 weist einen senkrecht zur Längsachse des Bandhaspels 1 1 zwischen einer Freigabeposition, die in Fig. 1 dargestellt ist und einer Anwickel- position, die für die zweite Anwickelhilfe 7 gemäß Fig. 1 dargestellt ist, in vertikaler Richtung hin- und herverfahrbar gelagerten Tragkörper 13 auf, wobei der Tragkörper 13 eine Mehrzahl von vorzugsweise mittels Druckzylindern 14, 15, 16 verstellbare Andrückrollen 18, 19, 20, 21 aufweist zum Einführen und Andrücken der ersten und letzten Bandlagen des Magnesiumbandes 2 an den Bandhaspel 11 bzw. an bereits aufgewickelte Bandlagen. Die Andrückrollen 18 bis 21 bestehen aus einem temperaturbeständigen Material, das zumindest bei Band- temperaturen von 300 0C bis 450 0C stabil ist. Dadurch können in der Anwickel- position die Andrückrollen 18 bis 21 unmittelbar gegen den Bandhaspel 11 bzw. das aufgewickelte Magnesiumband 2 angedrückt werden, ohne dass aufgrund der hohen Temperaturen des Magnesiumbandes 2 eine Beschädigung oder Zerstörung der Andrückrollen 18 bis 21 befürchtet werden muss. Dabei versteht es sich, dass die Andrückrollen 18 bis 21 bedarfsweise mehr oder weniger stark angestellt werden können, um ein schlupffreies Aufwickeln des Magnesiumbandes 2 auf den Bandhaspel 11 sicherzustellen.
Der Tragkörper 13 ist gemäß Fig. 3 an einem Schlitten 22 in vertikaler Richtung zum Bandhaspel 11 entlang einer Zahnstange 23 eines Traggestells 24 verfahrbar geführt. Zum Verfahren des Tragkörpers 13 ist ein entsprechend gesteuerter Antrieb 25 vorgesehen. Der Tragkörper 13 weist auf der dem Bandhaspel 11 zugewandten Außenseite 26 eine Bogenkontur auf, die sich über eine Bogenlänge mit zugeordnetem Bogen- winkel α von ca. 100° bis 130°, vorzugsweise ca. 120°, erstreckt. Am Ende der Bogenkontur ist eine bogenförmige Klappbrücke 27 schwenkbar an dem Tragkörper 13 gelagert, wobei zum Verschwenken der Druckzylinder 28 vorgesehen ist. Die Bogenkontur der Klappbrücke erstreckt sich über eine Bogenlänge mit zugeordnetem Bogenwinkel ß von ca. 120° bis 150°, vorzugsweise ca. 130°. Durch Umschwenken der Klappbrücke 27 von einer Freigabestellung, die in Fig. 1 für die Anwickelhilfe 6 gezeigt ist, in eine Andrückstellung, die in Fig. 1 für die Anwickelhilfe 7 dargestellt ist, wird ein den Bandhaspel 11 vorzugsweise ca. 250° konzentrisch umgebender Raum geschaffen. Dadurch kann das schlupffreie Aufwickeln des Magnesiumbandes 2 auf den Bandhaspel 11 sichergestellt werden, wenn sich die Anwickelhilfe 6 in der Anwickelposition befindet. Beim Ab- wickeln des Magnesiumbandes 2 von dem Coil 8 ist die Anwickelhilfe 6 jedoch hochgefahren und die Klappbrücke 27 auf geschwenkt. Dadurch wird in einfacher Weise eine Behinderung beim Abwickeln des Magnesiumbandes 2 von dem Coil 8 durch die Anwickelhilfe 6 ausgeschlossen.
An dem anderen Ende der an der Außenseite 26 des Tragkörpers 13 vorgesehenen Bogenkontur ist wenigstens ein Lagerteil 29 schwenkbar an dem Tragkörper 13 gelagert. Die Klappbrücke 27 weist an ihrem äußeren Ende einen schwenkbar an der Klappbrücke 27 befestigten gebogenen Führungsarm 30 auf.
Eine erste Andrückrolle 18 ist im Bereich der Anlenkung der Klappbrücke 27 an den Tragkörper 13 vorgesehen, wobei die Andrückrolle 18 in radialer Richtung anstellbar ist, um in einfacher Weise eine ausreichend große Andrückkraft gegen den Bandhaspel 11 bzw. eine Bandlage aufbringen zu können.
