EP4638030A1 - Haspelsystem für eine giess-walz-verbundanlage und verfahren zum betrieb des haspelsystems - Google Patents

Haspelsystem für eine giess-walz-verbundanlage und verfahren zum betrieb des haspelsystems

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Publication number
EP4638030A1
EP4638030A1 EP23817408.0A EP23817408A EP4638030A1 EP 4638030 A1 EP4638030 A1 EP 4638030A1 EP 23817408 A EP23817408 A EP 23817408A EP 4638030 A1 EP4638030 A1 EP 4638030A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
carrier
finished rolled
rolled strip
feed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23817408.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian KREUZWIESER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4638030A1 publication Critical patent/EP4638030A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer
    • B21C47/245—Devices for the replacement of full reels by empty reels or vice versa, without considerable loss of time
    • 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
    • B21C49/00—Devices for temporarily accumulating material

Definitions

  • Coiler system for a combined casting and rolling plant and method for operating the coiler system
  • the invention relates to a reel system according to claim 1 and a method for operating the reel system according to claim 10.
  • An improved coiling system for a combined casting and rolling plant for coiling a thin-walled sheet can be provided in that the coiling system has at least a first mandrel, a first coil device, a first strip feed, a second strip feed, a strip storage and a drive device.
  • the first mandrel extends along a winding axis.
  • the drive device has a component carrier and a drive motor which is connected to the component carrier.
  • the first coil device and the second strip feed are fastened to the component carrier and the drive motor is designed to rotate the component carrier, the first coil device and the second strip feed about the first winding axis.
  • the strip storage is arranged radially outside the component carrier and the first coil device.
  • the first strip feed is radially outside the strip storage. arranged.
  • the finished rolled strip can be fed into the coiler system along a conveying direction of the finished rolled strip via the first strip feed.
  • the first strip feed is designed to transport the finished rolled strip to the strip storage.
  • the strip storage is designed to wind the finished rolled strip fed via the first strip feed into an intermediate ring.
  • the second strip feed is designed to unwind the finished rolled strip wound into the intermediate ring radially on the inside of the intermediate ring and to feed it to the first coiling device.
  • the first coiling device is designed to wind the finished rolled strip onto the first mandrel into a coil.
  • This design has the advantage that a reel speed with which the first coil device reels the finished rolled strip into the coil is independent of a first strip speed of the finished rolled strip with which the finished rolled strip is transported in the first strip feed.
  • This also has the advantage that the finished rolled strip can be designed to be particularly thin-walled and can be transported out of the finishing rolling mill at a high first strip speed.
  • the reel system can also reel in a high-speed finished rolled strip, so that the combined casting-rolling plant has a particularly high throughput.
  • the first strip feed can be pivoted about a second pivot axis between a start-up position and a conveying position.
  • the second pivot axis is aligned parallel to the central axis.
  • the first strip feed is designed to convey the finished rolled strip along a straight line.
  • the second strip feed is designed to guide the finished rolled strip radially inwards along a second straight line in the direction of the first coiling device.
  • the first strip feed and the second strip feed are aligned in alignment with one another so that the first straight line and the second straight line are arranged to overlap.
  • the first strip feed is pivoted relative to the start-up position such that the first straight line is aligned tangentially to the winding axis.
  • the first strip storage device has at least one first roller arrangement with several support rollers arranged offset in the circumferential direction around the winding axis.
  • the support rollers are arranged on a first circular path around the winding axis.
  • the support rollers roll on the finished rolled strip.
  • the strip storage device is designed formed to wind the finished rolled strip on a second circular path around the winding axis to the intermediate ring while guiding it along the support rollers.
  • the strip storage device has a carrier unit with at least a first carrier, a carrier joint and a second carrier.
  • the carrier joint connects the first carrier to the second carrier.
  • the second carrier can be pivoted relative to the first carrier between a first position and a second position.
  • a first partial arrangement of the first roller arrangement is arranged on the first carrier and a second partial arrangement of the first roller arrangement is arranged on the second carrier.
  • the first carrier and the second carrier delimit an annular gap on the outside in which the intermediate ring can be arranged.
  • the second carrier is pivoted away from the first carrier.
  • first carrier and/or the second carrier are partially ring-shaped.
  • the first carrier and/or the second carrier are arranged in the first position on a common third circular path.
  • the first carrier encloses an angle of approximately 160° to 180° inclusive.
  • the second carrier encloses a second angle of approximately 160° to 180° inclusive.
  • the strip storage device has a carrier unit with at least a first carrier and an adjusting device, wherein the adjusting device connects the support roller to the first carrier.
  • the adjusting device is designed to move the support roller between a first radial position and a second radial position arranged radially outside of the first radial position. This ensures that the intermediate ring can be designed in multiple layers, wherein preferably in each layer that is on the intermediate ring is wound up from the outside, the adjusting device moves the support roller radially outwards in order to provide sufficient installation space for the increasing thickness of the intermediate ring.
  • the reel system has at least one second separating device, in particular a shear.
  • the separating device is arranged radially between the first coiling device and the second strip feed.
  • the second separating device is attached to the component carrier.
  • the second separating device is designed to separate the finished rolled strip. This design has the advantage that the finished rolled strip is separated shortly before coiling when the coil is full.
  • the strip storage device has a first input roller, wherein the finished rolled strip can be introduced into the strip storage device from the first strip feed at the first input roller.
  • the first input roller is designed to deflect the finished rolled strip in its conveying direction.
  • the first input roller has a first magnetic device which is designed to hold the finished rolled strip at the first input roller by means of a first magnetic connection.
  • This design has the advantage that an annular design of the intermediate ring in the strip storage device is ensured. Furthermore, an unwanted lifting of the finished rolled strip on the input side of the strip storage device is avoided by the first magnetic connection.
  • the second strip feed has a second input roller, wherein the second input roller is arranged on the input side in relation to the conveying direction of the finished rolled strip on the second strip guide.
  • the second input roller is designed to deflect the finished rolled strip in its conveying direction from the strip storage in the direction of the first coil device.
  • the second input roller has a second magnetic device, wherein the second magnetic device is designed to hold the finished rolled strip on the second input roller by means of a second magnetic connection.
  • an improved method preferably for operating a coiling system described above, can be provided by feeding a finished rolled strip into the coiling system via a first strip feed of the coiling system, the first strip feed transporting the finished rolled strip to a strip storage device of the coiling system, the strip storage device winding the finished rolled strip into an intermediate ring which extends about a winding axis, a second strip feed unwinding the finished rolled strip from the intermediate ring on a side opposite the first strip feed in the radial direction and guiding it towards a first coiling device of the coiling system, the first coiling device winding the finished rolled strip into a coil.
  • This design has the advantage that the winding speed at which the finished rolled strip is wound onto the first mandrel by the strip storage is essentially independent of the first strip speed at which the finished rolled strip is fed into the coiler system. This means that the fully wound coil can also be removed from the coiler system and the finished rolled strip can continue to be stored in the strip storage without interrupting production or the delivery of the finished rolled strip from the combined casting and rolling plant.
  • the finished rolled strip is guided from the first strip feeder to the intermediate ring from the radial outside and the strip storage winds the finished rolled strip onto the intermediate ring from the radial outside, relative to the winding axis.
  • This design has the advantage that the intermediate ring can be arranged in the radial direction between the first strip feeder and the second strip feeder and the installation space required for the strip storage is therefore particularly small.
  • the first coil device and the first strip feed are rotated around the winding axis when the finished rolled strip is being coiled on the first mandrel.
  • This design has the advantage that the coiling system can also be designed with high masses and the coiling process does not have to be interrupted while the component carrier is accelerated by the drive motor together with the first coil device of the second strip feed to a first circumferential speed of the intermediate ring.
  • the finished coil is removed from the first mandrel while at the same time the finished rolled strip is wound up into the intermediate ring
  • the finished rolled strip wound into the intermediate ring rotates around the winding axis in the strip storage at a first circumferential speed.
  • a second circumferential speed of the component carrier of the first coil device and the second strip guide around the winding axis is different from the first circumferential speed in order to wind up the finished rolled strip. It is particularly advantageous here if the first circumferential speed runs in an opposite direction to the second circumferential speed, whereby the finished rolled strip can be wound up at a particularly high strip speed and at the same time the intermediate ring can be reduced in size so that there is sufficient storage capacity when the intermediate ring grows again due to the finished rolled strip while the finished rolled coil is to be removed.
  • the first strip feed is pivoted into the start position, the second strip feed and the first strip feed being aligned with one another in such a way that the first straight line and the second straight line are arranged so as to overlap.
  • the finished rolled strip is guided via the first strip feed and the second strip feed to the first coil device and a start of the coil is wound.
  • the first strip feed is pivoted into the conveying position and the drive motor is activated so that the second strip feed and the first strip feed and the first coil device rotate about the winding axis.
  • FIG 1 is a schematic representation of a combined casting and rolling plant for producing a thin-walled steel strip
  • FIG 2 shows a detail of a perspective view of the reel system shown in FIG 1 according to a first embodiment
  • FIG 3A is a detail of a side view of the reel system shown in Figures 1 and 2;
  • FIG 3B is a perspective view of the reel system shown in Figures 1 and 2;
  • FIG 4 is a perspective view of the reel system shown in Figures 1 to 3 during operation of the combined casting and rolling plant;
  • FIG 5 is a flow chart of a preparatory process for operating the combined casting and rolling plant shown in FIGS. 1 to 4;
  • FIG 6 a side view of the reel system during a second preparation step
  • FIG 7 is a side view of a section of the reel system shown in Figures 1 to 4 during a third preparation step
  • FIG 8 shows a detail of a side view of the reel system shown in Figures 1 to 7 during a sixth preparation step
  • FIG 9 is a flow chart of a method for coiling the thin-walled finished rolled strip
  • FIG 10A is a side view of the reel system during a first process step
  • FIG 10B shows a first diagram of a maximum second belt speed plotted against time
  • FIG 10C shows a second diagram of a second strip speed of the finished rolled strip to be coiled plotted against time
  • FIG 11 is a perspective view of the section of the reel system shown in FIG 10A during the first method step
  • FIG 12 shows a detail of a perspective view of the reel system shown in Figures 1 to 4 during a third method step
  • FIG 13 a detail of a perspective view of the device shown in Figures 1 to 4 shown reel system during a fifth process step;
  • FIG 14 shows a perspective section of the reel system shown in Figures 2 to 4 at the end of a sixth method step
  • FIG 15 is a perspective view of the reel system at the end of an eighth process step
  • FIG 16 a perspective view of the reel system during a ninth process step
  • FIG 17 is a perspective view of the reel system at the end of the ninth process step
  • FIG 18 is a flow chart of a changeover process for changing from the thin finished rolled strip with a second thickness to the finished rolled strip with a first thickness
  • FIG 19 shows a detail of a perspective view of a reel system according to a second embodiment
  • FIG 1 shows a schematic representation of a casting-rolling composite plant 10 for producing a thin-walled finished rolled strip 80, in particular a steel strip 245.
  • the combined casting and rolling plant 10 has a continuous casting machine 15, for example a roughing train 20, preferably an intermediate heater 25, preferably a descaler 30, a finishing train 35, a cooling train 40, a first separating device 41 and a coiler system 45.
  • a continuous casting machine 15 for example a roughing train 20, preferably an intermediate heater 25, preferably a descaler 30, a finishing train 35, a cooling train 40, a first separating device 41 and a coiler system 45.
  • the continuous casting machine 15 is designed, for example, as a curved continuous casting machine. Another design of the continuous casting machine 15 would also be conceivable.
  • the continuous casting machine 15 has, for example, a ladle 50, a distributor 55 and a mold 60.
  • the distributor 55 is filled with a metallic melt 65 by means of the ladle 50.
  • the metallic melt can be produced, for example, by means of a converter, for example in a Linz-Donawitz process.
  • the metallic melt 65 can, for example, comprise steel.
  • the metallic melt 65 flows from the distributor 55 into the mold 55. In the mold 55, the metallic melt 65 is cast to form a thin slab strand 70.
  • the partially solidified thin slab strand 70 is pulled out of the mold 60 and, due to the design of the continuous casting machine 15 as an arc-shaped continuous casting machine, is deflected in an arc-shaped manner into a horizontal position, supported and solidified in the process.
  • the thin slab strand 70 is conveyed away from the mold 60 in the conveying direction.
  • the continuous casting machine 15 casts the thin slab strand 70 in a continuous strand.
  • the roughing mill 20 is arranged downstream of the continuous casting machine 15.
  • the roughing mill 20 rolls the hot thin slab strand 70 fed into the roughing mill 20 into a roughing strip 75.
  • the roughing strip 75 is fed to the intermediate heater 25.
  • the intermediate heater 25 can be designed as an induction furnace, for example.
  • the intermediate heater 25 heats the roughing strip 70 before it is fed into the descaler 30 arranged downstream of the intermediate heater 20.
  • the roughing strip 75 is descaled in the descaler 30 before it is conveyed into the finishing rolling mill 35 arranged downstream of the descaler 30.
  • the finishing rolling mill 35 rolls the rough rolled strip 75 into a finished rolled strip 80 by means of preferably several finishing rolling stands. After passing through the finishing rolling mill 35, the finished rolled strip 80 is conveyed to the cooling line 40, in which the finished rolled strip 80 is forcibly cooled.
  • the finished rolled strip 80 is transported to the coiling system 45 after passing through the deactivated first separating device 41, which can be designed as a drum shear or as a pendulum shear, for example.
  • the finished rolled strip 80 is wound up into a coil 85.
  • the coiling system 45 and a method for operating the coiling system 45 are discussed in the following figures.
  • the finished rolled strip 80 is designed as a steel strip 245 by way of example. Of course, it would also be possible to coil a non-ferrous finished rolled strip 80 with the coiling system 45.
  • FIG 2 shows a section of a perspective view of the reel system 45 shown in FIG 1 according to a first embodiment.
  • the reel system 45 has at least one first mandrel 90, a first coil device 95, a first strip guide 100, a second strip guide 105, a strip storage device 110, a drive device 115, a second separating device 116, preferably a pinch roller arrangement 117, at least one second mandrel 120, a second coil device 125, a discharge device 130 and a roller conveyor 135.
  • the first Mandrel 90 extends along a winding axis 140.
  • the first mandrel 90 is preferably arranged rotatably about the winding axis 140 and can be driven.
  • the drive device 115 has a drive motor 145 and a component carrier 150.
  • the component carrier 150 is arranged so as to be rotatable with the drive motor 145.
  • the component carrier 150 is mounted so as to be rotatable about the winding axis 140.
  • the drive motor 145 is designed to drive the component carrier 140 in the activated state so that the component carrier 150 rotates about the winding axis 140.
  • the component carrier 150 is, for example, disk-shaped.
  • the component carrier 150 is connected to the drive motor 145 in a rotationally fixed manner.
  • the drive motor 145 is designed to rotate the component carrier 150 about the winding axis 140 when the drive motor is activated.
  • the component carrier 150 which is essentially disk-shaped, extends in a plane of rotation perpendicular to the winding axis 140.
  • the first coil device 95, the second strip feed 105, the pinch roller arrangement 117 and the second separating device 116 are attached to the component carrier 150.
  • the first mandrel 90 can reach through the component carrier 150.
  • the first mandrel 90 is not connected to the component carrier 150 in a rotationally fixed manner, so that the first mandrel 90 can rotate about the winding axis 140 at a different speed than the component carrier 150.
  • the tape storage 110 is arranged radially on the outside of the component carrier 150.
  • the tape storage 110 and the component carrier 150 can be arranged in relation to one another in such a way that the component carrier 150 is arranged essentially in the axial direction with respect to the winding axis 140 on an axial side of the tape storage 110.
  • the component carrier 150 which has an essentially circular basic shape in a plan view, is enclosed on the circumference by the tape storage 110.
  • the tape storage 110 is arranged radially on the outside of the component carrier 150.
  • the tape storage device 110 has at least a first roller arrangement 155 and a carrier unit 160.
  • the carrier unit 160 has a first carrier 165, a second carrier 170 and at least one carrier joint 175.
  • the first carrier 165 is designed as a partial ring, for example.
  • the first carrier 165 can be formed from two carrier elements 180, 185 arranged parallel to one another and offset from one another in the axial direction with respect to the winding axis 140.
  • the first and second carrier elements 180, 185 can be designed identically to one another in the side view parallel to the winding axis 90.
  • the first carrier 165 encloses an angle of preferably 80° to 180 degrees, in particular 50° to 180°.
  • a first carrier element 180 and a second carrier element 185 of the first carrier 165 are connected to the carrier joint 175.
