专利名称：用于将金属带卷绕到卷轴上的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将金属带巻绕到在巻取竖井中设置的巻轴上的方 法和装置，金属带由具有上部驱动辊和下部驱动辊的驱动器引至巻轴， 其中为了引导而在金属带的下方设置了工作台并且在金属带的上方设 置可旋转的带材转辙器以及接着材转辙器直到接近巻轴设置了可旋转 的盖板。
背景技术：
由DE 195 20 709 Al已知改进的驱动器具有固定设置的下部辊以
及可相对于该下部辊调节的上部辊。可调节的上部辊设置在借助于压力 介质缸调节的摆架中，该摆架由两个彼此相对设置的摆杆形成，摆杆在
其共同的旋转轴的区域中通过两侧地设置在驱动器架中的基座来连接。 该驱动器的摆杆可以通过可分别单独加载的压力介质缸来调节，其中， 将摆杆彼此连接的基座设计为扭簧。
在此可以在压力介质缸的相对较小的差力时通过引入不同的调节 力来实现摆杆的不同的回转角，进而实现可调节的上部辊。然后通过旋 转上部辊可以影响由驱动器施加到带巻上的拉力并且以这种方式调节 拉力分布。 '
在DE 197 04 447 Al中公开了 一种用于测量在带钢热轧机中处于 应力下的轧制板带的平坦度的测量辊。 一个或多个从下方压向轧制板带 的测量辊可以在终轧机列的各个轧机之间和/或在轧制方向上在终轧机 列的最后的轧机之后和/或在用于巻曲机的驱动设备之前和/或在驱动 设备和巻曲机之间设置。对于在驱动设备和巻曲机之间设置的测量辊而 言，获得的测量值用于驱动设备的旋转并且以这种方式来调节在巻绕到 巻曲轴上时的带材行进。
通过DE 199 53 524 Al已知一种活套4兆(Schlingenheber),该活 套挑可以测量由于在金属带中的纵向拉力通过带材宽度存在的斜度。对 此，该活套挑具有在两侧在每个旋转臂中设置的活套挑辊。旋转臂分别 通过活节分为轴臂和辊臂并且与活套挑轴连接。活节使由金属带施加到从下部抵靠金属带的活套挑辊上的回复力转向到设置在旋转臂上的测 力计上。该回复力与纵向拉力一致，从而纵向拉力可以由所测得的回复 力获知。为了阻止辊臂从测力计抬起，轴臂和辊臂通过保持件彼此连接。 基于总的纵向拉力或者基于所获知的倾斜量可以再调整例如设计为轧
机或者驱动器的输出和输入装置(Auslauf-und Einlaufrichtungen ),例
如辊的位置或转速。
发明内容
本发明的目的在于，改进开头所述类型的方法和装置，在巻取竖井 中可以实现金属带的改进的拉力测量，改进的拉力测量的功用在于可以 利用如此对带材行进带来的影响来调节驱动设备或驱动器，即可以实现 齐边的(kantengerade )金属带。
该目的通过一种方法由下述内容实现，即，通过驱动器借助于在巻 取竖井中从上方没入到金属带中的带材拉力测量装置获知由驱动器施 加到金属带上的纵向拉力以用于控制带材的行进，并且向驱动器调节装 置输送测量信号。按照发明，通过让带材拉力测量装置从上方转入到金 属带材上尤其还可以在带材端部保持最佳的接触角 (Umschlingungswinkel)。这在带材拉力测量装置从下部转入时是不能 实现的，因为在这种情况下，接触角通过在金属带下部需要的带材转辙 器连同盖板被严加限定并且变得如此小，以致于在带材端部上不再可以 实现可靠的测量。但是在带材端部上的测量恰恰是重要的，因为在此由 于轧制机列的终轧机列的带材拉力不再存在，带材的引导是特别困难 的。
根据本发明提出，基于在金属带中的纵向拉力出现在带材宽度上 的、由以接触角没入到金属带材中的带材拉力测量装置获知的、拉力分 布的斜度可由测得的带材拉力测量装置的支座的支承力来确定。
为此可以根据本发明的 一 种优选的实施方式为了直接或间接地测 量支承力而考虑由带材拉力测量装置的没入到金属带中的辊产生的接 触角。该接触角确保了由金属带到辊以及由辊到集成在带材拉力测量装 置中的测力计的力传递。
为了操纵带材拉力测量装置，需要至少一个传动缸，根据本发明的 一种方案是一衔接在后侧旋转臂上的具有沖程调节装置的旋转缸。或者可以是两个旋转缸。用于操纵带材拉力测量装置的另一可能性在于，将 带材拉力测量装置设置在U形的框架中，传动缸在框架的对称轴中衔接 在该框架上。