Am unteren Ende des Lagerteils 29 ist die zweite Andrückrolle 19 gelagert. Das Lagerteil 29 kann über den Druckzylinder 15 verschwenkt werden, um die Andrückrolle 19 mehr oder weniger stark gegen den Bandhaspel 11 bzw. das Magnesiumband 2 anzudrücken. Das Lagerteil 29 ist zusätzlich zu der Anlenkung am Ende des bogenförmigen Abschnitts an der Außenseite 26 des Tragkörpers 13 über zwei Gelenkarme 32, 33 gelenkig an dem Tragkörper 13 befestigt. Dies führt zu einer stabilen Befestigung des Lagerteils 29 an dem Tragkörper 13 und ermöglicht das Übertragen hoher Anstellkräfte auf den Bandhaspel 11 bzw. das Magnesiumband 2.
Die dritte Andrückrolle 20 und die vierte Andrückrolle 21 sind im Bereich der Anlenkung des Führungsarms 30 an die Klappbrücke 27 und im mittleren Bereich des Führungsarms 30 vorgesehen. Durch den Druckzylinder 16 lassen sich der Führungsarm 30 und damit die Andrückrollen 20, 21 bedarfsweise mehr oder weniger stark gegen das Magnesiumband 2 bzw. den Bandhaspel 11 drücken.
An dem Tragkörper 13 sind im Bereich zwischen der ersten Andrückrolle 18 und der zweiten Andrückrolle 19 eine Mehrzahl von Laufrollen 34 vorgesehen, die zur Verringerung der Gleitreibung beim Aufwickeln bzw. Abwickeln des Magnesiumbandes 2 auf dem Bandhaspel 11 vorgesehen sind und für eine gleichmäßige Druckverteilung sorgen. Weitere Laufrollen 35 sind an der Klappbrücke 27 im Bereich zwischen der ersten Andrückrolle 18 und der dritten Andrückrolle 20 vorgesehen. Die Laufrollen 34, 35 sind als Rollsegmente ausgebildet, wobei, vorzugsweise, der Durchmesser einer Rolle größer als die Breite der Rolle ist. Mehrere Laufrollen 34, 35 sind nebeneinanderliegend angeordnet. Dadurch wird die thermische Belastung der Laufrollen 34, 35 beim Aufwickeln bzw. Abwic- kein von warmgewalzten Bändern verringert. Die Andrückrollen 18, 19 sind dagegen als langgestreckte Zylinderrollen ausgebildet, wobei der Durchmesser der Zylinderrolle kleiner ist als die Breite der Zylinderrolle. Die Breite der Andrückrollen 18, 19 entspricht der mehrfachen Breite der Laufrollen 34, 35.
Der Tragkörper 13 weist zwei in Längsrichtung des Bandhaspels 11 voneinander beabstandete Seitenplatten 36, 37 auf, wobei jede Seitenplatte 36, 37 in Richtung auf den Bandhaspel 11 eine bogenförmige Aussparung bzw. eine Bogenkontur aufweist und wobei an jeder Seitenplatte 36, 37 jeweils eine Klappbrücke 27 und jeweils ein Lagerteil 29 schwenkbar gelagert sind. Die beiden Klappbrücken 27 umgreifen in der Anwickelposition den Bandhaspel 11 und stellen so eine gleichmäßige Verteilung des Anpressdrucks sicher.
Wie sich weiter aus Fig. 3 ergibt, erstreckt sich die Andrückrolle 18 über eine Länge, die zumindest dem halben Abstand, vorzugsweise ca. 70 % des Abstan- des, zwischen zwei in Längsrichtung des Bandhaspels 1 1 voneinander beabstan- deten Klappbrücken 27 entspricht. Die Andrückrolle 18 ist dabei um eine Lagerachse Y1 drehbar an zwei seitlichen Lagerteilen 18a, 18b gelagert. Die Lagerteile 18a, 18b ihrerseits sind an den Seitenplatten 36, 37 um die Lagerachse Y2 drehbar gelagert. Die Lagerteile 18a, 18d sind über eine Welle 18c miteinander verbunden. Die Welle 18c durchgreift ein Schubteil 18d, an das der Druckzylinder 14 angreift. Beim Ausfahren des Druckzylinders 14 werden die Lagerteile 18a, 18b um die Lagerachse Y2 verschwenkt, was zu einer radialen Bewegung der Andrückrolle 18 in den Andrückbereich zwischen dem Tragkörper 13 und den Klappbrücken 27 führt. Durch Ausfahren des Druckzylinders 14 kann somit eine ausreichend hohe Druckkraft auf den Bandhaspel 11 bzw. das Magnesiumband 2 aufgebracht werden. Über die Andrückrolle 18 sind damit auch die Seitenplatten 36, 37 miteinander verbunden, was zu einem sehr stabilen Aufbau der gezeigten Anwickelhilfe 6 beiträgt. Darüber hinaus können die Klappbrücken 27 jeweils an ihrem äußeren Ende über eine Lagerwelle der Andrückrolle 20 miteinander verbunden sein.