  • the second carrier 170 can be constructed essentially identically to the first carrier 165.
  • the second carrier 170 has, for example, a third carrier element 190 and a fourth carrier element 195, each of which is partially annular.
  • the second carrier 170 preferably also encloses an angle of 80° to 180 degrees, in particular 50° to 180°.
  • the second carrier 170 is connected at one end to the carrier joint 175.
  • the third and fourth carrier elements 190, 195 are arranged offset from one another in the axial direction with respect to the winding axis 140.
  • the first carrier element 180 and the third carrier element 190 can be arranged in a common plane of rotation with respect to the winding axis 140, and the second carrier element 185 and the fourth carrier element 195 can be arranged in a further common plane of rotation perpendicular to the winding axis 140.
  • the second carrier 170 can be pivoted by means of the carrier joint 175 about a first pivot axis, which runs parallel to the winding axis 9140, between a first position (shown in FIG. 3) and a second position (shown in FIG. 2). In the second position, the second carrier 170 is pivoted slightly away from the first carrier 165 and delimits an opening 205 on a side facing away from the carrier joint 175 in the circumferential direction between the first carrier 165 and the second carrier 170.
  • the first roller arrangement 155 has a plurality of support rollers 210 arranged offset from one another in the circumferential direction.
  • a first sub-arrangement of the support rollers 210 is arranged on the first carrier 165 in the axial direction between the first carrier element 180 and the second carrier element 185.
  • the support rollers 210 of the first sub-arrangement are rotatably mounted on the first carrier 165.
  • a second sub-arrangement of the first roller arrangement 155 of the support rollers 210 is arranged in the axial direction between the third carrier element 190 and the fourth carrier element 195.
  • the support rollers 210 of the second sub-arrangement are rotatably mounted on the second carrier 170.
  • the first roller arrangement 155 has a first input roller 215.
  • the first input roller 215 is arranged on a side facing away from the carrier joint 175 in the circumferential direction relative to the winding axis 140.
  • the first input roller 215 is arranged rotatably mounted, for example, between the first carrier element 180 and the second carrier element 185.
  • the first input roller 215 preferably has a first magnet device 220.
  • the first magnet arrangement 220 can, for example, have an arrangement of permanent magnets.
  • the first input roller 215 is made at least on the circumference from a ferromagnetic material that is magnetized.
  • the first input roller 215 provides a first magnetic field by means of the first magnet device 220, which exits and/or enters the first input roller 215 at a first input rolling surface of the first input roller 215.
  • the strip storage device 110 can have at least one adjusting device 225.
  • the adjusting device 225 can have at least one adjusting unit 230 per support roller 210 and/or the first input roller 215.
  • an adjusting unit 230 is provided for each of the support rollers 210 and the first input roller 215.
  • the adjusting unit 230 is designed to mechanically connect the respectively assigned support roller 210 or first input roller 215 to the first carrier 165 or the second carrier 170.
  • the adjusting unit 230 is further designed to set and move a radial position between a first radial position and a second radial position, which is different from the first radial position, of the respectively assigned support rollers 210 or the first input roller 215 in the radial direction and to ensure that the support rollers 210 or the first input roller 215 can be rotated.
  • the actuating unit 230 can, for example, have an electric motor connected to a threaded rod, which moves the respectively associated first input roller 215 and/or support roller 210 between the first radial position and the second radial position.
  • FIG 3A shows a detail of a side view of the reel system 45 shown in Figures 1 and 2.
  • FIG 3B shows a perspective view of the reel system 45 shown in Figures 1 and 2.
  • the second carrier 170 is in the first position.
  • the first carrier 165 together with the second carrier 170, forms a closed ring that completely surrounds the component carrier 150 on the circumference.
  • an exemplary regular arrangement in the circumferential direction relative to the winding axis 140 of the actuating units 230 can be clearly seen.
  • the actuating units 230 are hidden and shown in sections with a dashed line.
  • the support rollers 210 of the first roller arrangement 155 are arranged on a first circular path around the winding axis 140.
  • the second strip feed 105 also has a second input roller 235.
  • the second input roller 235 is rotatably mounted on the component carrier 150.
  • the second input roller 235 is arranged radially on the outside of the second strip feed 105 and the first coil device 95.
  • the second input roller 235 can, for example, have an enlarged outer diameter compared to the support roller 210.
  • the second input roller 235 is preferably arranged adjacent to the first carrier 165 or, depending on the circumferential position, adjacent to the second carrier 170.
  • annular gap 250 is delimited by both the first roller arrangement 155 and the second input roller 235, which extends in the circumferential direction around the winding axis 140. In the axial direction, the annular gap 250 is delimited by the carrier elements 180, 185, 190, 195.
  • the first strip feed 100 has a second roller arrangement 255.
  • the second roller arrangement 255 can extend on both sides of a transport path 260 of the finished rolled strip 80.
  • the first strip feed 100 can preferably be pivoted between a starting position (shown in FIG. 2) and a conveying position (shown in FIGS. 3A and B). In the conveying position, for example, the first strip feed 110 is aligned tangentially to the annular gap 250, so that the transport path 260 of the finished rolled strip 80 runs tangentially into the annular gap 250.
  • the transport path 260 can also assume a small angle (less than 20° inclusive) to a tangent to the annular gap 250.
  • the second belt feed 105 has a third roller arrangement 265.
  • guide plates could also be provided.
  • the third roller arrangement 265 is arranged radially on the inside of the second input roller 235.
  • the transport path 260 is guided in the third roller arrangement 265 by the third roller arrangement 265 so that rollers of the second roller arrangement 265 are arranged on both sides of the transport path.
  • the second input roller 235 is arranged on the input side in relation to the conveying direction of the finished rolled strip 80 within the second strip feed 105.
  • the second input roller 235 can have a second magnetic device 236.
  • the second magnetic device 236 has one or more permanent magnets.
  • the second input roller 235 provides a second magnetic field that exits at a third rolling surface of the second input roller 235.
  • the second separating device 116 is fastened to the component carrier 150 radially on the inside of the second strip feed 105.
  • the second separating device 116 is arranged between the first coil device 95 and the second strip feed 105.
  • the second separating device 116 can, for example, be designed as a pair of scissors, for example as a drum shear or as a guillotine shear, with the transport path 260 running through the second separating device 116.
  • the pinch roller arrangement 117 with two opposing pinch rollers can be arranged radially on the inside of the second separating device 116.
  • the pinch roller arrangement 117 is thus arranged between the first coil device 95 and the second separating device 116.
  • the pinch roller arrangement 117 can also be arranged radially on the outside of the second separating device 116 and thus be connected upstream of the second separating device 116.
  • the first coil device 95 has a strip inlet 270.
  • the strip inlet 270 is aligned tangentially to an outer first circumferential side 275 of the first mandrel 90.
  • the first coil device 95 is arranged circumferentially around the first mandrel 90, wherein the first mandrel 90 engages the first coil device 95.
  • FIG 4 shows a perspective view of the reel system 45 shown in Figures 1 to 3 during operation of the combined casting-rolling plant 10.
  • the combined casting and rolling plant 10 is operated, for example, in such a way that the finished rolled strip 80 with a first thickness d1 from 0.4 to 25 mm inclusive, in particular from 0.4 to 8 mm inclusive, in particular from 0.4 to 4 mm inclusive, particularly advantageously from 1.5 to 4 mm inclusive.
  • the finished rolled strip 80 is cooled in the cooling line 40 and guided past the first separating device 41.
  • the finished rolled strip 80 is transported into the coiler system 45.
  • the finished rolled strip 80 is guided from the discharge device 130 to the second coiling device 125.
  • the second coiling device 125 coils the finished rolled strip 80 with the above-mentioned first thickness d1 of from 0.4 to 25 mm inclusive, in particular from 1.5 to 25 mm inclusive, onto the second mandrel 120 to form a coil 85.
  • the first separating device 41 is activated and the finished rolled strip 80 is separated and the separated finished rolled strip 80 is completely wound onto the coil 85.
  • the completely wound coil 85 is removed from the second mandrel 120 and a new coiling process is started on the third coiling device 126.
  • FIG 5 shows a flow chart of a preparation method for operating the combined casting-rolling plant 10 shown in Figures 1 to 4, in particular the coiler system 45.
  • FIG 6 shows a side view of the coiler system 60 during a second preparation step 410.
  • FIG 7 shows a plan view of a section of the coiler system 45 shown in Figures 1 to 4 during a third preparation step 415.
  • FIG 8 shows a section of a side view of the coiler system 45 shown in Figures 1 to 7 during a sixth preparation step 430.
  • the method shown below serves to produce the finished rolled strip 80, in particular the steel strip 245, by means of the combined casting and rolling plant 10 shown in Figures 1 to 4 and to wind it onto a coil 85 by means of the coiling system 45.
  • a cross section of the mold 60 is preferably reduced.
  • the reduction of the mold cross section 60 causes the thin slab strand 70 cast by the mold 60 to be tapered.
  • the thin slab strand 70 is rolled in the roughing train 20 to the roughing strip 75, so that the roughing strip 70 has a reduced roughing strip thickness compared to normal operation of the casting-rolling composite plant 10.
  • the roughing strip 75 is moved with the reduced roughing strip thickness through the intermediate heater 25 and the descaler 30 and in the finishing train 35 to a finishing strip 80 preferably with a second thickness d2 of 0.4 mm to 4 mm, in particular of 0.4 to 1.5 mm inclusive, in particular advantageously 0.4 mm to 1 mm finish-rolled.
  • the second thickness d2 can, for example, be reduced compared to the first thickness d1.
  • the finished rolled strip 80 is moved through the cooling line 40, wherein the finished rolled strip is forcibly cooled in the cooling line 80.
  • the forcibly cooled finished rolled strip is transported through the first separating device 41.
  • the thin-walled finished rolled strip 80 with the thickness d2 passes through the separating device 41 without being separated.
  • the finished rolled strip 80 is transported at the discharge device 130 in the direction of the first strip feeder 100 by means of the roller conveyor 130. As a result, the thin-walled finished rolled strip 80 is not conveyed in the direction of the second or third coiling device 125, 126.
  • the second carrier 170 is moved into the second position.
  • the second carrier 170 is pivoted away from the first carrier 165 about the first pivot axis 200 and the first opening 205 is widened.
  • the second carrier 170 is arranged further away from the component carrier 150 than in the first position.
  • the first strip feed 100 is pivoted from the conveying position (as shown in FIG. 6) into the starting position about the second pivot axis 280.
  • the first strip feed 100 is designed such that the transport path 260 in the first strip feed extends along a first straight line 285.
  • the first straight line 285 is directed tangentially to a first outer circumferential side 275 of the first mandrel 90.
  • a fourth preparation step 420 the drive motor 145 is activated and the drive motor 145 rotates the component carrier 150 about the winding axis 140 such that the second tape feed 105 is aligned with the first tape feed 100.
  • the component carrier 150 is in an insertion position.
  • the second tape feed 105 can extend along a second straight line 290, and in the fourth preparation step 420 the drive motor 145 rotates the component carrier 150 such that the first straight line 285 and the second straight line 290 are arranged to overlap.
  • the thin-walled finished rolled strip is conveyed out of the cooling line 40 in the direction of the first strip feed 260.
  • the finished rolled strip 80 can be diverted at the beginning of the first strip feed 100, based on a conveying direction of the finished rolled strip 80.
  • the finished rolled strip 80 is transported along the first straight line 285 on the transport path 260 in the direction of the first coil device 95.
  • the first finished rolled strip 80 is guided past the second input roller 235 without the finished rolled strip 80 being deflected at the second input roller 235.
  • the finished rolled strip 80 is transported along the transport path 260 along the second straight line 290 to the second separating device 116.
  • the finished rolled strip 80 is guided through the second separating device 116 and into the pinch roller arrangement 117.
  • the pinch rollers of the pinch roller arrangement 117 are pressed onto both sides of the finished rolled strip 80 and fix the finished rolled strip 80.
  • the pinch rollers of the pinch roller arrangement 117 can be driven.
  • the finished rolled strip 80 is transported from the pinch roller arrangement 117 to the input side of the first coil device 95.
  • the first coiling device 95 presses the thin-walled finished rolled strip 80 against the first outer peripheral side 275 of the first mandrel 90 and guides the thin-walled finished rolled strip 80 along the first outer peripheral side 275.
  • the first strip feeder 100 is pivoted about the second pivot axis from the start-up position (shown in FIG. 8 with a solid line) to the conveying position (indicated in FIG. 8 by a dashed line).
  • the first strip feeder 100 takes the finished rolled strip 80 with it, so that the first straight line (shown in dash-dotted lines in FIG. 8) in the conveying position is aligned tangentially or at an angle of less than or equal to 20° to a tangent to a third outer circumferential side 300 of the first input roller 215 of the strip storage device 110.
  • the drive motor 145 is activated for pivoting the first strip feeder 100 and the drive motor 145 rotates the component carrier 150 in such a way that the second input roller 235 is moved synchronously with the pivoting of the first strip feeder 100.
  • the drive motor 145 rotates, for example, the component carrier 150 by approximately 90° relative to the insertion position into a coil position.
  • the second magnetic field of the second input roller 235 ensures that the thin-walled finished rolled strip 80 is securely applied to the second input roller 235.
  • the second input roller 235 conveys the finished rolled strip 80 into the second strip guide. ration 105, wherein the finished rolled strip 80 is conveyed along the second straight line 290 within the second strip feed 105.
  • the first straight line 285 and the second straight line 290 are then aligned in a V-shape with respect to one another.
  • a seventh preparation step 435 the finished rolled strip 80 is guided through the separating device 41 and is rolled up onto the first mandrel 90 by the first coiling device 95, whereby the first separating device 41 is not actuated.
  • an eighth preparation step 440 the tape storage device 110 is closed.
  • the second carrier 170 is brought into the first position about the first pivot axis 200 on the carrier joint 175, so that the first carrier 165 and the second carrier 170 are arranged on a common third circular path.
  • FIG 9 shows a flow chart of a method for coiling the thin-walled finished rolled strip 80 with the above-mentioned second thickness d2.
  • FIG 10A shows a side view of the coiling system 45 during a first method step 505.
  • FIG 10B shows a first diagram of a maximum second strip speed v2MAX plotted against time t from the start of coiling to the end of the coiling process when the coil has reached its maximum diameter.
  • FIG 10C shows a second diagram of the second strip speed v2 of the finished rolled strip 80 to be coiled onto the first mandrel 90 plotted against time t.
  • FIG 11 shows a perspective view of the section of the reel system 45 shown in FIG 10A during the first method step 505.
  • FIG 12 shows a section of a perspective view of the reel system 45 shown in FIGS. 1 to 4 during a third method step 515.
  • FIG 13 shows a section of a perspective view of the reel system 45 shown in FIGS. 1 to 4 during a fifth method step 525.
  • FIG 14 shows a perspective view of the reel system 45 shown in FIGS. 2 to 4 at the end of a sixth method step 530.
  • FIG 15 shows a perspective view of the reel system 45 at the end of an eighth method step 540.
  • FIG 16 shows a perspective view of the reel system 45 during a ninth method step 545.
  • FIG 17 shows a Perspective view of the reel system 45 at the end of the ninth process step 545.
  • the method described below is carried out according to the preparation steps 405 to 440 described in FIG 5.
  • the component carrier 150 is in the coil position, the first strip feed in the first position.
  • the finished rolled strip 80 is conveyed tangentially into the strip storage 110, for example at a first strip speed v1 via the roller conveyor 130 and the first strip feed along the first straight line 285.
  • the finished rolled strip 80 is guided through the first input roller 215 into the annular gap 250.
  • the finished rolled strip 80 preferably comprises steel and has been cooled by the cooling line 40 to below a Curie temperature, the finished rolled strip 80 has ferromagnetic properties.
  • the first magnet arrangement 220 forms a first magnetic connection with the finished rolled strip 80, so that the finished rolled strip 80 reliably rests against the first input rolling surface of the first input roller 215.
  • the first strip speed v1 of the finished rolled strip 80 is preferably 10 m/s up to and including 50 m/s. It is particularly advantageous if the first strip speed v1 of the finished rolled strip 80 is at least 20 m/s up to and including 50 m/s.
  • the second magnet arrangement of the second input roller 230 creates a second magnetic connection with the ferromagnetic material of the finished rolled strip 80 (see FIG. 11).
  • the finished rolled strip 80 lies well against the second input rolling surface 245.
  • the second input roller 235 deflects the finished rolled strip 80 by approximately 90°.
  • the finished rolled strip 80 lying in the annular gap 250 is guided radially inwards through the second strip feed 105 in the direction of the first mandrel 90.