就此而言优选的是，接触角通过辊的没入深度的调节保持近似不 变。接触角与一个或多个旋转缸的沖程及所巻绕的巻材的直径有关。为 了在全部巻绕过程中都保持最佳的巻绕，可以调节至少 一个旋转缸的沖 程。额定值可以在巻绕过程中根据当前的巻材直径、最佳的巻绕和几何 尺寸数据来计算。为了检测沖程，可以将里程计装入旋转缸中或者安装
到传动缸上；作为选择方案也可以给可转入的带材拉力测量装置配备角 度测量装置，从而可以计算旋转缸的沖程。巻材的当前直径可以由计得 的巻轴转数以及金属带的厚度来确定。作为选择方案，例如通过激光光 学测量元件直接测量巻材直径也是可以的。
根据本发明的另 一有利的设计方案，带材拉力测量装置的辊在转入 前被预先加速到金属带的速度。因为辊在巻绕过程中被转到带材上，所 以通过预加速可以避免通过后来有可能需要的加速过程而对金属带产 生损害。辊的驱动可以才几械地和/或电动地和/或液压地实现。
根据本发明，用于解决本发明目的的、特别是用于实施发明方法的 装置的特征在于，带材转辙器设计为从上方转入到金属带中的带材拉力 测量装置并且设置有转辙体，转辙体具有可旋转地设置的、在其前端支 承着辊的辊臂，其中在转辙体和辊臂之间设置了测力元件，该测力元件 以信号技术的方式与驱动器的调节装置连接。因此，根据本发明的带材 拉力测量装置同时满足了常规的带材转辙功能。从外部操纵位置、即从 抬起的维护位置出发，带材拉力测量装置沿逆时针方向向下转入到没入 到运行的金属带中的操纵位置中，并且在由此被同时激活的测量中将金 属带引导至随后的巻轴。
带材拉力测量装置以及带材转辙器的功能优选由此支持，即，在金
属带之下接着驱动器的下部辊的工作台的至少一个前侧部分设计为回 转工作台。回转工作台能够沿逆时针方向围绕下部驱动辊的轴进行旋转。
根据本发明的 一种有利的实施方式，转辙体将带材拉力测量装置的 后侧的旋转臂与前侧的旋转臂连接。假如仅有一个旋转缸被安装在后侧 并从而安装在驱动侧，那么转辙体则作为在驱动侧上的旋转臂与操纵侧上的旋转臂之间的连接件接收扭转载荷，扭转载荷通过由仅一个后侧或 驱动侧的旋转缸单侧地操纵带材拉力测量装置而形成。
如果有利地在带材拉力测量装置的、远离于容纳着可驱动设置的辊 的辊臂的旋转轴中设置被驱动的转辙辊，那么当金属带在由驱动器的下 部辊到接下来的巻取竖井的下一个辊的路程上被输送时，金属带可以避 免受到损伤。
本发明的 一种变型中提出，带材拉力测量装置利用辊臂指向巻轴地 集成在上部盖板中。在这种布置方式中存在由带材拉力测量装置和盖板 组成的组合。延伸到巻轴的第 一压紧辊的盖板会连接于带材拉力测量装 置的前部辊，并且，朝向驱动器的上部辊的自由空间可以利用传统的转 辙器填充。
本发明其它的特征和细节在权利要求和下面对在附图中示出的本
发明的实施例的描述中给出。其中
图l示意性示出了传统的、属于现有技术的巻取竖井的侧视图2示意性示出了具有可从上部旋转到金属带中的、同时满足带材 转辙器功能的带材拉力测量装置的巻取竖井的侧视图，该带材拉力测量 装置处于从金属带抬起的外部工作位置中；
图3示出了图2的对象，其具有巻曲过程结束前不久转入到测量或 操纵位置中的带材拉力测量装置；以及
图4具体地示出了在带材拉力测量装置中设置的转辙器辊的截面图。
具体实施例方式
巻取竖井1(如图1中以传统的构造方式所示)连接于用于将滚动 的金属带2在巻轴3上巻成带巻或者巻材4 (参见图3)的轧制机列或 终轧机列。金属带2由驱动装置或者驱动器输送给巻轴3,其中在此仅 示出了上部和下部驱动辊5、 6。工作台7从下部驱动辊6至巻轴3在金 属带2下面连接巻轴3。所输送的金属带2的端部或尖端由配给巻轴3 的第 一压紧辊8接收，该第 一压紧辊通过圓周分布地邻接其他这样的辊。
带材转辙器9处于金属带2的上方，该带材转辙器在有关于带材接收的维护位置中靠在上部驱动辊5上。带材转辙器9被传动缸IO旋转， 该传动缸利用其活塞杆衔接在带材转辙器9的旋转臂上。巻取竖井1向 上通过由带材转辙器9延伸到巻轴3的盖板11来封闭。为了旋转盖板 11，传动缸12铰接在该盖板上。
在图2和图3中所示出的巻取竖井1的实施例中，与前述的巻取竖 井一致的部件具有相同的附图标记。而主要的区别在于，在此设置了同 时实现带材转辙功能的带材拉力测量装置13。该带材拉力测量装置由后 侧或驱动侧的旋转臂14和前侧的旋转臂14组成，其中在图2中可以看 到后/驱动侧的旋转臂14。这两个旋转臂14通过接收扭转载荷的转辙体 15 (参见图4)而彼此连接。此外该带材拉力测量装置具有辊臂16,在 其前侧的端部中设置驱动侧的辊17 。辊臂16通过活节18可旋转地设置。 为了避免由于重力而翻转，辊臂16由保持件19保持在位置中。