Zur Lagerung der Laufrollen 35 zwischen den Klappbrücken 27 sind Lagergehäuse 38 vorgesehen, die auf die Klappbrücken 27 miteinander verbindenden Querträgern 39 festgesetzt sind. Darüber hinaus sind abwechselnd Reihen von drei Laufrollen 35 und von sechs Laufrollen 35 vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung beim Auf- bzw. Abwickeln des Magnesi- umbandes 2.
In Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Bandhaspels 1 1 dargestellt, wobei der Aufbau des Bandhaspels 1 1 dem Aufbau des Bandhaspels 12 entspricht und nachfolgend exemplarisch lediglich der Aufbau des Bandhaspels 11 beschrieben wird. Es versteht sich, dass der konstruktive Aufbau des Bandhaspels 11 nicht auf die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform beschränkt ist.
Der Bandhaspel 1 1 weist einen Haspeldorn mit beispielhaft vier Spreizsegmenten 40 auf, welche mit einer nicht dargestellten Haspelwelle zusammenwirken und radial nach außen ausgelenkt werden können, um den Durchmesser des Has- peldorns zu verändern. Der Haspeldorn weist eine außenliegende Wärmeschutz- Ummantelung auf, wobei die Wärmeschutz-Ummantelung eine Gesamtwärmedurchgangskoeffizienten von weniger als 30 W/m2K, vorzugsweise von weniger als 20 W/m2K, besonders bevorzugt von weniger als 10 W/m2K, oder weniger aufweisen kann. Die Isolierung ist vorzugsweise derart ausgelegt, was die Anzahl von Isolierschichten, die eingesetzten Isoliermaterialien und die Dicke der Isolierschichten betrifft, dass bei einer Außentemperatur der Wärmeschutz- Ummantelung von ca. 300 0C bis 450 0C, insbesondere von ca. 400 0C, eine Innentemperatur der Wärmeschutzummantelung von weniger als 100 0C, vorzugsweise von weniger als 80 0C, insbesondere von ca. 70 0C, erreicht wird. Dadurch ist sichergestellt, dass es beim Aufhaspeln von warmgewalzten Metallbändern, insbesondere Magnesiumbändern 2, mit Temperaturen zwischen 300 0C bis 450 0C nicht zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Haspeldorns aufgrund von Temperaturen oberhalb von ca. 100 0C kommen kann. Bei Verwendung des beschriebenen Bandhaspels 11 in der Walzvorrichtung 1 wird somit eine Isolierung zur Verfügung gestellt, die einerseits zu einer verringerten Wärmeabfuhr aus dem Coil und andererseits zu einem Schutz der Mechanik des spreizbaren Haspelsdorns vor zu hoher thermischer Belastung führt.
Die Wärmeschutz-Ummantelung kann einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen, wobei gemäß Fig. 5 zwei Isolierschichten 41 , 42 mit unterschiedlicher Wärme- leitfähigkeit vorgesehen sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass die Wärmeschutz-Ummantelung lediglich eine Isolierschicht 41 , 42 aufweist, die entsprechend dicker ausgebildet ist oder auch mehr als zwei Isolierschichten umfassen kann.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Bandhaspel 11 ist wenigstens eine äußere Isolierschicht aus einem keramischen Material, insbesondere auf der Basis von Kalziumsilikat, vorgesehen. Bei dem Isoliermaterial kann es sich beispielsweise um das Produkt "K-Therm", vorzugsweise um "K-Therm CS 400", der Firma AGK Hochleistungswerkstoffe GmbH aus Dortmund handeln. Alternativ kann auch ein Produkt mit Handelsnamen "K-Therm AS" eingesetzt werden, bei dem es sich um einen Faserzement-Isolierwerkstoff mit Glasfaserverstärkung handelt. Die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Isolierschicht 41 kann weniger als 1 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,5 W/mK, insbesondere ca. 0,3 W/mK oder weniger betragen.