  • the finished rolled strip 80 is wound onto the first mandrel 90 to form the coil 95.
  • the finished rolled strip 80 is introduced into the strip storage 110 via the first strip feed 100 tangentially to the winding axis 140 and to the first roller arrangement 155. Due to the small second thickness d2 of the finished rolled strip 80, the finished rolled strip 80 is also particularly flexible and bendable.
  • the high first strip speed v1 of the finished The centrifugal force FZ acting on the finished rolled strip 80 causes the finished rolled strip 80 to be pressed radially outwards in the strip storage 110 due to a centrifugal force FZ acting on the finished rolled strip 80 (cf. FIG. 10A).
  • the finished rolled strip 80 is guided along the first roller arrangement 155 at a first circumferential speed co 1.
  • the finished rolled strip 80 rests on the support rollers 210 of the first roller arrangement 155.
  • the first roller arrangement 155 deflects the finished rolled strip 80 within the strip storage 110 onto a second circular path 310 which runs around the reel axis 140 and is arranged in the annular gap 250.
  • the finished rolled strip 80 is then fed via the second strip feed 105, the opened second separating device 116 to the first coiling device 95.
  • the first mandrel 90 winds the finished rolled strip 80 into a coil 85.
  • the first mandrel 90 is driven for this purpose.
  • a second strip speed v2 at which the finished rolled strip 80 is wound up essentially corresponds to the first strip speed v1.
  • a first graph 320 is shown in FIG 10B and a second graph 325 is shown in FIG 10C. It can be clearly seen (see FIG 10B) that with increasing time t, the maximum possible second strip speed v2MAX, with which the finished rolled strip 80 can be wound through the first mandrel 90 and the first coil device 95, increases due to the increasing coil diameter.
  • the maximum possible second strip speed v2MAX depends on the coil diameter, the second thickness d2 of the thin finished rolled strip 80 and a maximum possible rotational speed of the first mandrel 90.
  • the second graph 325 in FIG. 10C is divided into a first to seventh graph section 330 to 360, which correlate with individual method steps described below.
  • the first method step 505 the second belt speed v2 is essentially constant (cf. first graph section 330).
  • a second method step 510 a coil thickness of the already wound coil is monitored. If the coil 95 reaches a predefined coil thickness, the process continues with a third method step 515.
  • the drive motor 145 is started and the component carrier 150 is accelerated in the circumferential direction about the rotation axis 140 to the second circumferential speed co2.
  • the first circumferential speed co 1 and the second circumferential speed c 2 have the same direction of rotation.
  • the drive motor 145 accelerates the component carrier 150 to such an extent that the first circumferential speed co 1 and the second circumferential speed co2 are essentially identical.
  • This third method step 515 is started when a coil thickness of the coil 95 has reached a predefined coil thickness and the coil 95 must be pulled off the mandrel 90.
  • the finished rolled strip 80 is wound into an intermediate ring 305 in the strip storage 110 by the second input roller 235 and the first roller arrangement 155.
  • the finished rolled strip 80 is wound onto the intermediate ring 305 via the first input roller 215 on a rolling surface 240, which is formed from the inner generatrices of all support rollers 210, so that an outer diameter of the intermediate ring 305 increases with each layer of the finished rolled strip 80 on the intermediate ring 305.
  • the intermediate ring 305 rotates in the strip storage 110 at the first circumferential speed co 1 around the winding axis 140.
  • the second strip speed v2 with which the finished rolled strip 80 is coiled decreases (cf. second graph section 335, FIG 10C).
  • the non-coiled finished rolled strip is temporarily stored in the strip storage 110.
  • the component carrier 150 rotates at the second peripheral speed co2 equal to the first strip speed v1
  • no more finished rolled strip 80 is fed from the second strip feed 105 in the direction of the first coil device, but the finished rolled strip 80 is wound onto the intermediate ring 305.
  • the strip speed v1 of the finished rolled strip 80 with which the finished rolled strip 80 is fed into the coiler system 45 is essentially constant.
  • the first circumferential speed co 1 and the second circumferential speed c 2 are essentially identical at the end of the fourth method step 520, so that the intermediate ring 305 is no longer unwound by the second input roller 235 and the second strip speed v2 of the finished rolled strip 80 is reduced to zero at the separating device 161 (see third graph section 340, FIG 10C).
  • the drive motor 145 is controlled in such a way that the second circumferential speed c 2 is equal to the first circumferential speed co 1 when the coil 95 is completely wound and full.
  • a fourth method step 520 which is carried out at the same time as the third method step, the adjusting device 225 is activated while the intermediate ring 305 is being wound up. While the intermediate ring 305 is being wound up, an outer diameter of the intermediate ring 305 increases with each layer of the finished rolled strip 80 wound onto the intermediate ring 305.
  • the adjusting device 225 and the adjusting unit 230 provided for each support roller 210 and the input roller 215 move the respectively assigned support roller 210 and the first input roller 215 from the first radial position radially outwards in the direction of the second radial position. This process is carried out as long as finished rolled strip 80 is being wound onto the intermediate ring 205.
  • the second separating device 161 is actuated, while the finished rolled strip 80 is at the second separating device 161.
  • the first mandrel 90 can be driven further in order to be able to wind up the severed finished rolled strip 80.
  • One strip end of the finished rolled strip 80 is held by the second strip feed 105.
  • the first mandrel 90 can be supported by a mandrel support (not shown).
  • a sixth method step 530 following the fifth method step 525, the wound coil 85 is pulled off the first mandrel 90 along the first winding axis 140 in a direction away from the component carrier 150 by means of a removal device 311 (shown schematically in FIG. 13).
  • the component carrier 150 and the second strip guide 105 arranged on the component carrier 150, the separating device 161 and the first coil device 95 continue to rotate at the second peripheral speed. speed o2, which is identical to the first circumferential speed co 1.
  • the finished rolled strip 80 which continues to come from the cooling line 55, is wound onto the outside of the intermediate ring 305.
  • a seventh process step 535 following the sixth process step 530 the separating device 161 is opened.
  • the drive motor 145 is controlled in such a way that the second circumferential speed c 2 is reduced compared to the first circumferential speed co 1.
  • This causes the finished rolled strip 80 to be slowly unwound from the inside from the intermediate ring 305.
  • the unwound finished rolled strip 80 is introduced into the first coiling device 95 by the separating device 161 and wound onto the first mandrel 90 to form the other coil 85.
  • the first mandrel 90 is set in motion again.
  • the winding of a new coil 80 begins (see fourth graph section 345, FIG 10C).
  • the component carrier 150 is not only braked, as in the seventh method step 535, but the direction of rotation of the component carrier 155 is changed in a direction opposite to the direction of rotation of the intermediate ring 305 (see FIG. 15).
  • the individual layers of the intermediate ring can be unwound from the inside.
  • the unwound layers are transported via the second strip feed 105 to the first coil device 95 and wound onto the further coil 85.
  • the strip speed v2 in the first coil device can be increased to 50 m/s, which is significantly greater than the first strip speed v1 of the finished rolled strip 80 at the first strip feed 100 (see fourth and fifth graph sections 345, 350, FIG. 10C).
  • the eighth method step 535 is carried out until the layers of the intermediate ring 305 have been unwound and the intermediate ring 305 is only present in one layer in the strip storage 110.
  • the component carrier 150 is braked to a standstill.
  • the second strip speed v2 is also reduced to the first strip speed v1 (see sixth graph section 355, FIG 10C).
  • the drive motor 145 is controlled such that the component carrier 150 assumes the coil position.
  • the finished rolled strip is coiled at the second strip speed v2, which corresponds to the first strip speed v1 (see seventh graph section 360).
  • the process continues with a ninth method step 545.
  • the actuating device 225 is activated such that the actuating units 230, the support rollers 210 and the first input roller 215 are moved from the second radial position radially outward in the direction of the first radial position, radially inward in the direction of the winding axis 140.
  • the first method step 505 can be continued.
  • the method described in FIG. 9 can be carried out until sufficient finished rolled strip 80 with the second thickness d2 has been produced and there is no further need for thin-walled finished rolled strip 80.
  • no further coiling with the second coiling device 125 or third coiling device 126 is necessary.
  • FIG 18 shows a flow chart of a changeover process for changing from the thin finished rolled strip with the second thickness d2 to the finished rolled strip 80 with the first thickness d1.
  • a first changeover step 605 the component carrier 150 is moved into the coil position (see FIGS. 10A, 17) so that, for example, the second strip feed 105 is arranged between the first mandrel 90 and the first carrier 165. This ensures that an overhead run of the finished rolled strip 80 on the underside of the second carrier 170 is avoided.
  • a second changeover step 610 the tape storage device 110 is opened by moving the second carrier 170 from the first position to the second position (see FIG 6).
  • the first tape feed 100 is pivoted from the conveying position into the starting position about the second pivot axis 280. Furthermore, the component carrier 150 is rotated by the drive motor 145 about the winding axis in such a way that the first tape feed 100 and the second tape feed 105 are aligned (see FIG. 7).
  • the second thickness d2 of the finished rolled strip 80 is increased from the second thickness d2 to the first thickness d1 in the finishing rolling train 35.
  • the first separating device 41 separates the finished rolled strip 80 before the finished rolled strip 80 with the first thickness passes through the first separating device 41.
  • the separated finished rolled strip 80 is wound onto a residual coil (not shown) by the first mandrel 90 and the first coiling device 95. After the remaining finished rolled strip 80 has been wound, the winding by means of the first mandrel 90 and the first coiling device 95 is completed.
  • a sixth changeover step 630 the discharge device 130 is set such that the finished rolled strip 80 with the first thickness d1 is conveyed in the direction of the second coiling device 125 or the third coiling device 126, so that either the second coiling device 125 or the third coiling device 126 can alternately coil the finished rolled strip 80 with the first thickness d1.
  • the first thickness d1 can be approximately 1 mm to 25 mm.
  • the coils wound on the second coil device 125 or third coil device 126 are removed.
  • FIG 19 shows a detail of a perspective view of a reel system 45 according to a second embodiment.
  • the reel system 45 is essentially identical to the reel system 45 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, 6 to 8, 10 to 17. In the following, only the differences between the reel system 45 according to the second embodiment shown in FIG. 19 and the reel system 45 according to the first embodiment will be discussed.
  • the second carrier 170 as used in the reel system 45 according to the first embodiment is dispensed with. Furthermore, the carrier joint 175 for coupling the second carrier 170 to the first carrier 165 is dispensed with.
  • the methods for operating the reel system of the first embodiment shown in Figures 1 to 4, 6 to 8, 10 to 17, 19 can also be applied to the reel system 45 according to the second embodiment shown in Figure 19.
  • the finished rolled strip 80 when it is wound into the intermediate ring 305, rests exclusively on the first roller arrangement 145, which is arranged on the first carrier 165.
  • the finished rolled strip 80 or the intermediate ring 305 is guided freely and without support. This is possible because the finished rolled strip 80 is formed by the first carrier 165 and the first roller arrangement 155 arranged on the first carrier 165.
  • the further rotation of the intermediate ring 305 at the first peripheral speed co1 further forms the preform, so that essentially a circular ring-shaped intermediate ring is formed even without support from the second carrier 170 and the first roller arrangement arranged on the second carrier 170.
  • FIG. 19 thus has the advantage that the method described in FIG. 5 is simplified in that the second preparation step 410 and the eighth preparation step 440 can be dispensed with. Likewise, the third changeover step 615 can be dispensed with in the method described in FIG. 18.
  • the coiler system 45 described in FIG. 19 is simpler and more cost-effective than the coiler system 45 according to the first embodiment. Furthermore, the operating methods according to FIGS. 5 and 18 for changing from the finished rolled strip to the finished rolled strip with the first thickness are simpler and easier to control.
  • the designs of the coiler system 45 shown in the figures are particularly suitable for the production of the finished rolled strip 80 in the form of a continuous strand. This ensures that the thin-walled finished rolled strip can be safely coiled at a high first strip speed v1.
  • the finished rolled strip 80 with the second thickness d2 can be particularly thin.
  • a carousel coiler system can be dispensed with, which is far more complicated than the structure of the coiler system 45 shown in the figures.
  • the finishing rolling mill 35 is completely independent of the coiler system 45 in terms of control.
  • a particularly high coil speed for winding up the coil 85 can be achieved with the coiler system 45 shown in the figures. This means that the continuous casting machine can be fed with a particularly large amount of metallic melt and a large amount of thin finished rolled strip 80 can be produced without the casting speed in the continuous casting machine 15 having to be reduced.
  • carrier unit second separating device first carrier second carrier carrier joint first carrier element second carrier element third carrier element fourth carrier element first pivot axis first opening support rollers first input roller first magnet arrangement adjusting device adjusting unit second input roller second magnet arrangement first rolling surface second rolling surface annular gap second roller arrangement transport path third roller arrangement belt inlet first outer circumferential side second pivot axis first straight line second straight line second outer circumferential side intermediate ring circular path removal device first graph second graph first preparation step second preparation step 415 third preparation step 420 fourth preparation step 425 fifth preparation step

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haspelsystem (45) für eine Gieß-Walz-Verbundanlage (10) und ein Verfahren zum Betrieb des Haspelsystems (45) wobei das Haspelsystem (45) wenigstens einen erster Dorn (90), eine erste Coileinrichtung (95), eine erste Bandzuführung (100), eine zweite Bandzuführung (105), einen Bandspeicher (110) und eine Antriebseinrichtung (115) aufweist, wobei die Antriebseinrichtung (115) eine Komponententräger (150) und einen Antriebsmotor (145) aufweist, der mit der Komponententräger (150) verbunden ist, wobei die erste Coileinrichtung (95) und die zweite Bandzuführung (105) an dem Komponententräger (150) befestigt sind und der Antriebsmotor (145) ausgebildet ist, den Komponententräger (150), die erste Coileinrichtung (95) und die zweite Bandzuführung (105) um die Wickelachse (140) zu rotieren, wobei der Bandspeicher (110) radial außenseitig des Komponententrägers (150) und der erste Coileinrichtung (95) angeordnet ist, wobei über die erste Bandzuführung (100) das Fertigwalzband (80) entlang zugeführt wird, wobei der Bandspeicher (110) ausgebildet ist, das über die erste Bandzuführung (100) zugeführte Fertigwalzband (80) zu einem Zwischenring (305) zu wickeln, wobei die zweite Bandzuführung (105) ausgebildet ist, das zum Zwischenring (305) gewickelte Fertigwalzband (80) radial innenseitig des Zwischenrings (305) abzuwickeln und der erste Coileinrichtung (95) zuzuführen, wobei die erste Coileinrichtung (95) das Fertigwalzband (80) auf dem ersten Dorn (90) zu einem Coil (85) aufzuhaspeln.

Description

Beschreibung / Description
Haspelsystem für eine Gieß-Walz-Verbundanlage und Verfahren zum Betrieb des Haspelsystems
Die Erfindung betrifft ein Haspelsystem gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb des Haspelsystems gemäß Patentanspruch 10.
Aus der EP 1 039 978 B1 ist eine Karussellhaspel mit zwei Haspeldornen zum Aufwickeln von bandfertigem Gut insbesondere einem Stahlband, bekannt.