只要带材拉力测量装置13从上部转入到金属带2中并且利用其辊 17在形成接触角的情况下没入该金属带中，就通过辊l7施加沿顺时针 的方向加载辊臂16的力。然而辊臂沿顺时针方向的旋转由测力计20来 阻止，该测力计更多地用于支撑辊臂16、测量在支撑件的力轴21中产 生的力并且将其作为测量信号发送到驱动器的调节装置22 (参见图3) 处。基于测量可以例如通过上部和/或下部驱动辊5、 6的旋转或两个辊 并行的旋转，或者通过预先给出施加在驱动侧和操纵侧上的不同的闭合 力来调节该驱动装置，使得可以在巻轴3上形成齐边的(kantengerade) 巻材4。
带材拉力测量装置13在其沿带材运动方向处于后部的、远离辊l7 的端部上设计有在其旋转轴中设置的转辙辊23，这一点正如在图2和图 3中作为在旋转臂7的区域中通过转辙辊2 3的销栓所示出的那样。在此， 巻取竖井1还向上通过可借助于传动缸12旋转的盖板11来封闭。在金 属带2下部的、由下部驱动辊6延伸至巻轴3的、引导金属带2的工作 台7至少在其前方的端部上设计有围绕下部驱动辊6的轴线可逆时针移 动的回转工作台24。
图3示出了用于将金属带2巻成完成的巻材4的巻曲过程结束前不 久的操纵位置， 一方面可以从图3中清楚地获悉接触角，金属带2基于 带材拉力测量装置13的没入的辊17而形成该接触角。另一方面，通过 虛线示出了各种测量信号25或控制信号26，测量信号25或控制信号26进入调节装置22或者从该调节装置离开到达上部和下部驱动辊5、 6 的旋转器件(参见虚线26)。在整个巻绕过程期间用于确定且在可能的 情况下恒定保持最佳接触角的主要参数例如通过检测带材拉力测量装 置13的一个或多个旋转缸10的冲程、通过带材拉力测量装置13以及 巻材4的当前直径的角度测量来确定，其中一个/多个传动缸配备有里 程计。直径可由计出的巻轴3转数(参见从此离开的虚线25)和带材厚 度来确定。作为可选方案也可以直接测量巻材4的直径，如通过示意性 示出的激光光学测量元件27。
在每种情况下都可以通过在巻取竖井中的带材拉力测量为驱动器
调节装置提供测量信号。作为所示实施例的在带材拉力测量装置/带材 转辙器的组合中的替代方案，这一点还可以通过带材拉力测量装置/盖 板的组合来实现。那么，在图2和图3中示出的带材拉力测量装置13 就可以利用其辊17指向巻轴3地集成地设置到盖板11中，这就是说， 通过图2中的线A-A实现镜像。由上部驱动辊5到带材拉力测量装置13 的自由空间在这个替代方案中可以利用常规的带材转辙器9 (参见图1 ) 来填充或者填补。
附图标记
1巻取竖井
2金属带
3巻轴
4带巻/巻材
5上部驱动辊
6下部驱动辊
7工作台(导料台)
8压紧辊
9带材转辙器
10传动缸
11盖板
12传动缸
13带材拉力测量装置 14旋转臂15转辙体 1 6辊臂
17辊 18活节
1 9保持件 20测力计 21力轴
22驱动器调节装置
2 3转辙辊
24回转工作台
25测量信号
26测量信号
27激光光学测量元件
权利要求
1.一种用于将金属带(2)卷绕到在卷取竖井(1)中设置的卷轴(3)上的方法，所述金属带由具有上部和下部驱动辊(5，6)的驱动器引至所述卷轴，其中为了引导而在所述金属带(2)的下方设置了工作台(7)并且在所述金属带的上方设置了带材转辙器以及接着所述带材转辙器直到接近所述卷轴设置了可旋转的盖板(11)，其特征在于，通过驱动器借助于在所述卷取竖井(1)中从上方没入到所述金属带(2)中的带材拉力测量装置(13)测出由驱动器施加到所述金属带(2)上的纵向拉力以用于控制带材的行进，并且向驱动器调节装置(22)输送测量信号。
2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，拉力分布的斜度由测 出的所述带材拉力测量装置(13)的支座的支承力来确定。
3. 按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了直接或间接 地测量支承力而考虑由在所述带材拉力测量装置(13)转入时没入到所 述金属带(2)中的辊(17)所产生的接触角。