Darüber hinaus weist die Wärmeschutz-Ummantelung gemäß Fig. 5 wenigstens eine innere Isolierschicht 42 auf, die durch luftgefüllte Kammern gebildet wird. Die äußere Isolierschicht 41 und die innere Isolierschicht 42 sind jeweils zwischen konzentrisch zur Längsachse des Bandhaspels 1 1 angeordnete Träger- schichten 43, 44, 45 aus einem Material mit einer hohen Festigkeit, insbesondere aus Metall, weiter insbesondere zwischen Stahlhülsen, angeordnet. Dadurch wird eine ausreichende Festigkeit der Wärmeschutz-Ummantelung gewährleistet und es werden Verformungen der Wärmeschutz-Ummantelung beim Aufhaspeln des Magnesiumbandes 2 verhindert.
Zwischen den Trägerschichten 44, 45, die zur Erhöhung der Steifigkeit über Me- tallstege 48 miteinander verbunden sind, werden Luftkammern gebildet. Die Luftkammern können sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Bandhaspels 1 1 erstrecken und Strömungskanäle für eine erzwungene Luftströmung bilden, um einen Wärmetransport beim Haspelbetrieb aus dem Inneren des Bandhaspels 11 in die Umgebung zu ermöglichen. Zur Erzeugung einer Luft- Strömung können zusätzliche Aggregate, wie Verdichter oder Gebläse, zugeschaltet werden.
Es versteht sich, dass der in Fig. 5 dargestellte Schichtaufbau nicht in jedem Fall vorgesehen sein muss. Beispielsweise könnte auch die innere Isolierschicht durch ein körperliches Isoliermaterial gebildet werden, während die äußere Isolierschicht aus Luftkammern gebildet wird.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Trägerschicht 43, 44, 45 zwischen 5 mm bis 20 mm, insbesondere ca. 10 mm bis 15 mm. Bei der in Fig. 5 dargestellten Aus- führungsform nimmt die Dicke der Trägerschichten 43, 44, 45 in radialer Richtung nach außen hin ab. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die beiden äußeren Trägerschichten 43, 44 eine gleiche Dicke von vorzugsweise ca. 10 mm und die radial innen liegende Trägerschicht 45 eine Dicke von ca. 15 mm aufweisen.
Die Dicke der äußeren Isolierschicht 41 beträgt vorzugsweise zwischen 20 mm bis 40 mm, insbesondere ca. 30 mm. Die Dicke der inneren Isolierschicht 42 ist größer und kann zwischen 30 mm bis 50 mm, insbesondere ca. 40 mm, betragen. Durch den dargestellten Aufbau kann eine hohe Wärmeschutzwirkung bei aus- reichender Festigkeit der Wärmeschutz-Ummantelung gewährleistet werden. Durch den gewählten Schichtaufbau der Wärmeschutz-Ummantelung kann bei einer Außentemperatur der äußeren Stahlhülse als Trägerschicht 43 von ca. 400 0C sichergestellt werden, dass die Temperatur an den Spreizsegmenten 40 bzw. die maximale Innentemperatur der inneren Stahlhülse als innere Trägerschicht 45 eine Temperatur von 100 0C nicht überschreitet und, vorzugsweise, in der Größenordnung von lediglich ca. 70 0C liegt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die vorzugsweise als Stahlhülsen ausgebildeten Trägerschichten 43 bis 45 miteinander und mit den Spreizsegmenten 40 verschraubt. Die Wärmeschutz-Ummantelung ist als mit dem Haspeldorn verbundene, insbesondere verschraubte, Isolierhülse ausgebildet und weist eine Mehrzahl von Hülsensegmenten 46 auf. Die Hülsensegmente 46 können gemäß Fig. 6 in Umfangsrichtung über eine Verzahnung formschlüssig miteinander verbunden sein. Zum Verschrauben der Hülsensegmente 46 mit den Spreizsegmenten 40 und zum Verschrauben der Trägerschichten 43 bis 45 miteinander sind eine Mehrzahl von Gewindeöffnungen 47 in den Hülsensegmenten 46 vorgesehen. Dies ist in Fig. 6 dargestellt.