Aus der JP S5448663 A1 ist ein Verfahren zum Aufwickeln eines Bandes aus einem Material bekannt, das kontinuierlich von außen aufgenommen werden kann, während das Band aufgenommen und auf einer Wickelmaschine aufgewickelt wird, um geteilte Spulen herzustellen
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Haspelsystem für eine Gieß-Walz-Ver- bundanlage zum Haspeln eines dünnwandigen Bleches und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb des Haspelsystems bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Haspelsystems gemäß Patentanspruch 1 und mittels eines Verfahrens zum Betrieb des Haspelsystems gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein verbessertes Haspelsystem für eine Gieß-Walz-Verbundanlage zum Haspeln eines dünnwandigen Blechs kann dadurch bereitgestellt werden, dass das Haspelsystem wenigstens einen ersten Dorn, eine erste Coileinrichtung, eine erste Bandzuführung, eine zweite Bandzuführung, einen Bandspeicher und eine Antriebseinrichtung aufweist. Der erste Dorn erstreckt sich entlang einer Wickelachse. Die Antriebseinrichtung weist einen Komponententräger und einen Antriebsmotor auf, der mit dem Komponententräger verbunden ist. Die erste Coileinrichtung und die zweite Bandzuführung sind an dem Komponententräger befestigt und der Antriebsmotor ist ausgebildet, den Komponententräger, die erste Coileinrichtung und die zweite Bandzuführung um die erste Wickelachse zu rotieren. Der Bandspeicher ist radial außenseitig des Komponententrägers und der ersten Coileinrichtung angeordnet. Die erste Bandzuführung ist radial außenseitig zu dem Bandspeicher angeordnet. Über die erste Bandzuführung ist das Fertigwalzband entlang einer Förderrichtung des Fertigwalzbands in das Haspelsystem zuführbar. Die erste Bandzuführung ist ausgebildet, das fertige Fertigwalzband zu dem Bandspeicher zu transportieren. Der Bandspeicher ist ausgebildet, das über die erste Bandzuführung zugeführte Fertigwalzband zu einem Zwischenring zu wickeln. Die zweite Bandzuführung ist ausgebildet, das zum Zwischenring gewickelte Fertigwalzband radial innenseitig des Zwischenrings abzuwickeln und der ersten Coileinrichtung zuzuführen. Die erste Coileinrichtung ist ausgebildet, das Fertigwalzband auf dem ersten Dorn zu einem Coil aufzuhaspeln.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Haspelgeschwindigkeit , mit der die erste Coileinrichtung das Fertigwalzband zu dem Coil aufhaspelt, unabhängig von einer ersten Bandgeschwindigkeit des Fertigwalzbands mit der das Fertigwalzband in der ersten Bandzuführung transportiert wird, ist. Dies hat weiter den Vorteil, dass das Fertigwalzband besonders dünnwandig ausgebildet sein kann und mit einer hohen ersten Bandgeschwindigkeit aus der Fertigwalzstraße transportiert werden kann. Durch das Haspelsystem kann auch ein schnelllaufendes Fertigwalzband aufgehaspelt werden, sodass die Gieß-Walz- Verbundanlage einen besonders hohen Durchsatz aufweist.
Die erste Bandzuführung kann zwischen einer Anfahrposition und einer Förderposition um eine zweite Schwenkachse verschwenkt werden. Die zweite Schwenkachse ist parallel zur Mittelachse ausgerichtet. Die erste Bandzuführung ist ausgebildet, das Fertigwalzband entlang einer Geraden zu fördern. Die zweite Bandzuführung ist ausgebildet, das Fertigwalzband entlang einer zweiten Geraden in Richtung der ersten Coileinrichtung radial nach innen zu führen. In der Anfahrposition sind die erste Bandzuführung und die zweite Bandzuführung fluchtend zueinander ausgerichtet, so dass die erste Gerade und die zweite Gerade überlappend angeordnet sind. In der Förderposition ist die erste Bandzuführung gegenüber der Anfahrposition derart verschwenkt, dass die erste Gerade tangential zur Wickelachse ausgerichtet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass besonders einfach zwischen einem dicken Fertigwalzband und einem dünnen Fertigwalzband umgeschaltet werden kann und das dünne Fertigwalzband besonders einfach in die erste Coileinrichtung eingespult werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Bandspeicher wenigstens eine erste Rollenanordnung mit mehreren in Umfangsrichtung um die Wickelachse versetzt angeordnete Stützrollen auf. Die Stützrollen sind auf einer ersten Kreisbahn um die Wickelachse angeordnet. Die Stützrollen rollen an dem Fertigwalzband ab. Der Bandspeicher ist aus- gebildet, das Fertigwalzband bei Führung entlang der Stützrollen auf einer zweiten Kreisbahn um die Wickelachse zu dem Zwischenring zu wickeln. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine hohe Umfangsgeschwindigkeit des Zwischenrings, der mit der Bandgeschwindigkeit des zugeführten Fertigwalzbands um die Wickelachse rotieren kann, sichergestellt ist. Ferner wird ein Blockieren des Zwischenrings an dem Bandspeicher verhindert.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Bandspeicher eine Trägereinheit mit wenigstens einem ersten Träger, einem Trägergelenk und einem zweiten Träger auf. Das Trägergelenk verbindet den ersten Träger mit dem zweiten Träger. Der zweite Träger ist gegenüber dem ersten Träger zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position ver- schwenkbar. An dem ersten Träger ist eine erste Teilanordnung der ersten Rollenanordnung und an dem zweiten Träger ist eine zweite Teilanordnung der ersten Rollenanordnung angeordnet. In der ersten Position begrenzen der erste Träger und der zweite Träger außenseitig einen Ringspalt, in dem der Zwischenring anordenbar ist. In der zweiten Position ist der zweite Träger von dem ersten Träger weggeschwenkt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Haspelsystem besonders leicht eingespult werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform sind der erste Träger und/oder der zweite Träger teilringförmig ausgebildet. Der erste Träger und/oder der zweite Träger sind in der ersten Position auf einer gemeinsamen dritten Kreisbahn angeordnet. Zusätzlich oder alternativ schließt der erste Träger einen Winkel von etwa einschließlich 160° bis einschließlich 180° ein. Zusätzlich oder alternativ schließt der zweite Träger einen zweiten Winkel von etwa einschließlich 160° bis einschließlich 180° ein. Durch die Umschließung des Ringspalts umfangsseitig durch den zweiteiligen Träger kann eine hohe Bandgeschwindigkeit des dünnwandigen Fertigwalzbands abgestützt werden. Insbesondere kann das Fertigwalzband aufgrund einer auf das Fertigwalzband wirkenden Zentrifugalkraft durch den Bandspeicher gehalten werden. Innenseitig sind keine weiteren Rollen oder Halteelemente notwendig, um das Fertigwalzband in dem Ringspalt zu halten. Dadurch ist der Bandspeicher besonders einfach und kostengünstig aufgebaut.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Bandspeicher eine Trägereinheit mit wenigstens einem ersten Träger und einer Stelleinrichtung auf, wobei die Stelleinrichtung die Stützrolle mit dem ersten Träger verbindet. Die Stelleinrichtung ist ausgebildet, die Stützrolle zwischen einer ersten Radialposition und einer radial außen zur ersten Radialposition angeordneten zweiten Radialposition zu bewegen. Dies stellt sicher, dass der Zwischenring mehrlagig ausgebildet sein kann, wobei vorzugsweise bei jeder Lage, die auf dem Zwischenring von außen her aufgewickelt wird, die Stelleinrichtung die Stützrolle radial nach außen verfährt, um hinreichend Bauraum für den dicker werdenden Zwischenring zur Verfügung zu stellen.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Haspelsystem wenigstens eine zweite Trenneinrichtung, insbesondere eine Schere, auf. Die Trenneinrichtung ist radial zwischen der ersten Coileinrichtung und der zweiten Bandzuführung angeordnet. Die zweite Trenneinrichtung ist am Komponententräger befestigt. Die zweite Trenneinrichtung ist ausgebildet, das Fertigwalzband abzutrennen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Fertigwalzband kurz vor dem Aufcoilen abgetrennt wird, wenn das Coil voll ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Bandspeicher eine erste Eingangsrolle auf, wobei an der ersten Eingangsrolle das Fertigwalzband von der ersten Bandzuführung in dem Bandspeicher einführbar ist. Die erste Eingangsrolle ist ausgebildet, das Fertigwalzband in seiner Förderrichtung umzulenken. Die erste Eingangsrolle weist eine erste Magneteinrichtung auf, die ausgebildet ist, das Fertigwalzband an der ersten Eingangsrolle durch einen ersten Magnetschluss zu halten. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine ringförmige Ausgestaltung des Zwischenrings in dem Bandspeicher sichergestellt ist. Ferner wird ein ungewolltes Abheben des Fertigwalzbands eingangsseitig des Bandspeichers durch den ersten Magnetschluss vermieden. Alternativ wäre auch möglich, die erste Magneteinrichtung beabstandet zu der ersten Eingangsrolle, beispielsweise zwischen der ersten Eingangsrolle und der zweiten Rolle, anzuordnen. Dabei kann beispielsweise die erste Magnetanordnung an und/oder in eine Führung der ersten Bandzuführung integriert sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Bandzuführung eine zweite Eingangsrolle auf, wobei die zweite Eingangsrolle eingangsseitig bezogen auf die Förderrichtung des Fertigwalzbands an der zweiten Bandführung angeordnet ist. Die zweite Eingangsrolle ist ausgebildet, das Fertigwalzband in seiner Förderrichtung von dem Bandspeicher in Richtung der ersten Coileinrichtung umzulenken. Die zweite Eingangsrolle weist eine zweite Magneteinrichtung auf, wobei die zweite Magneteinrichtung ausgebildet ist, das Fertigwalzband an der zweiten Eingangsrolle durch einen zweiten Magnetschluss zu halten. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Fertigwalzband in einem besonders großen Winkel an der zweiten Eingangsrolle umgelenkt werden kann. Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Verfahren, vorzugsweise zum Betrieb eines oben beschriebenen Haspelsystems, dadurch bereitgestellt werden kann, dass ein Fertigwalzband über eine erste Bandzuführung des Haspelsystems in das Haspelsystem zugeführt wird, wobei die erste Bandzuführung das Fertigwalzband zu einem Bandspeicher des Haspelsystems transportiert, wobei der Bandspeicher das Fertigwalzband zu einem Zwischenring aufwickelt, der sich um eine Wickelachse erstreckt, wobei eine zweite Bandzuführung das Fertigwalzband von dem Zwischenring auf einer der ersten Bandzuführung in radialer Richtung gegenüberliegenden Seite abwickelt und in Richtung einer ersten Coi- leinrichtung des Haspelsystems führt, wobei die erste Coileinrichtung das Fertigwalzband zu einem Coil aufhaspelt.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Wickelgeschwindigkeit, mit der das Fertigwalzband auf den ersten Dorn aufgewickelt wird, durch den Bandspeicher im Wesentlichen unabhängig davon ist, mit welcher ersten Bandgeschwindigkeit das Fertigwalzband in das Haspelsystem eingefahren wird. Dadurch kann auch das fertig gewickelte Coil aus dem Haspelsystem entnommen werden und das Fertigwalzband kann weiterhin in den Bandspeicher eingespeichert werden ohne dass hierfür die Produktion oder die Lieferung des Fertigwalzbands aus der Gieß-Walz-Verbundanlage zu unterbrechen ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird von der ersten Bandzuführung das Fertigwalzband von radial außen zu dem Zwischenring geführt und der Bandspeicher wickelt von radial außen, bezogen auf die Wickelachse, das Fertigwalzband auf den Zwischenring. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in radialer Richtung der Zwischenring zwischen der ersten Bandzuführung und der zweiten Bandzuführung angeordnet werden kann und dadurch der benötigte Bauraum für den Bandspeicher besonders gering ist.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erste Coileinrichtung und die erste Bandzuführung beim Haspeln des Fertigwalzbands am ersten Dorn um die Wickelachse rotiert. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Haspelsystem auch mit hohen Massen ausgebildet sein kann und der Haspelvorgang nicht unterbrochen werden muss, während der Komponententräger vom Antriebsmotor zusammen mit der ersten Coileinrichtung der zweiten Bandzuführung auf eine erste Umfangsgeschwindigkeit des Zwischenrings beschleunigt wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird das fertig gehaspelte Coil von dem ersten Dorn abgenommen während zeitgleich das Fertigwalzband zu dem Zwischenring aufgewickelt wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein unterbrechungsfreier Betrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage mit dem Haspelsystem sichergestellt ist.
In einer weiteren Ausführungsform rotiert das zum Zwischenring aufgewickelte Fertigwalzband um die Wickelachse in dem Bandspeicher mit einer ersten Umfangsgeschwindigkeit. Eine zweite Umfangsgeschwindigkeit des Komponententrägers der ersten Coileinrichtung und der zweiten Bandführung um die Wickelachse ist dabei unterschiedlich zur ersten Umfangsgeschwindigkeit, um das Fertigwalzband aufzuhaspeln. Insbesondere ist hier von Vorteil, wenn die erste Umfangsgeschwindigkeit in eine entgegengesetzte Richtung zu der zweiten Umfangsgeschwindigkeit verläuft, wodurch mit einer besonders hohen Bandgeschwindigkeit das Fertigwalzband aufgehaspelt werden kann und gleichzeitig der Zwischenring verkleinert werden kann, sodass hinreichend Speicherkapazität vorhanden ist, wenn der Zwischenring durch das Fertigwalzband wieder anwächst, während das fertig gewalzte Coil zu entnehmen ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird die erste Bandzuführung in die Anfahrposition geschwenkt, wobei die zweite Bandzuführung und die erste Bandzuführung derart fluchtend zueinander ausgerichtet werden, dass die erste Gerade und die zweite Gerade überlappend angeordnet sind. In der Anfahrposition wird das Fertigwalzband über die erste Bandzuführung und die zweite Bandzuführung zu der ersten Coileinrichtung geführt und ein Beginn des Coils gewickelt. Die erste Bandzuführung wird in die Förderposition geschwenkt und der Antriebsmotor aktiviert, sodass die zweite Bandzuführung und die erste Bandzuführung und die erste Coileinrichtung um die Wickelachse rotieren. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zu Beginn des dünnwandigen Fertigwalzbands das Fertigwalzband besonders einfach in die erste Coileinrichtung eingefahren werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung einer Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines dünnwandigen Stahlbands;
FIG 2 einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in FIG 1 gezeigten Haspelsystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
FIG 3A einen Ausschnitt auf eine Seitenansicht ist auf das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Haspelsystem; FIG 3B eine perspektivische Darstellung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Haspelsystems;
FIG 4 eine perspektivische Darstellung des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Haspelsystems während eines Betriebs der Gieß-Walz-Verbundanlage;
FIG 5 ein Ablaufdiagramm eines Vorbereitungsverfahrens zum Betrieb der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Gieß-Walz-Verbundanlage;
FIG 6 eine Seitenansicht auf das Haspelsystem während eines zweiten Vorbereitungsschritts;
FIG 7 eine Seitenansicht auf einen Ausschnitt des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems während eines dritten Vorbereitungsschritts;
FIG 8 einen Ausschnitt einer Seitenansicht auf das in den Figuren 1 bis 7 gezeigte Haspelsystem während eines sechsten Vorbereitungsschritts;
FIG 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Aufhaspeln des dünnwandigen Fertigwalzbands;
FIG 10A eine Seitenansicht auf das Haspelsystem während eines ersten Verfahrensschritts;
FIG 10B ein erstes Diagramm einer maximalen zweiten Bandgeschwindigkeit aufgetragen über der Zeit;
FIG 10C ein zweites Diagramm einer zweiten Bandgeschwindigkeit des aufzucoilenden Fertigwalzbands aufgetragen über der Zeit;
FIG 11 eine perspektivische Darstellung des in FIG 10A gezeigten Ausschnitts des Haspelsystems während des ersten Verfahrensschritts;
FIG 12 einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems während eines dritten Verfahrensschritts;
FIG 13 einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems während eines fünften Verfahrensschritts;
FIG 14 einen perspektivischen Ausschnitt des in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Haspelsystems am Ende eines sechsten Verfahrensschritts;
FIG 15 eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems am Ende eines achten Verfahrensschritts;
FIG 16eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems während eines neunten Verfahrensschritts;
FIG 17 eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems am Ende des neunten Verfahrensschritts;
FIG 18 ein Ablaufdiagramm eines Wechselverfahrens zum Wechsel von dem dünnen Fertigwalzband mit einer zweiten Dicke auf das Fertigwalzband mit einer ersten Dicke;
FIG 19 einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung eines Haspelsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform;
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gieß-Walz-Verbundanlage 10 zur Herstellung eines dünnwandigen Fertigwalzbands 80, insbesondere eines Stahlbands 245.
Die Gieß-Walz-Verbundanlage 10 weist eine Stranggießmaschine 15, beispielsweise eine Vorwalzstraße 20, vorzugsweise eine Zwischenheizung 25, vorzugsweise einen Entzun- derer 30, eine Fertigwalzstraße 35, eine Kühlstraße 40, eine erste Trenneinrichtung 41 und ein Haspelsystem 45 auf.
Die Stranggießmaschine 15 ist beispielhaft als Bogenstranggießmaschine ausgebildet. Auch eine andere Ausgestaltung der Stranggießmaschine 15 wäre denkbar. Die Stranggießmaschine 15 weist beispielsweise eine Pfanne 50, einen Verteiler 55 und eine Kokille 60 auf. Im Betrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage 10 wird der Verteiler 55 mittels der Pfanne 50 mit einer metallischen Schmelze 65 befüllt. Die metallische Schmelze kann beispielsweise mittels eines Konverters, beispielsweise in einem Linz-Donawitz-Verfah- ren, hergestellt werden. Die metallische Schmelze 65 kann beispielsweise Stahl aufweisen. Vom Verteiler 55 strömt die metallische Schmelze 65 in die Kokille 55. In der Kokille 55 wird die metallische Schmelze 65 zu einem Dünnbrammenstrang 70 vergossen. Der teilerstarrte Dünnbrammenstrang 70 wird aus der Kokille 60 gezogen und durch die Ausgestaltung der Stranggießmaschine 15 als Bogenstranggießmaschine bogenförmig in eine Horizontale umgelenkt, dabei gestützt und erstarrt. Der Dünnbrammenstrang 70 wird in Förderrichtung von der Kokille 60 weggefördert.