4. 按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接触角为了调节 所述辊(17)的没入深度而保持近似不变。
5. 按权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述辊(17)在 转入前被预先加速到所述金属带(2)的速度。
6. —种用于将金属带(2)巻绕到在巻取竖井(1)中设置的巻轴 (3)上的装置，所述金属带由具有上部和下部驱动辊(5, 6)的驱动器引至所述巻轴，其中为了引导而在所述金属带(2)的下方设置了工 作台(7)并且在所述金属带的上方设置了带材转辙器以及接着所述带 材转辙器直到接近所述巻轴设置了可旋转的盖板(11 )，所述装置特别 用于实施根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带材转辙器设计为可从上方转入到所述金属带 (2)中的带材拉力测量装置(13)并且设有转辙体(15)，所述转辙 体具有可旋转地设置的、在其前端支承着辊(17)的辊臂(16),其中 在所述转辙体(15)和所述辊臂(16)之间设置了测力元件(20),所 述测力元件以信号技术的方式与所述驱动器的调节装置(22)连接。
7. 按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转辙体(15)将 所述带材拉力测量装置(13)的后侧的旋转臂(14 )与前侧的旋转臂(14)连接。
8. 按权利要求7所述的装置，其特征在于至少一个衔接在所述后 侧的旋转臂(14)上的具有沖程调节装置的旋转缸(10)。
9. 按权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，在所述 辊臂(16 )中设置的辊(n)是可驱动的。
10. 按权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，在所述 带材拉力测量装置(13)的远离所述辊臂(16)的旋转轴中设置了被驱 动的转辙辊(23)。
11. 按权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，在所 述金属带(2)下方接着所述下部驱动辊(6)的工作台(7)的至少一 个前侧的部段作为回转工作台(24)构成。
12. 按权利要求6至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述 带材拉力测量装置(13)利用所述辊臂(16)指向所述巻轴(3)地集 成在上部盖板(11 )中。
全文摘要
本发明涉及用于将金属带(2)卷绕到在卷取竖井(1)中设置的卷轴(3)上的方法和装置，金属带由具有上部驱动辊和下部驱动辊(5，6)的驱动器引至卷轴，其中为了引导而在金属带(2)的下方设置了工作台(7)并且在金属带的上方设置了可旋转的带材转辙器以及接着带材转辙器直到接近卷轴设置了可旋转的盖板(11)。通过在卷取竖井(1)中的带材拉力测量可以调节驱动器以使得带材的行进实现了将金属带卷绕成齐边的卷材。为了实现该目的，通过驱动器借助于在卷取竖井(1)中从上方没入到金属带(2)中的带材拉力测量装置(13)获知由驱动器施加到金属带(2)上的纵向拉力以用于控制带材的行进，并且向驱动器调节装置(22)输送测量信号。在对此适合的装置中，带材转辙器设计为从上方没入到金属带(2)中的带材拉力测量装置(13)并且设置有转辙体(15)，转辙体具有可旋转地设置的、在其前端支承着辊(17)的辊臂(16)，其中在转辙体(15)和辊臂(16)之间设置了测力元件(20)，测力元件以信号技术的方式与调节装置(22)连接。
文档编号B21C47/00GK101516539SQ200780035636
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月21日 优先权日2006年9月25日
发明者A·卡斯特纳, H·霍弗, M·图希霍夫, M·基平, P·苏道, T·霍尔兹豪尔 申请人:Sms迪马格股份公司