Die dargestellten und beschriebenen Anwickelhilfen und Bandhaspel lassen sich vorteilhaft insbesondere zum Fertigwalzen eines Magnesiumbandes bei Temperaturen des Magnesiumbandes zwischen 300 0C und 450 0C in mehreren WaIz- Stichen in einer Reversier- Walzvorrichtung einsetzen. Die beschriebenen Anwickelhilfen und Bandhaspel sind jedoch nicht auf eine Verwendung für das Aufbzw. Abhaspeln von warmgewalzten Magnesiumbändern beschränkt, sondern können vorteilhaft auch zum Auf- bzw. Abhaspeln von anderen Metallbändern mit höheren oder geringeren Temperaturen eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Anwickelhilfe (6, 7) für einen Bandhaspel (11 , 12) für Metallband, insbesondere ausgebildet zum Andrücken eines warmgewalzten Magnesiumbandes (2) mit Temperaturen zwischen 300 0C und 450 0C an den Bandhaspel (11 , 12), mit einem senkrecht zur Längsachse des Bandhaspels (11 , 12) zwischen einer Freigabeposition und einer Anwickelposition hin- und herverfahrbar gelagerten Tragkörper (13), wobei der Tragkörper (13) eine Mehrzahl von vorzugsweise mittels Druckzylindern (14, 15, 16) verstellbaren Andrückrollen (18, 19, 20, 21) aus einem zumindest bei Bandtemperaturen von 3000C bis 4500C temperaturbeständigen Material aufweist zum Einführen und Andrücken der ersten und/oder letzten Bandlagen eines Metallbandes an den Bandhaspel (11 , 12) bzw. an die aufgewickelten Bandlagen, wobei in der Anwickelposition die Andrückrollen (18, 19, 20, 21) unmittelbar gegen den Bandhaspel (11 , 12) oder das aufgewic- kelte Metallband derart andrückbar sind, dass ein schlupffreies Aufwickeln und/oder Abwickeln des Metallbandes sichergestellt ist, wobei der Tragkörper (13) auf der dem Bandhaspel (11 , 12) zugewandten Außenseite (26) eine kreis- segmentförmige Bogenkontur aufweist und am Ende der Bogenkontur wenigstens eine kreissegmentförmige Klappbrücke (27) schwenkbar an dem Tragkör- per (13) gelagert ist und wobei durch Umschwenken der Klappbrücke (27) von einer Freigabestellung in eine Andrückstellung ein den Bandhaspel (11 , 12) konzentrisch umgebender Raum geschaffen wird.
2. Anwickelhilfe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (13) in vertikaler Richtung an einem Traggestell (24) verfahrbar gelagert ist, wobei, vorzugsweise, der Tragkörper (13) von oben an den Bandhaspel (11 , 12) heranfahrbar ist.
3. Anwickelhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Bandhaspel (11 , 12) ca. 240° bis 260°, insbesondere ca. 250°, konzentrisch umgebender Raum geschaffen wird.
4. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende der Bogenkontur wenigstens ein Lagerteil (29) schwenkbar an dem Tragkörper (13) gelagert ist.
5. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappbrücke (27) durch einen schwenkbar an der Klappbrücke (27) befestigten Führungsarm (30) verlängert ist.
6. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Andrückrolle (18) im Bereich der Anlen- kung der Klappbrücke (27) an den Tragkörper (13) vorgesehen ist.
7. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens eine zweite Andrückrolle (19) an dem Lagerteil (29) gelagert ist.
8. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine dritte Andrückrolle (20) im Bereich der Anlen- kung des Führungsarms (30) an die Klappbrücke (27) und/oder eine vierte Andrückrolle (21) im mittleren Bereich des Führungsarms (30) an dem Führungsarm (30) gelagert ist.
9. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass an dem Tragkörper (13) im Bereich zwischen der ersten Andrückrolle (18) und der zweiten Andrückrolle (19) eine Mehrzahl von Laufrollen (34) vorgesehen ist.
10. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass an der Klappbrücke (27) im Bereich zwischen der ersten Andrückrolle (18) und der dritten Andrückrolle (20) eine Mehrzahl von weiteren Laufrollen (35) vorgesehen ist.
11. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Tragkörper (13) zwei in Längsrichtung des Bandhaspels (11 ,
12) voneinander beabstandete und senkrecht zur Längsachse des Bandhaspels angeordnete Seitenplatten (36, 37) aufweist, wobei jede Seitenplatte (36, 37) an der zum Bandhaspel (11 , 12) gerichteten Stirnseite eine Bogenkontur aufweist und wobei an jeder Seitenplatte (36, 37) jeweils eine Klappbrücke (27) und, vor- zugsweise, jeweils ein Lagerteil (29) schwenkbar gelagert sind.
12. Anwickelhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens eine Andrückrolle (18, 19, 20, 21) über eine Länge erstreckt, die zumindest dem halben Abstand, vorzugsweise ca. 70 % des Abstandes, zwischen zwei in Längsrichtung des Bandhaspels beabstandeten Klapp- brücken (27) entspricht.
13. Bandhaspel (11 , 12) zum Auf- und/oder Abwickeln von Metallband, insbesondere zum Auf- und/oder Abwickeln von warmgewalztem Magnesiumband (2) mit Temperaturen zwischen 300 0C und 450 0C, mit einem Haspeldorn, wobei der Haspeldorn eine außenliegende gegen das Metallband wirkende Wärme- schutz-Ummantelung aufweist.
14. Bandhaspel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Außentemperatur der Wärmeschutz-Ummantelung von ca. 300 bis 450 0C, insbe- sondere von ca. 400 0C, die maximale Innentemperatur der Wärmeschutz- Ummantelung weniger als 100 0C, vorzugsweise weniger als 80 0C, insbesondere ca. 70 0C, beträgt.
15. Bandhaspel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeschutz-Ummantelung einen mehrschichtigen Aufbau aufweist und dass wenigstens zwei konzentrisch zur Längsachse des Bandhaspels angeordnete Isolierschichten (41 , 42) mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit vorgesehen sind.
16. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens eine äußere Isolierschicht (41) ein keramisches Material, insbesondere auf der Basis von Kalziumsilikat, aufweist.
17. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Isolierschicht (41) weniger als 1 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,5 W/mK, insbesondere ca. 0,3 W/mK oder weniger beträgt.
18. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine innere Isolierschicht (42) durch eine Luftschicht gebildet wird.
19. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (41 , 42) zwischen konzentrisch zur Längsachse des Bandhaspels angeordneten Trägerschichten (43 , 44, 45) aus einem Material hoher Festigkeit, insbesondere aus Metall, weiter insbesondere zwischen Stahl- hülsen, angeordnet ist.
20. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Trägerschichten (44, 45) über Metallstege (48) miteinander verbunden sind, und dass, vorzugsweise, zwischen den Trägerschichten luftge- füllte Kammern gebildet sind.
21. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Trägerschicht (43, 44, 45) zwischen 5 mm bis 20 mm, insbesondere ca. 10 mm bis 15 mm, beträgt.
22. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der äußeren Isolierschicht (41) zwischen 20 mm bis 40 mm, insbesondere ca. 30 mm, beträgt.
23. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der inneren Isolierschicht (42) zwischen 30 mm bis 50 mm, insbesondere ca. 40 mm, beträgt.
24. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Trägerschichten (43, 44, 45) miteinander verschraubt sind.
25. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeschutz-Ummantelung als mit dem Haspeldorn verbundene Isolierhülse ausgebildet ist.
26. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeschutz-Ummantelung eine Mehrzahl von Hülsensegmenten (46) aufweist, wobei, vorzugsweise, in Umfangsrichtung benachbarte Hülsensegmente (46) über eine Verzahnung formschlüssig miteinander verbun- den sind.
27. Bandhaspel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haspeldorn eine Mehrzahl von Spreizsegmenten (40) aufweist und dass jedes Spreizsegment (40) mit einem Hülsensegment (46) verbunden ist.
28. Walzvorrichtung, insbesondere für einen Reversierbetrieb, weiter insbesondere zum Fertigwalzen eines Magnesiumbandes (2) bei Temperaturen des Magnesiumbandes (2) zwischen 300 0C und 450 0C in mehreren Walzstichen, mit wenigstens einer Anwickelhilfe (6, 7) und/oder wenigstens einem Bandhaspel (11 , 12) jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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