Vom besonderen Vorteil ist, wenn die Stranggießmaschine 15 den Dünnbrammenstrang 70 im Endlosstrang gießt. In einer Förderrichtung des Dünnbrammenstrangs 70 ist die Vorwalzstraße 20 der Stranggießmaschine 15 nachgeordnet. Die Vorwalzstraße 20 walzt den in die Vorwalzstraße 20 zugeführten heißen Dünnbrammenstrang 70 zu einem Vorwalzband 75. Das Vorwalzband 75 wird der Zwischenheizung 25 zugeführt. Die Zwischenheizung 25 kann beispielsweise als Induktionsofen ausgebildet sein. Die Zwischenheizung 25 erwärmt das Vorwalzband 70 bevor es in den der Zwischenheizung 20 nachgeschalteten Entzunderer 30 geführt wird. Im Entzunderer 30 wird das Vorwalzband 75 entzundert, bevor es in die dem Entzunderer 30 nachgeordnete Fertigwalzstraße 35 gefördert wird. Die Fertigwalzstraße 35 walzt mittels vorzugsweise mehrerer Fertigwalzgerüste das Vorwalzband 75 zu einem Fertigwalzband 80. Das Fertigwalzband 80 wird nach Durchlaufen der Fertigwalzstraße 35 in die Kühlstraße 40 gefördert, in der das Fertigwalzband 80 zwangsgekühlt wird.
Nach Durchlaufen der Kühlstraße 40 wird das Fertigwalzband 80 nach Durchlaufen der deaktivierten ersten Trenneinrichtung 41 , die beispielsweise als Trommelschere oder als Pendelschere ausgebildet sein kann, zu dessen Haspelsystem 45 transportiert. In dem Haspelsystem 45 wird das Fertigwalzband 80 zu einem Coil 85 aufgehaspelt. Auf das Haspelsystem 45 und ein Verfahren zum Betrieb des Haspelsystems 45 wird in den nachfolgenden Figuren eingegangen. In der Ausführungsform ist beispielhaft das Fertigwalzband 80 als Stahlband 245 ausgebildet. Selbstverständlich wäre es auch möglich mit dem Haspelsystem 45 ein Nicht-Eisen-Fertigwalzband 80 aufzuhaspeln
FIG 2 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in FIG 1 gezeigten Haspelsystems 45 gemäß einer ersten Ausführungsform.
Das Haspelsystem 45 weist wenigstens einen ersten Dorn 90, eine erste Coileinrich- tung 95, eine erste Bandführung 100, eine zweite Bandführung 105, einen Bandspeicher 110, eine Antriebseinrichtung 115, eine zweite Trenneinrichtung 116, vorzugsweise eine Pinchrollenanordnung 117, wenigstens einen zweiten Dorn 120, eine zweite Coilein- richtung 125, eine Ausführeinrichtung 130 und einen Rollengang 135 auf. Der erste Dorn 90 erstreckt sich entlang einer Wickelachse 140. Der erste Dorn 90 ist vorzugsweise drehbar um die Wickelachse 140 angeordnet und kann angetrieben sein.
Die Antriebseinrichtung 115 weist einen Antriebsmotor 145 und einen Komponententräger 150 auf. Der Komponententräger 150 ist drehtest mit dem Antriebsmotor 145 angeordnet. Der Komponententräger 150 -ist drehbar um die Wickelachse 140 gelagert. Der Antriebsmotor 145 ist ausgebildet, in aktiviertem Zustand den Komponententräger 140 anzutreiben, sodass der Komponententräger 150 um die Wickelachse 140 rotiert.
Der Komponententräger 150 ist beispielhaft scheibenförmig ausgebildet. Der Komponententräger 150 ist drehfest mit dem Antriebsmotor 145 verbunden. Der Antriebsmotor 145 ist ausgebildet, den Komponententräger 150 bei Aktivierung des Antriebsmotors um die Wickelachse 140 zu drehen. Bezogen auf die Wickelachse 140 erstreckt sich der Komponententräger 150, der im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, in einer Drehebene senkrecht zu der Wickelachse 140. Auf einer dem Antriebsmotor 145 abgewandten Axialseite bezogen auf die Wickelachse 140 sind die erste Coileinrichtung 95, die zweite Bandzuführung 105, die Pinchrollenanordnung 117 und die zweite Trenneinrichtung 116 an dem Komponententräger 150 befestigt. Der erste Dorn 90 kann dabei den Komponententräger 150 durchgreifen. Dabei ist der erste Dorn 90 nicht drehfest mit dem Komponententräger 150 verbunden, sodass der erste Dorn 90 mit einer unterschiedlichen Drehzahl zu dem Komponententräger 150 sich um die Wickelachse 140 drehen kann.
Radial außenseitig zu dem Komponententräger 150 ist der Bandspeicher 110 angeordnet. Dabei können der Bandspeicher 110 und der Komponententräger 150 derart zueinander angeordnet sein, dass sich der Komponententräger 150 im Wesentlichen in axialer Richtung bezogen auf die Wickelachse 140 an einer Axialseite des Bandspeichers 110 angeordnet ist. Dabei wird der Komponententräger 150, der in einer Draufsicht eine im Wesentlichen kreisförmige Grundform aufweist, durch den Bandspeicher 110 umfangseitig umschlossen. Der Bandspeicher 110 ist radial außenseitig zu dem Komponententräger 150 angeordnet.
Der Bandspeicher 110 weist wenigstens eine erste Rollenanordnung 155 und eine Trägereinheit 160 auf. Die Trägereinheit 160 weist einen ersten Träger 165, einen zweiten Träger 170 und wenigstens ein Trägergelenk 175 auf. Der erste Träger 165 ist beispielhaft teilringförmig ausgebildet. Der erste Träger 165 kann dabei aus zwei parallel zueinander versetzt angeordneter Trägerelementen 180, 185 ausgebildet sein, die in Axialrichtung bezogen auf die Wickelachse 140 versetzt zueinander angeordnet sind. Das erste und zweite Trägerelement 180, 185 können in der Seitenansicht parallel zu der Wickelachse 90 identisch zueinander ausgebildet sein. Der erste Träger 165 schließt in der Ausführungsform einen Winkel von vorzugsweise 80° bis 180 Grad, insbesondere! 50° bis 180° ein. An einem Ende sind ein erstes Trägerelement 180 und ein zweites Trägerelement 185 des ersten Trägers 165 mit dem Trägergelenk 175 verbunden.
Der zweite Träger 170 kann im Wesentlichen baugleich zu dem ersten Träger 165 ausgebildet sein. In der Ausführungsform weist der zweite Träger 170 beispielsweise ein drittes Trägerelement 190 und ein viertes Trägerelement 195 auf, die jeweils teilringförmig ausgebildet sind. Der zweite Träger 170 schließt vorzugsweise ebenso einen Winkel von 80° bis 180 Grad, insbesondere! 50° bis 180° ein. Dabei ist der zweite Träger 170 an einem Ende mit dem Trägergelenk 175 verbunden. Das dritte und vierte Trägerelement 190, 195 sind in Axialrichtung bezogen auf die Wickelachse 140 versetzt zueinander angeordnet. Dabei können das erste Trägerelement 180 und das dritte Trägerelement 190 in einer gemeinsamen Drehebene bezogen auf die Wickelachse 140 sowie das zweite Trägerelement 185 und das vierte Trägerelement 195 in einer gemeinsamen weiteren Drehebene senkrecht zu der Wickelachse 140 angeordnet sein.
Der zweite Träger 170 ist mittels des Trägergelenks 175 um eine erste Schwenkachse, die parallel zur Wickelachse 9140 verläuft, zwischen einer ersten Position (in FIG 3 dargestellt) und einer zweiten Position (in FIG 2 dargestellt) verschwenkbar. In der zweiten Position ist der zweite Träger 170 etwas von dem ersten Träger 165 weggeschwenkt und begrenzt auf einer vom Trägergelenk 175 abgewandten Seite in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Träger 165 und dem zweite Träger 170 eine Öffnung 205.
Die erste Rollenanordnung 155 weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordneten Stützrollen 210 auf. In der Ausführungsform ist eine erste Teilanordnung der Stützrollen 210 am ersten Träger 165 in axialer Richtung zwischen dem ersten Trägerelement 180 und dem zweiten Trägerelement 185 angeordnet. Die Stützrollen 210 der ersten Teilanordnung sind drehbar an dem ersten Träger 165 gelagert. Eine zweite Teilanordnung der ersten Rollenanordnung 155 der Stützrollen 210 ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Trägerelement 190 und dem vierte Trägerelement 195 angeordnet. Die Stützrollen 210 der zweiten Teilanordnung sind drehbar am dem zweiten Träger 170 gelagert. Ferner weist die erste Rollenanordnung 155 eine erste Eingangsrolle 215 auf. Die erste Eingangsrolle 215 ist auf einer dem Trägergelenk 175 abgewandten Seite in Umfangsrichtung bezogen auf die Wickelachse 140 angeordnet. Die erste Eingangsrolle 215 ist beispielsweise zwischen dem ersten Trägerelement 180 und dem zweiten Trägerelement 185 drehbar gelagert angeordnet.
Die erste Eingangsrolle 215 weist vorzugsweise eine erste Magneteinrichtung 220 auf. Die erste Magnetanordnung 220 kann beispielsweise eine Anordnung von Permanentmagneten aufweisen. Alternativ ist auch denkbar, dass die erste Eingangsrolle 215 zumindest umfangsseitig aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, das aufmagnetisiert ist. Die erste Eingangsrolle 215 stellt mittels der ersten Magneteinrichtung 220 ein erstes magnetisches Feld bereit, das an einer ersten Eingangsrollfläche der ersten Eingangsrolle 215 aus der ersten Eingangsrolle 215 aus- und/oder eintritt.
Ferner kann der Bandspeicher 110 wenigstens eine Stelleinrichtung 225 aufweisen. Die Stelleinrichtung 225 kann wenigstens eine Stelleinheit 230 pro Stützrolle 210 und/oder der ersten Eingangsrolle 215 aufweisen. In der Ausführungsform ist für jede der Stützrollen 210 und die erste Eingangsrolle 215 jeweils eine Stelleinheit 230 vorgesehen. Die Stelleinheit 230 ist ausgebildet, die jeweils zugeordnete Stützrolle 210 oder erste Eingangsrolle 215 mit dem ersten Träger 165 oder dem zweiten Träger 170 mechanisch zu verbinden. Dabei ist die Stelleinheit 230 ferner ausgebildet, eine radiale Position zwischen einer ersten Radialposition und einer zur ersten Radialposition unterschiedlichen zweiten Radialposition der jeweils zugeordneten Stützrollen 210 oder der ersten Eingangsrolle 215 in radialer Richtung festzulegen und zu bewegen sowie eine Verdrehbarkeit der Stützrollen 210 bzw. der ersten Eingangsrolle 215 sicherzustellen. Dazu kann beispielsweise die Stelleinheit 230 einen mit einer Gewindestange verbundenen Elektromotor aufweisen, der die jeweils zugeordnete erste Eingangsrolle 215 und/oder Stützrolle 210 zwischen der ersten Radialposition und der zweiten Radialposition verfährt. Beim Verfahren der Stützrolle 210 und/oder der ersten Eingangsrolle 215 zwischen der ersten Radialposition der zweiten Radialposition kann die Radialposition des jeweiligen Trägers 165, 170 aufrechterhalten werden.
FIG 3A zeigt einen Ausschnitt auf eine Seitenansicht auf das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Haspelsystem 45. FIG 3B zeigt eine perspektivische Darstellung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Haspelsystems 45. In FIG 3A befindet sich der zweite Träger 170 in der ersten Position. Dadurch bildet der erste Träger 165 beispielhaft zusammen mit dem zweiten Träger 170 einen geschlossenen Ring aus, der umfangsseitig vollständig den Komponententräger 150 umgreift. Ferner ist in FIG 3 deutlich eine bespielhafte regelmäßige Anordnung in Umfangsrichtung bezogen auf die Wickelachse 140 der Stelleinheiten 230 erkennbar. In FIG 3A sind die Stelleinheiten 230 verdeckt und abschnittsweise mit strichlierter Linie dargestellt. Die Stützrollen 210 der ersten Rollenanordnung 155 sind auf einer ersten Kreisbahn um die Wickelachse 140 angeordnet.
Die zweite Bandzuführung 105 weist ferner eine zweite Eingangsrolle 235 auf. Die zweite Eingangsrolle 235 ist drehbar an dem Komponententräger 150 gelagert. Dabei ist die zweite Eingangsrolle 235 radial außenseitig der zweiten Bandzuführung 105 und der ersten Coileinrichtung 95 angeordnet. Die zweite Eingangsrolle 235 kann beispielsweise gegenüber der Stützrolle 210 einen vergrößerten Außendurchmesser aufweisen. In radialer Richtung ist ferner vorzugsweise die zweite Eingangsrolle 235 benachbart zu dem ersten Träger 165 oder je nach Umfangsposition benachbart zu dem zweiten Träger 170 angeordnet.
Zwischen einer Rollfläche 240 der Stützrolle 210 und einer zweiten Eingangsrollfläche 245 der zweiten Eingangsrolle 235 wird sowohl durch die erste Rollenanordnung 155 als auch die zweite Eingangsrolle 235 ein Ringspalt 250 begrenzt, der sich in Umfangsrichtung um die Wickelachse 140 erstreckt. In axialer Richtung wird der Ringspalt 250 durch die Trägerelemente 180, 185, 190, 195 begrenzt.
Die erste Bandzuführung 100 weist eine zweite Rollenanordnung 255 auf. Die zweite Rollenanordnung 255 kann sich beidseitig eines Transportwegs 260 des Fertigwalzbands 80 erstrecken. Die erste Bandzuführung 100 ist vorzugsweise zwischen einer Anfahrposition (in FIG 2 dargestellt) und einer Förderposition (in Figuren 3A und B dargestellt) ver- schwenkbar. In der Förderposition ist beispielsweise die erste Bandzuführung 110z.B. tangential zu dem Ringspalt 250 ausgerichtet, sodass der Transportweg 260 des Fertigwalzbands 80 tangential in den Ringspalt 250 hineinläuft. Alternativ dazu kann der Transportweg 260 auch einen kleinen Winkel (kleiner einschließlich 20°) zu einer Tangente an den Ringspalt 250 einnehmen.
Die zweite Bandzuführung 105 weist eine dritte Rollenanordnung 265 auf. Alternativ oder zusätzlich zur dritten Rollenanordnung 265 könnten auch Leitbleche vorgesehen sein. Die dritte Rollenanordnung 265 ist radial innenseitig zu der zweiten Eingangsrolle 235 angeordnet. Der Transportweg 260 ist in der dritten Rollenanordnung 265 durch die dritte Rollenanordnung 265 so geführt, so dass Rollen der zweiten Rollenanordnung 265 beidseitig des Transportwegs angeordnet sind.
Die zweite Eingangsrolle 235 ist eingangsseitig bezogen auf die Förderrichtung des Fertigwalzbands 80 innerhalb der zweiten Bandzuführung 105 angeordnet. Die zweite Eingangsrolle 235 kann dabei eine zweite Magneteinrichtung 236 aufweisen. Die zweite Magneteinrichtung 236 weist eine oder mehrere Permanentmagnete auf. Alternativ ist auch möglich, dass die zweite Eingangsrolle 235, zumindest an ihrer zweiten Eingangsrollfläche einen ferromagnetischen Werkstoff aufweist, der aufmagnetisiert ist. Die zweite Eingangsrolle 235 stellt ein zweites Magnetfeld bereit, das an einer dritten Rollfläche der zweiten Eingangsrolle 235 austritt.
Radial innenseitig zu der zweiten Bandzuführung 105 ist die zweite Trenneinrichtung 116 an dem Komponententräger 150 befestigt. Somit ist in radialer Richtung bezogen auf die Wickelachse 140 die zweite Trenneinrichtung 116 zwischen der ersten Coileinrichtung 95 und der zweiten Bandzuführung 105 angeordnet. Die zweite Trenneinrichtung 116 kann beispielsweise als Schere, beispielsweise als Trommelschere oder als Schlagschere ausgebildet sein, wobei der Transportweg 260 durch die zweite Trenneinrichtung 116 verläuft Radial innenseitig zu der zweiten Trenneinrichtung 116 kann die Pinchrollenanordnung 117 mit zwei gegenüberliegenen Pinchrollen angeordnet sein. Die Pinchrollenanordnung 117 ist somit zwischen der ersten Coileinrichtung 95 und der zweiten Trenneinrichtung 116 angeordnet. Alternativ kann auch die Pinchrollenanordnung 117 radial außenseitig zu der zweiten Trenneinrichtung 116 angeordnet sein und somit der zweiten Trenneinrichtung 116 vorgeschaltet sein.
Die erste Coileinrichtung 95 weist einen Bandeingang 270 auf. Der Bandeingang 270 ist tangential zu einer äußeren ersten Umfangsseite 275 des ersten Dorns 90 ausgerichtet. Die erste Coileinrichtung 95 ist umfangsseitig um den ersten Dorn 90 herum angeordnet, wobei der erste Dorn 90 in die ersten Coileinrichtung 95 eingreift.
FIG 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Haspelsystems 45 während eines Betriebs der Gieß-Walz-Verbundanlage 10.
Die Gieß-Walz-Verbundanlage 10 wird in beispielsweise derartig betrieben, dass ausgangsseitig aus der Fertigwalzstraße 35 das Fertigwalzband 80 mit einer ersten Dicke d1 von einschließlich 0,4 bis einschließlich 25 mm, insbesondere von einschließlich 0,4 mm bis einschließlich 8 mm, insbesondere von einschließlich 0,4 bis einschließlich 4 mm, besonders vorteilhafterweise von einschließlich 1 ,5 bis 4 mm gefördert wird. Das Fertigwalzband 80 wird in der Kühlstraße 40 abgekühlt und an der ersten Trenneinrichtung 41 vorbeigeführt. Das Fertigwalzband 80 wird in das Haspelsystem 45 transportiert. Dabei wird das Fertigwalzband 80 von der Ausführeinrichtung 130 an der Ausführeinrichtung 130 zu der zweiten Coileinrichtung 125 geführt. Die zweite Coileinrichtung 125 haspelt auf dem zweiten Dorn 120 das Fertigwalzband 80 mit der o.g. ersten Dicke d1 von einschließlich 0,4 bis einschließlich 25 mm, insbesondere einschließlich 1 ,5 bis einschließlich 25 mm Dicke zu einem Coil 85 auf. Ist das Aufhaspeln des Coils 85 abgeschlossen, so wird die erste Trenneinrichtung 41 aktiviert und das Fertigwalzband 80 abgetrennt und das abgetrennte Fertigwalzband 80 fertig auf das Coil 85 aufgewickelt. Das fertig aufgewickelte Coil 85 wird von dem zweiten Dorn 120 entfernt und ein neuer Haspelvorgang wird an der dritten Coileinrichtung 126 gestartet.
FIG 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Vorbereitungsverfahrens zum Betrieb der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Gieß-Walz-Verbundanlage 10, insbesondere des Haspelsystems 45. FIG 6 eine Seitenansicht auf das Haspelsystem 60 während eines zweiten Vorbereitungsschritts 410. FIG 7 zeigt eine Draufsicht Seitenansicht auf einen Ausschnitt des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems 45 während eines dritten Vorbereitungsschritts 415. FIG 8 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht auf das in den Figuren 1 bis 7 gezeigte Haspelsystem 45 während eines sechsten Vorbereitungsschritts 430.
Das im Folgenden gezeigte Verfahren dient dazu, das Fertigwalzband 80, insbesondere das Stahlband 245, mittels der in Figuren 1 bis 4 gezeigten Gieß-Walz-Verbundanlage 10 herzustellen und mittels des Haspelsystems 45 auf ein Coil 85 aufzuhaspeln.
Dazu wird in einem ersten Vorbereitungsschritt 405 vorzugsweise ein Querschnitt der Kokille 60 reduziert. Die Reduzierung des Kokillenquerschnitts 60 bewirkt, dass der durch die Kokille 60 gegossene Dünnbrammenstrang 70 verjüngt wird. Der Dünnbrammenstrang 70 wird in der Vorwalzstraße 20 zu dem Vorwalzband 75 gewalzt, sodass das Vorwalzband 70 gegenüber einem Normalbetrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage 10 eine reduzierte Vorwalzbanddicke aufweist. Das Vorwalzband 75 wird mit der reduzierten Vorwalzbanddicke durch die Zwischenheizung 25 und den Entzunderer 30 gefahren und in der Fertigwalzstraße 35 zu einem Fertigwalzband 80 vorzugsweise mit einer zweiten Dicke d2 von 0,4 mm bis 4 mm, insbesondere von einschließlich 0,4 bis 1 ,5 mm, besonders vorteilhafterweise 0,4 mm bis 1 mm fertig gewalzt. Die zweite Dicke d2 kann beispielsweise gegenüber der ersten Dicken d1 reduziert sein. Das Fertigwalzband 80 wird durch die Kühlstraße 40 gefahren, wobei in der Kühlstraße 80 das Fertigwalzband zwangsgekühlt wird. Das zwangsgekühlte Fertigwalzband wird durch die erste Trenneinrichtung 41 transportiert. Das dünnwandige Fertigwalzband 80 mit der Dicke d2 durchläuft die Trenneinrichtung 41 , ohne dass es abgetrennt wird. Nach der ersten Trenneinrichtung 41 wird an der Ausführeinrichtung 130 das Fertigwalzband 80 in Richtung der ersten Bandzuführung 100 mittels des Rollengangs 130 transportiert. Dadurch wird das dünnwandige Fertigwalzband 80 nicht in Richtung der zweiten oder dritten Coileinrichtung 125, 126 gefördert.
In dem zweiten Vorbereitungsschritt 410 (vgl. FIG 6) wird der zweite Träger 170 in die zweite Position gefahren. Dabei wird der zweite Träger 170 um die erste Schwenkachse 200 von dem ersten Träger 165 weggeschwenkt und die erste Öffnung 205 aufgeweitet. In der zweiten Position ist der zweite Träger 170 weiter beabstandet zu dem Komponententräger 150 angeordnet als in der ersten Position.
In dem dritten Vorbereitungsschritt 415 (vgl. FIG 7) wird die erste Bandzuführung 100 aus der Förderposition (wie in FIG 6 dargestellt) in die Anfahrposition um die zweite Schwenkachse 280 geschwenkt. Die erste Bandzuführung 100 ist dabei derartig ausgebildet, dass sich der Transportweg 260 in der ersten Bandzuführung entlang einer ersten Geraden 285 erstreckt. Die erste Gerade 285 ist dabei tangential auf eine erste äußere Umfangsseite 275 des ersten Dorns 90 gerichtet.
In einem vierten Vorbereitungsschritt 420 wird der Antriebsmotor 145 aktiviert und der Antriebsmotor 145 verdreht den Komponententräger 150 um die Wickelachse 140 derartig, dass die zweite Bandzuführung 105 fluchtend zu der ersten Bandzuführung 100 ausgerichtet ist. Dabei befindet sich der Komponententräger 150 in einer Einführposition. Dabei kann sich, wie in FIG 8 gezeigt, die zweite Bandzuführung 105 entlang einer zweiten Geraden 290 erstrecken, wobei im vierten Vorbereitungsschritt 420 der Antriebsmotor 145 den Komponententräger 150 derartig verdreht, dass die erste Gerade 285 und die zweite Gerade 290 überlappend angeordnet sind.
In einem fünften Vorbereitungsschritt 425 wird das dünnwandige Fertigwalzband in Richtung der ersten Bandzuführung 260 aus der Kühlstraße 40 gefördert. Dabei kann zu Beginn der ersten Bandzuführung 100, bezogen auf eine Förderrichtung des Fertigwalzbands 80 das Fertigwalzband 80 am Beginn der ersten Bandzuführung 100 umgelenkt werden. Innerhalb der ersten Bandzuführung 100 wird das Fertigwalzband 80 entlang der ersten Geraden 285 auf dem Transportweg 260 in Richtung der ersten Coileinrichtung 95 transportiert.
Nach Durchlauf der ersten Bandzuführung 100 wird das erste Fertigwalzband 80 an der zweiten Eingangsrolle 235 vorbeigeführt, ohne dass das Fertigwalzband 80 an der zweiten Eingangsrolle 235 umgelenkt wird. Innerhalb der zweiten Bandzuführung 105 wird entlang des Transportwegs 260 das Fertigwalzband 80 entlang der zweiten Geraden 290 zu der zweiten Trenneinrichtung 116 transportiert. Das Fertigwalzband 80 wird durch die zweite Trenneinrichtung 116 durchgeführt und in die Pinchrollenanordnung 117 geführt. Die Pinchrollen der Pinchrollenanordnung 117 sind beidseitig des Fertigwalzbands 80 angepresst und fixieren das Fertigwalzband 80. Die Pinchrollen der Pinchrollenanordnung 117 können angetrieben sein. Von der Pinchrollenanordnung 117 wird das Fertigwalzband 80 in die Eingangsseite der ersten Coileinrichtung 95 transportiert.
Die erste Coileinrichtung 95 drückt das dünnwandige Fertigwalzband 80 gegen die erste äußere Umfangsseite 275 des ersten Dorns 90 und führt das dünnwandige Fertigwalzband 80 entlang der ersten äußeren Umfangsseite 275.
In dem sechsten Vorbereitungsschritt 430 wird die erste Bandzuführung 100 aus der Anfahrposition (in FIG 8 mit durchgezogener Linie dargestellt) in die Förderposition (FIG 8 mittels strichlierter Linie angedeutet) um die zweite Schwenkachse geschwenkt. Dabei nimmt die erste Bandzuführung 100 das Fertigwalzband 80 mit, sodass die erste Gerade (strichpunktiert in FIG 8 dargestellt) in der Förderposition tangential oder in einem Winkel kleiner oder gleich 20° zu einer Tangente zu einer dritten äußeren Umfangsseite 300 der ersten Eingangsrolle 215 des Bandspeichers 110 ausgerichtet ist.
Gleichzeitig wird zu dem Schwenken der ersten Bandzuführung 100 der Antriebsmotor 145 aktiviert und der Antriebsmotor 145 verdreht den Komponententräger 150 derartig, dass die zweite Eingangsrolle 235 synchron zu dem Schwenk der ersten Bandzuführung 100 mitgeführt wird. Der Antriebsmotor 145 verdreht beispielsweise den Komponententräger 150 um etwa 90° gegenüber der Einführposition in eine Coilposition.
Durch das zweite Magnetfeld der zweiten Eingangsrolle 235 wird ein sicheres Anlegen des dünnwandigen Fertigwalzbands 80 an der zweiten Eingangsrolle 235 sichergestellt. Die zweite Eingangsrolle 235 fördert das Fertigwalzband 80 in die zweite Bandfüh- rung 105 ein, wobei innerhalb der zweiten Bandzuführung 105 das Fertigwalzband 80 entlang der zweiten Geraden 290 gefördert wird. Die erste Gerade 285 und die zweite Gerade 290 sind dann V-förmig zueinander ausgerichtet.
In einem siebten Vorbereitungsschritt 435 wird das Fertigwalzband 80 wird durch die Trenneinrichtung 41 geführt und wird durch die erste Coileinrichtung 95 auf dem ersten Dorn 90 aufgerollt, wobei die erste Trenneinrichtung 41 dabei nicht betätigt wird
In einem achten Vorbereitungsschritt 440 wird der Bandspeicher 110 geschlossen. Dabei wird der zweite Träger 170 um die erste Schwenkachse 200 am Trägergelenk 175 in die erste Position gebracht, sodass der erste Träger 165 und der zweite Träger 170 auf einer gemeinsamen dritten Kreisbahn angeordnet sind.
Mit dem Schließen des Bandspeichers 110 und Abschluss des achten Vorbereitungsschritts 440 kann eine Sequenz Aufhaspeln / Coil-Abziehen / Bandspeichern des dünnwandigen Fertigwalzbands 80 wie es in den folgenden FIG 9 beschrieben wird beginnen.
FIG 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Aufhaspeln des dünnwandigen Fertigwalzbands 80 mit der o.g. zweiten Dicke d2. FIG 10A zeigt eine Seitenansicht auf das Haspelsystem 45 während eines ersten Verfahrensschritts 505. FIG 10B zeigt ein erstes Diagramm einer maximalen zweiten Bandgeschwindigkeit v2MAX aufgetragen über der Zeit t von Beginn des Aufhaspelns bis Ende des Haspelvorgang, wenn der Coil seinen max. Durchmesser erreicht hat. FIG 10C zeigt ein zweites Diagramm der zweiten Bandgeschwindigkeit v2des aufzucoilenden Fertigwalzbands 80 auf den ersten Dorn 90 aufgetragen über der Zeit t.
FIG 11 zeigt eine perspektivische Darstellung des in FIG 10A gezeigten Ausschnitts des Haspelsystems 45 während des ersten Verfahrensschritts 505. FIG 12 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems 45 während eines dritten Verfahrensschritts 515. FIG 13 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des in Figuren 1 bis 4 gezeigten Haspelsystems 45 während eines fünften Verfahrensschritts 525. FIG 14 zeigt einen perspektivischen Ausschnitt des in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Haspelsystems 45 am Ende eines sechsten Verfahrensschritts 530. FIG 15 zeigt eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems 45 am Ende eines achten Verfahrensschritts 540. FIG 16 zeigt eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems 45 während eines neunten Verfahrensschritts 545. FIG 17 zeigt eine perspektivische Darstellung des Haspelsystems 45 am Ende des neunten Verfahrensschritts 545.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren wird nach den in FIG 5 beschriebenen Vorbereitungsschritten 405 bis 440 durchgeführt. Der Komponententräger 150 befindet sich in der Coilposition, die erste Bandzuführung in der ersten Position.
Im ersten Verfahrensschritt 405 wird das Fertigwalzband 80 beispielsweise mit einer ersten Bandgeschwindigkeit v1 über den Rollengang 130 und der ersten Bandzuführung entlang der ersten Geraden 285 tangential in den Bandspeicher 110 gefördert. Dabei wird das Fertigwalzband 80 durch die erste Eingangsrolle 215 in den Ringspalt 250 geführt. Dadurch, dass das Fertigwalzband 80 vorzugsweise Stahl aufweist und durch die Kühlstraße 40 unterhalb einer Curie-Temperatur abgekühlt ist, weist das Fertigwalzband 80 ferromagnetische Eigenschaften auf. Die erste Magnetanordnung 220 bildet dabei mit dem Fertigwalzband 80 einen ersten Magnetschluss aus, sodass das Fertigwalzband 80 zuverlässig an der ersten Eingangsrollfläche der ersten Eingangsrolle 215 anliegt.
Dadurch wird eine sichere Einführung des Vorwalzbands 80 in den Ringspalt 250 sichergestellt.
Vorzugsweise beträgt die erste Bandgeschwindigkeit v1 des Fertigwalzbands 80 vorzugsweise einschließlich 10 m/s bis einschließlich 50 m/s. Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste Bandgeschwindigkeit v1 des Fertigwalzbands 80 wenigstens einschließlich 20 m/s bis 50 m/s ist.
Durch die zweite Magnetanordnung der zweiten Eingangsrolle 230 wird ein zweiter Magnetschluss mit dem ferromagnetischen Material des Fertigwalzbands 80 ausgebildet (vgl. FIG 11). Dadurch liegt das Fertigwalzband 80 gut an der zweiten Eingangsrollfläche 245 an. Die zweite Eingangsrolle 235 lenkt dabei ungefähr das Fertigwalzband 80 um etwa 90° ab. Dabei wird das im Ringspalt 250 liegende Fertigwalzband 80 radial nach innen hin durch die zweite Bandzuführung 105 in Richtung des ersten Dorns 90 geführt. Am ersten Dorn 90 wird das Fertigwalzband 80 auf den ersten Dorn 90 zu dem Coil 95 aufgewickelt.
Das Fertigwalzband 80 wird über die erste Bandzuführung 100 tangential zu der Wickelachse 140 und zu der ersten Rollenanordnung 155 in dem Bandspeicher 110 eingeleitet. Durch die geringe zweite Dicke d2 des Fertigwalzbands 80 ist ferner das Fertigwalzband 80 besonders flexibel und biegbar. Die hohe erste Bandgeschwindigkeit v1 des Fer- tigwalzbands 80 bewirkt, dass das Fertigwalzband 80 radial nach außen hin in dem Bandspeicher 110 aufgrund einer auf das Fertigwalzband 80 wirkenden Zentrifugalkaft FZ gedrückt wird (vgl. FIG 10A). Entlang der ersten Rollenanordnung 155 wird das Fertigwalzband 80 mit einer ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 geführt. An einer Außenseite des Fertigwalzbands 80 liegt das Fertigwalzband 80 an den Stützrollen 210 der ersten Rollenanordnung 155 an. Die erste Rollenanordnung 155 lenkt das Fertigwalzband 80 innerhalb des Bandspeichers 110 auf eine zweite Kreisbahn 310, die um die Haspelachse 140 verläuft und in dem Ringspalt 250 angeordnet ist, um.
Das Fertigwalzband 80 wird entlang der ersten Rollenanordnung 155 in Richtung der zweiten Eingangsrolle 235 entlang der zweiten Kreisbahn 310 transportiert. Die zweite Magnetanordnung 236 der zweiten Eingangsrolle 235 bildet mit dem ferromagnetischen Material des Fertigwalzbands 80 einen zweiten Magnetschluss aus, mittels dem ein sicherer Halt des Fertigwalzbands 80 an der zweiten Eingangsrollfläche 245 sichergestellt wird.
Das Fertigwalzband 80 wird dann über die zweite Bandzuführung 105, die geöffnete zweite Trenneinrichtung 116 zu der ersten Coileinrichtung 95 weitergeführt. Der erste Dorn 90 wickelt das Fertigwalzband 80 zu einem Coil 85 auf. Der erste Dorn 90 wird dazu angetrieben. Eine zweite Bandgeschwindigkeit v2 mit der das Fertigwalzband 80 aufgewickelt wird, entspricht dabei im Wesentlichen der ersten Bandgeschwindigkeit v1.
In FIG 10B ist ein erster Graph 320 und in FIG 10C ist ein zweiter Graph 325 aufgezeichnet. Deutlich ist zu erkennen (vgl. FIG 10B), dass mit zunehmender Zeit t sowohl durch den zunehmenden Coildurchmesser die maximal mögliche zweite Bandgeschwindigkeit v2MAX mit der maximal das Fertigwalzband 80 durch den ersten Dorn 90 und die erste Coileinrichtung 95 gehaspelt werden kann, zunimmt. Die maximale mögliche zweite Bandgeschwindigkeit v2MAX ist abhängig vom Coildurchmesser, der zweiten Dicke d2 des dünnen Fertigwalzbands 80 sowie einer maximal möglichen Drehzahl des ersten Dorns 90.
Der in FIG 10C zweite Graph 325 gliedert sich in einen ersten bis siebten Graphenabschnitt 330 bis 360, die mit einzelnen im folgenden beschriebenen Verfahrensschritten korrelieren. Im ersten Verfahrensschritt 505 ist die zweite Bandgeschwindigkeit v2 im Wesentlichen konstant (vgl. ersten Graphenabschnitt 330). In einem zweiten Verfahrensschritt 510 wird eine Coildicke des bereits gewickelten Coils überwacht. Erreicht der Coil 95 eine vordefinierte Coildicke, so wird mit einem dritten Verfahrensschritt 515 fortgefahren.
In dem dritten Verfahrensschritt 515 (vgl. FIG 12) wird der Antriebsmotor 145 gestartet und der Komponententräger 150 in Umfangsrichtung um die Drehachse 140 auf die zweite Umfangsgeschwindigkeit co2 beschleunigt. Die erste Umfangsgeschwindigkeit co 1 und die zweite Umfangsgeschwindigkeit c 2 weisen die gleiche Drehrichtung auf. Der Antriebsmotor 145 beschleunigt den Komponententräger 150 soweit, dass die erste Umfangsgeschwindigkeit co 1 und die zweite Umfangsgeschwindigkeit co2 im Wesentlichen identisch sind. Dieser dritte Verfahrensschritt 515 wird dann gestartet, wenn eine Coildicke vom Coil 95 eine vordefinierte Coildicke erreicht hat und das Coil 95 vom Dorn 90 heruntergezogen werden muss.
Dadurch, dass der Komponententräger 150 um die Wickelachse 140 rotiert, wird durch die zweite Eingangsrolle 235 und die erste Rollenanordnung 155 das Fertigwalzband 80 zu einem Zwischenring 305 in dem Bandspeicher 110 gewickelt. Dabei wird über die erste Eingangsrolle 215 das Fertigwalzband 80 auf einer Rollfläche 240, die aus den inneren Erzeugenden aller Stützrollen 210 gebildet wird, zu/auf den Zwischenring 305 aufgewickelt, sodass ein Außendurchmesser des Zwischenringes 305 mit jeder Lage des Fertigwalzbands 80 auf dem Zwischenring 305 zunimmt. Der Zwischenring 305 rotiert dabei in dem Bandspeicher 110 mit der ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 um die Wickelachse 140.
Durch die Beschleunigung des Komponententrägers 150 in die Richtung der ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 nimmt die zweite Bandgeschwindigkeit v2, mit der das Fertigwalzband 80 aufgecoilt wird, ab (vgl. zweiter Graphenabschnitt 335, FIG 10C). Das nicht- aufgecoilte Fertigwalzband wird im Bandspeicher 110 zwischengespeichert.
Rotiert der Komponententräger 150 mit der zweiten Umfangsgeschwindigkeit co2 gleich der ersten Bandgeschwindigkeit v1 , so wird kein Fertigwalzband 80 mehr von der zweiten Bandzuführung 105 in Richtung der ersten Coileinrichtung geführt, sondern das Fertigwalzband 80 wird auf den Zwischenring 305 aufgewickelt. Die Bandgeschwindigkeit v1 des Fertigwalzbands 80 mit der das Fertigwalzband 80 in das Haspelsystem 45 geführt wird, ist dabei im Wesentlichen konstant. Die erste Umfangsgeschwindigkeit co 1 und die zweite Umfangsgeschwindigkeit c 2 sind am Ende des vierten Verfahrensschritts 520 im Wesentlichen identisch, so dass durch die zweite Eingangsrolle 235 keine Abwicklung des Zwischenrings 305 mehr erfolgt und die zweite Bandgeschwindigkeit v2 des Fertigwalzbands 80 an der Trenneinrichtung 161 auf null reduziert ist(vgl. dritter Graphenabschnitt 340, FIG 10C). Der Antriebsmotor 145 wird dabei derart gesteuert, dass die zweite Umfangsgeschwindigkeit c 2 gleich der ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 erreicht wird, wenn der Coil 95 fertig gewickelt und voll ist.
In einem vierten Verfahrensschritt 520 der zeitgleich zu dem dritten Verfahrensschritt durchgeführt wird, wird während des Aufwickelns des Zwischenrings 305 die Stelleinrichtung 225 aktiviert. Während der Zwischenring 305 aufgewickelt wird, nimmt mit jeder auf den Zwischenring 305 aufgewickelten Lage des Fertigwalzbands 80 ein Außendurchmesser des Zwischenrings 305 zu. Um ein Verklemmen des Zwischenrings 305 in dem Bandspeicher 110 zu vermeiden, wird durch die Stelleinrichtung 225 und die jeweils für jede Stützrolle 210 und die Eingangsrolle 215 vorgesehene Stelleinheit 230 die jeweilig zugeordnete Stützrolle 210 und die erste Eingangsrolle 215 aus der ersten Radialposition radial nach außen in Richtung der zweiten Radialposition bewegt. Dieser Vorgang wird so lange durchgeführt, so lange Fertigwalzband 80 auf dem Zwischenring 205 aufgewickelt wird.
Im fünften Verfahrensschritt 525 (vgl. FIG 13) wird die zweite Trenneinrichtung 161 betätigt, währenddessen das Fertigwalzband 80 an der zweiten Trenneinrichtung 161 steht. Der erste Dorn 90 kann dabei weiter angetrieben sein, um das abgetrennte Fertigwalzband 80 noch aufwickeln zu können. Ein Bandende des Fertigwalzbands 80 wird durch die zweite Bandzuführung 105 gehalten. Zusätzlich kann der erste Dorn 90 durch eine Dornabstützung (nicht dargestellt) abgestützt sein.
In einem auf dem fünften Verfahrensschritt 525 folgenden sechsten Verfahrensschritt 530 wird mittels einer Entnahmeeinrichtung 311 (in FIG 13 schematisch dargestellt) das gewickelte Coil 85 von dem ersten Dorn 90 entlang der ersten Wickelachse 140 in eine vom Komponententräger 150 abgewandte Richtung abgezogen.
Während des sechsten Verfahrensschritt 530 rotiert weiter der Komponententräger 150 und die am Komponententräger 150 angeordnete zweite Bandführung 105, die Trenneinrichtung 161 und die erste Coileinrichtung 95 weiterhin mit der zweiten Umfangsgeschwin- digkeit o2, die identisch zur ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 ist. Während der Coilent- nahme im sechsten Verfahrensschritt 530 wird das weiterhin von der Kühlstraße 55 kommende Fertigwalzband 80 außen auf den Zwischenring 305 aufgewickelt.
Um ein weiteres Coil 85 auf dem ersten Dorn 95 aufzuhaspeln und den Zwischenring 305 von innen her abzuhaspeln, wird in einem auf dem sechsten Verfahrensschritt 530 folgenden siebten Verfahrensschritt 535 zum einen die Trenneinrichtung 161 geöffnet. Zum anderen wird der Antriebsmotor 145 derart angesteuert, dass die zweite Umfangsgeschwindigkeit c 2 gegenüber der ersten Umfangsgeschwindigkeit co 1 reduziert wird. Dies bewirkt, dass von innen her das Fertigwalzband 80 vom Zwischenring 305 langsam abgewickelt wird. Das abgewickelte Fertigwalzband 80 wird durch die Trenneinrichtung 161 in die erste Coileinrichtung 95 eingeführt und auf den ersten Dorn 90 zu den weiteren Coil 85 aufgewickelt. Dazu wird der erste Dorn 90 wieder in Bewegung gesetzt. Es beginnt das Aufhaspeln eines neuen Coils 80 (vgl. vierter Graphenabschnitt 345, FIG 10C)
In dem auf den siebten Verfahrensschritt 535 folgenden achten Verfahrensschritt 540 wird der Komponententräger 150 nicht nur abgebremst, wie im siebten Verfahrensschritt 535, sondern wird die Drehrichtung des Komponententrägers 155 in eine entgegengesetzte Richtung zu der Drehrichtung des Zwischenrings 305 geändert (vgl. FIG 15). Auf diese Weise können die einzelnen Lagen des Zwischenrings von innen her abgewickelt werden. Die abgewickelten Lagen werden über die zweite Bandzuführung 105 zu der ersten Coileinrichtung 95 transportiert und auf das weitere Coil 85 aufgewickelt. Die Bandgeschwindigkeit v2 in der ersten Coileinrichtung kann bis auf 50 m/s gesteigert werden, die deutlich größer ist als die erste Bandgeschwindigkeit v1 des Fertigwalzbands 80 an der ersten Bandzuführung 100 (vgl. vierter und fünfter Graphenabschnitt 345, 350, FIG 10C).
Der achte Verfahrensschritt 535 wird dabei so lange durchgeführt, bis die Lagen des Zwischenrings 305 abgewickelt sind und der Zwischenring 305 nur noch einlagig in dem Bandspeicher 110 vorliegt. Zum Ende hin wird der Komponententräger 150 bis zum Stillstand abgebremst. Beim Abbremsen wird auch die zweite Bandgeschwindigkeit v2 bis auf die erste Bandgeschwindigkeit v1 reduziert (vgl. sechster Graphenabschnitt 355, FIG 10C). Vorzugsweise wird der Antriebsmotor 145 derart gesteuert, dass der Komponententräger 150 die Coilposition einnimmt. Das Fertigwalzband wird mit der zweiten Bandgeschwindigkeit v2 gehaspelt, die der ersten Bandgeschwindigkeit v1 entspricht (vgl. siebter Graphenabschnitt 360). Nachdem der Zwischenring 305 nur noch zum einen wie in FIG 15 gezeigt, nur noch einlagig vorliegt und zum anderen im Wesentlichen der Zwischenring 305 abgewickelt ist, wird mit einem neunten Verfahrensschritt 545 fortgefahren. Im neunten Verfahrensschritt 545 (vgl. FIG 16) wird die Stelleinrichtung 225 derart aktiviert, dass die Stelleinheiten 230 die Stützrollen 210 und die erste Eingangsrolle 215 aus der zweiten Radialposition radial außen in Richtung der erste Radialposition, radial nach innen in Richtung der Wickelachse 140 bewegt werden.
Nach dem neunten Verfahrensschritt 545 (vgl. FIG 17) kann mit dem ersten Verfahrensschritt 505 fortgefahren werden. Das in FIG 9 beschriebene Verfahren kann so lange durchgeführt werden, bis hinreichend Fertigwalzband 80 mit der zweiten Dicke d2 hergestellt ist und kein weiterer Bedarf an dünnwandigem Fertigwalzband 80 mehr besteht. Während des Aufwickelns der Coils 85 mit dem Haspelsystem 45 ist kein weiteres Haspeln mit der zweiten Coileinrichtung 125 oder dritten Coileinrichtung 126 notwendig.
FIG 18 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Wechselverfahrens zum Wechsel von dem dünnen Fertigwalzband mit der zweiten Dicke d2 auf das Fertigwalzband 80 mit der ersten Dicke d1.
In einem ersten Rückwechselschritt 605 wird der Komponententräger 150 in die Coilposi- tion (vgl. FIG 10A, 17) verfahren, so dass beispielsweise die zweite Bandzuführung 105 zwischen dem ersten Dorn 90 und dem ersten Träger 165 angeordnet ist. Dies stellt sicher, dass ein Überkopfverlauf des Fertigwalzbands 80 unterseitig des zweiten Trägers 170 vermieden wird.
In einem zweiten Rückwechselschritt 610 wird der Bandspeicher 110 dadurch geöffnet, dass der zweite Träger 170 aus der ersten Position in die zweite Position verfahren (vgl. FIG 6).
In dem dritten Rückwechselschritt 615 wird die erste Bandzuführung 100 aus der Förderposition in die Anfahrposition um die zweite Schwenkachse 280 verschwenkt. Ferner wird der Komponententräger 150 durch den Antriebsmotor 145 derartig um die Wickelachse rotiert, dass die erste Bandzuführung 100 und die zweite Bandzuführung 105 fluchtend ausgerichtet sind (vgl. FIG 7).
Im vierten Rückwechselschritt 620 wird die zweite Dicke d2 des Fertigwalzbands 80 von der zweiten Dicke d2 auf die erste Dicke d1 in der Fertigwalzstraße 35 erhöht. In einem fünften Rückwechselschritt 625 trennt die erste Trenneinrichtung 41 das Fertigwalzband 80 ab, bevor das Fertigwalzband 80 mit der ersten Dicke die erste Trenneinrichtung 41 durchläuft. Das abgetrennte Fertigwalzband 80 wird durch den ersten Dorn 90 und die erste Coileinrichtung 95 auf einen Restcoil (nicht dargestellt) aufgehaspelt. Nachdem das restliche Fertigwalzband 80 aufgehaspelt ist, ist das Aufhaspeln mittels des ersten Dorns 90 und der ersten Coileinrichtung 95 beendet.
In einem sechsten Rückwechselschritt 630 wird die Ausführeinrichtung 130 derartig gestellt, dass das Fertigwalzband 80 mit der ersten Dicke d1 in Richtung der zweiten Coileinrichtung 125 oder der dritten Coileinrichtung 126 gefördert wird, sodass entweder die zweite Coileinrichtung 125 oder die dritte Coileinrichtung 126 im Wechsel das Fertigwalzband 80 mit der ersten Dicke d1 aufcoilen können.
Die erste Dicke d1 kann dabei etwa 1mm bis 25 mm betragen. In einem sechsten Rückwechselschritt 630 werden die auf der zweiten Coileinrichtung 125 oder dritten Coileinrichtung 126 aufgehaspelten Coils entfernt.
FIG 19 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung eines Haspelsystems 45 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Das Haspelsystem 45 ist im Wesentlichen identisch zu dem in den Figuren 1 bis 4, 6 bis 8, 10 bis 17 gezeigten Haspelsystems 45 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede des in FIG 19 gezeigten Haspelsystems 45 gemäß der zweiten Ausführungsform gegenüber dem Haspelsystem 45 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
Bei dem in FIG 19 gezeigten Haspelsystem 45 wird auf dem zweiten Träger 170 wie er bei dem Haspelsystem 45 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird, verzichtet. Ferner wird auf das Trägergelenk 175 zur Ankupplung des zweiten Trägers 170 am ersten Träger 165 verzichtet.
Die Verfahren zum Betrieb des in Figuren 1 bis 4, 6 bis 8, 10 bis 17, 19 gezeigten Haspelsystems der ersten Ausführungsform können ebenso für das in FIG 19 gezeigte Haspelsystem 45 gemäß der zweiten Ausführungsform angewandt werden. Abweichend jedoch liegt hierbei das Fertigwalzband 80, wenn es zum Zwischenring 305 gewickelt wird, ausschließlich an der ersten Rollenanordnung 145, die am ersten Träger 165 angeordnet ist, an. Oberseitig des ersten Trägers 145 wird das Fertigwalzband 80 bzw. der Zwischenring 305 frei und ohne Abstützung geführt. Dies ist dadurch möglich, dass das Fertigwalzband 80 durch den ersten Träger 165 und die am ersten Träger 165 angeordnete erste Rollenanordnung 155 geformt wird. Durch die Weiterrotation des Zwischenrings 305 mit der ersten Umfangsgeschwindigkeit co1 wird die Vorformung weiter geformt, sodass sich im Wesentlichen ein kreisringförmiger Zwischenring auch ohne Abstützung durch den zweiten Träger 170 und die am zweiten Träger 170 angeordnete erste Rollenanordnung ausformt.
Die in FIG 19 gezeigte Ausgestaltung hat somit den Vorteil, dass das in FIG 5 beschriebene Verfahren dahingehend vereinfacht wird, dass auf den zweiten Vorbereitungsschritt 410 und den achten Vorbereitungsschritt 440 verzichtet werden kann. Ebenso kann bei dem in FIG 18 beschriebenen Verfahren auf den dritten Rückwechselschritt 615 verzichtet werden.
Dadurch ist zum einen das in FIG 19 beschriebene Haspelsystem 45 gegenüber dem Haspelsystem 45 gemäß der ersten Ausführungsform einfacher und kostengünstiger ausgebildet. Ferner sind die Betriebsverfahren gemäß FIG 5 und 18 zum Wechsel von dem Fertigwalzband auf das Fertigwalzband mit der ersten Dicke einfacher und leichter steuerbar.
Die in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen des Haspelsystems 45 eignen sich insbesondere für die Herstellung des Fertigwalzbands 80 im Endlosstrangs. Dadurch kann ein sicheres Aufhaspeln des dünnwandigen Fertigwalzbands mit hoher erster Bandgeschwindigkeit v1 sichergestellt werden.
Ferner kann das Fertigwalzband 80 mit der zweiten Dicke d2 besonders dünn sein.
Ferner kann auf ein Karussellcoilersystem verzichtet werden, das weitaus komplizierter als der in den Figuren gezeigte Aufbau des Haspelsystems 45 ist. Des Weiteren ist die Fertigwalzstraße 35 in der Steuerung vollständig von dem Haspelsystem 45 unabhängig. Des Weiteren kann mit dem in den Figuren gezeigten Haspelsystem 45 eine besonders hohe Coilgeschwindigkeit zum Aufhaspeln des Coils 85 erzielt werden. Dadurch kann die Stranggießmaschine mit besonders großer Menge von metallischer Schmelze beschickt werden und eine große Menge an dünnem Fertigwalzband 80 hergestellt werden, ohne dass hierbei die Gießgeschwindigkeit in der Stranggießmaschine 15 zu reduzieren ist. Bezugszeichenliste
10 Gieß-Walz-Verbundanlage
15 Stranggießmaschine
20 Vorwalzstraße
25 Zwischenheizung
30 Entzunderer
35 Fertigwalzstraße
40 Kühlstraße
41 erste Trenneinrichtung
45 Haspelsystem
50 Pfanne
55 Verteiler
60 Kokille
65 metallische Schmelze
70 Dünnbrammenstrang
75 Vorwalzband
80 Fertigwalzband
85 Coil
90 erster Dorn
95 erste Coileinrichtung
100 erste Bandzuführung
105 zweite Bandzuführung
110 Bandspeicher
115 Antriebseinrichtung
116 zweite T renneinrichtung
117 Pinchrollenanordnung
120 zweiter Dorn
125 zweite Coileinrichtung
126 dritte Coileinrichtung
130 Ausführeinrichtung
135 Rollengang
140 Wickelachse
145 Antriebsmotor
150 Komponententräger
155 erste Rollenanordnung
160 Trägereinheit zweite Trenneinrichtung erster Träger zweiter Träger Trägergelenk erstes Trägerelement zweites Trägerelement drittes Trägerelement viertes Trägerelement erste Schwenkachse erste Öffnung Stützrollen erste Eingangsrolle erste Magnetanordnung Stelleinrichtung Stelleinheit zweite Eingangsrolle zweite Magnetanordnung erste Rollfläche zweite Rollfläche Ringspalt zweite Rollenanordnung T ransportwerg dritte Rollenanordnung Bandeingang erste äußere Umfangsseite zweite Schwenkachse erste Gerade zweite Gerade zweite äußere Umfangsseite Zwischenring Kreisbahn Entnahmevorrichtung erster Graph zweiter Graph erster Vorbereitungsschritt zweiter Vorbereitungsschritt 415 dritter Vorbereitungsschritt 420 vierter Vorbereitungsschritt 425 fünfter Vorbereitungsschritt
505 erster Verfahrensschritt 510 zweiter Verfahrensschritt 515 dritter Verfahrensschritt 520 vierter Verfahrensschritt 525 fünfter Verfahrensschritt 530 sechster Verfahrensschritt 535 siebter Verfahrensschritt 540 achter Verfahrensschritt
605 erster Rückwechselschritt 610 zweiter Rückwechselschritt 615 dritter Rückwechselschritt 620 vierter Rückwechselschritt 625 fünfter Rückwechselschritt 630 sechster Rückwechselschritt d1 erste Dicke d2 zweite Dicke FZ Zentrifugalkaft t Zeit v1 erste Geschwindigkeit v2 zweite Geschwindigkeit co 1 erste Umfangsgeschwindigkeit a>2 zweite Umfangsgeschwindigkeit

Claims

Patentansprüche / Patent claims
1 . Haspelsystem (45) zur Aufhaspelung eines Fertigwalzbands (80),
- wobei das Haspelsystem (45) wenigstens einen ersten Dorn (90), eine erste Coileinrichtung (95), eine erste Bandzuführung (100), eine zweite Bandzuführung (105), einen Bandspeicher (110) und eine Antriebseinrichtung (115) aufweist,
- wobei sich der erste Dorn (90) entlang einer Wickelachse (140) erstreckt,
- wobei die Antriebseinrichtung (115) einen Komponententräger (150) und einen Antriebsmotor (145) aufweist, der mit dem Komponententräger (150) verbunden ist,
- wobei die erste Coileinrichtung (95) und die zweite Bandzuführung (105) an dem Komponententräger (150) befestigt sind und der Antriebsmotor (145) ausgebildet ist, den Komponententräger (150), die erste Coileinrichtung (95) und die zweite Bandzuführung (105) um die Wickelachse (140) zu rotieren,
- wobei der Bandspeicher (110) radial außenseitig des Komponententrägers (150) und der ersten Coileinrichtung (95) angeordnet ist,
- wobei die erste Bandzuführung (100) radial außenseitig zu dem Bandspeicher (110) angeordnet ist,
- wobei über die erste Bandzuführung (100) das Fertigwalzband (80) entlang einer Förderrichtung des Fertigwalzbands (80) in das Haspelsystem (45) zuführbar ist,
- wobei die erste Bandzuführung (100) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) zu dem Bandspeicher (110) zu transportieren,
- wobei der Bandspeicher (110) ausgebildet ist, das über die erste Bandzuführung (100) zugeführte Fertigwalzband (80) zu einem Zwischenring (305) zu wickeln,
- wobei die zweite Bandzuführung (105) ausgebildet ist, das zum Zwischenring (305) gewickelte Fertigwalzband (80) radial innenseitig des Zwischenrings (305) abzuwickeln und der ersten Coileinrichtung (95) zuzuführen,
- wobei die erste Coileinrichtung (95) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) auf dem ersten Dorn (90) zu einem Coil (85) aufzuhaspeln,
- wobei die erste Bandzuführung (100) zwischen einer Anfahrposition und einer Förderposition um eine zweite Schwenkachse (280) verschwenkbar ist,
- wobei die zweite Schwenkachse (280) parallel zu der Wickelachse (140) ausgerichtet ist, - wobei die erste Bandzuführung (100) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) entlang einer ersten Geraden (285) zu fördern,
- wobei die zweite Bandzuführung (105) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) entlang einer zweiten Geraden (290) in Richtung der erste Coileinrichtung (95) radial nach innen zu führen,
- wobei in der Anfahrposition die erste Bandzuführung (100) und die zweite Bandzuführung (105) fluchtend zueinander ausgerichtet sind, sodass die erste Gerade (285) und die zweite Gerade (290) überlappend angeordnet sind, wobei in der Förderposition die erste Bandzuführung (100) gegenüber der Anfahrposition derart verschwenkt angeordnet ist, dass die erste Gerade (285) tangential zu der Wickelachse (140) ausgerichtet ist.
2. Haspelsystem (45) nach Anspruch 1 ,
- wobei der Bandspeicher (110) wenigstens eine erste Rollenanordnung (155) mit mehreren in Umfangsrichtung um die Wickelachse (140) versetzt angeordneten Stützrollen (210) aufweist,
- wobei die Stützrollen (210) vorzugsweise auf einer ersten Kreisbahn um die Wickelachse (140) angeordnet sind,
- wobei die Stützrollen (210) an dem Fertigwalzband (80) abrollen,
- wobei der Bandspeicher (110) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) bei Führung entlang der Stützrollen (210) auf einer zweiten Kreisbahn (310) um die Wickelachse (140) zu dem Zwischenring (305) zu wickeln.
3. Haspelsystem (45) nach Anspruch 2,
- wobei der Bandspeicher (110) eine Trägereinheit (160) mit wenigstens einem ersten Träger (165), einem Trägergelenk (175) und einem zweiten Träger (170) aufweist,
- wobei das Trägergelenk (175) den ersten Träger (165) mit dem zweiten Träger (170) verbindet,
- wobei der zweite Träger (170) gegenüber dem ersten Träger (165) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschwenkbar ist,
- wobei an dem ersten Träger (165) eine erste Teilanordnung der ersten Rollenanordnung (155) und an dem zweiten Träger (170) eine zweite Teilanordnung der ersten Rollenanordnung (155) angeordnet ist,
- wobei in der ersten Position der erste Träger (165) und der zweite Träger (170) außenseitig einen Ringspalt (250) begrenzen, in dem der Zwischenring (305) anordenbar ist, wobei in der zweiten Position der zweite Träger (170) von dem ersten Träger (165) weggeschwenkt ist.
4. Haspelsystem (45) nach Anspruch 3,
- wobei der erste Träger (165) und/oder der zweite Träger (170) teilringförmig ausgebildet sind,
- wobei sich der erste Träger (165) und/oder der zweite Träger (170) in der ersten Position auf einer gemeinsamen dritten Kreisbahn angeordnet sind,
- und/oder
- wobei der erste Träger (165) einen ersten Winkel von etwa einschließlich 150° bis einschließlich 180° einschließt,
- und/oder
- wobei der zweite Träger (170) einen zweiten Winkel von etwa einschließlich 150° bis einschließlich 180° einschließt.
5. Haspelsystem (45) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
- wobei der Bandspeicher (110) eine Trägereinheit (160) mit wenigstens einem ersten Träger (165) und einer Stelleinrichtung (225) aufweist,
- wobei die Stelleinrichtung (225) die Stützrolle (210) mit dem ersten Träger (165) verbindet,
- wobei die Stelleinrichtung (225) ausgebildet ist, die Stützrolle (210) zwischen einer ersten Radialposition und einer radial außen zur ersten Radialposition angeordneten zweiten Radialposition zu bewegen.
6. Haspelsystem (45) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- aufweisend wenigstens eine zweite Trenneinrichtung (116), insbesondere eine Schere,
- wobei die Trenneinrichtung (116) radial zwischen der ersten Coileinrichtung (95) und der zweiten Bandzuführung (105) angeordnet ist,
- wobei die zweite Trenneinrichtung (116) am Komponententräger (150) befestigt ist,
- wobei die zweite Trenneinrichtung (116) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) zu trennen.
7. Haspelsystem (45) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
- wobei der Bandspeicher (110) eine erste Eingangsrolle (215) aufweist, - wobei an der ersten Eingangsrolle (215) das Fertigwalzband (80) von der ersten Bandzuführung (100) in den Bandspeicher (110) einführbar ist,
- wobei die erste Eingangsrolle (215) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) in seiner Förderrichtung zu führen,
- wobei die erste Eingangsrolle (215) eine erste Magneteinrichtung (220) aufweist, die ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) an der ersten Eingangsrolle (215) durch einen ersten Magnetschluss zu halten.
8. Haspelsystem (45) nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
- wobei die zweite Bandzuführung (105) eine zweite Eingangsrolle (235) aufweist,
- wobei die zweite Eingangsrolle (235) eingangsseitig bezogen auf die Förderrichtung des Fertigwalzbands (80) an der zweiten Bandzuführung (105) angeordnet ist,
- wobei die zweite Eingangsrolle (235) ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) in seiner Förderrichtung von dem Bandspeicher (110) in Richtung der ersten Coilereinrichtung (95) umzulenken,
- wobei die zweite Eingangsrolle (235) eine zweite Magneteinrichtung (236) aufweist, die ausgebildet ist, das Fertigwalzband (80) an der zweiten Eingangsrolle (235) durch einen zweiten Magnetschluss zu halten.
9. Verfahren zum Betrieb eines Haspelsystems (45), vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei ein Fertigwalzband (80) über eine erste Bandzuführung (100) des Haspelsystems (45) in das Haspelsystem (45) zugeführt wird,
- wobei die erste Bandzuführung (100) das Fertigwalzband (80) zu einem Bandspeicher (110) des Haspelsystems (45) transportiert,
- wobei der Bandspeicher (110) das Fertigwalzband (80) zu einem Zwischenring (305) aufwickelt, der sich um eine Wickelachse (140) erstreckt,
- wobei eine zweite Bandzuführung (105) das Fertigwalzband (80) von dem Zwischenring (305) auf einer der ersten Bandzuführung (100) in radialer Richtung gegenüberliegenden Seite abwickelt und in Richtung einer ersten Coileinrich- tung (95) des Haspelsystems (45) führt,
- wobei die erste Coileinrichtung (95) das Fertigwalzband (80) zu einem Coil (85) aufhaspelt,
- wobei die erste Bandzuführung (100) in die Anfahrposition geschwenkt wird, - wobei die zweite Bandzuführung (105) und die erste Bandzuführung (100) fluchtend zueinander ausgerichtet werden, sodass die erste Gerade (285) und die zweite Gerade (290) überlappend angeordnet sind,
- wobei in der Anfahrposition das Fertigwalzband (80) über die erste Bandzuführung (100) und zweite Bandzuführung (105) zu der erste Coileinrichtung (95) geführt wird und ein Beginn des Coils (85) gewickelt wird,
- wobei die erste Bandzuführung (100) in die Förderposition geschwenkt wird und der Antriebsmotor (145) aktiviert wird, sodass die zweite Bandzuführung (105) und die erste Coileinrichtung (95) um die Wickelachse (140) rotieren..
10. Verfahren nach Anspruch 9,
- wobei von der ersten Bandzuführung (100) das Fertigwalzband (80) von radial außen zu dem Zwischenring (305) geführt wird und der Bandspeicher (110) von radial außen bezogen auf die Wickelachse (140), das Fertigwalzband (80) auf den Zwischenring (305) wickelt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
- wobei die erste Coileinrichtung (95) und die zweite Bandzuführung (105) beim Haspeln des Fertigwalzbands (80) an einem ersten Dorn (90) um die Wickelachse (140) rotiert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ,
- wobei das fertig gehaspelte Coil (85) von einem ersten Dorn (90) abgenommen wird, während zeitgleich das Fertigwalzband (80) zu dem Zwischenring (305) aufgewickelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
- wobei das zum Zwischenring (305) aufgewickelte Fertigwalzband (80) um die Wickelachse (140) in dem Bandspeicher (110) mit einer ersten Umfangsgeschwindigkeit (co 1) rotiert,
- wobei eine zweite Umfangsgeschwindigkeit (o2) des Komponententrägers, der ersten Coileinrichtung (95) und der zweiten Bandzuführung (105) um die Wickelachse (140) unterschiedlich zu der ersten Umfangsgeschwindigkeit (co 1) ist.
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