专利名称：用于卷绕钢带的边缘剪切废料的装置和方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1和6的前序部分所述的用于卷绕钢带的边缘剪切废料的 装置和方法。
背景技术：
本发明涉及连续移动的钢带的加工，尤其涉及所述带材的边缘或侧边的连续剪 切。特别地，轧制钢带的侧边在热轧后可能会具有不同类型的缺陷，尤其是裂缝或“裂 纹”，所述裂缝或“裂纹”必须在继续带材的加工操作之前通过例如冷轧来消除，以在这些操 作过程中消除带材上的断裂。另一方面，在以带卷的形式提供给客户之前，轧制带材必须加 工成所要求的宽度，并且在所要求的公差之内。为此，使用同时剪切边的两个边缘的、带圆 形刀刃的剪来进行移动带材的侧边的剪切。根据情况，在连续退火线或酸洗线的出口，在组 合线的酸洗部分和轧制部分之间或者在特别地专用于剪切的线上使用这种剪。带材边缘的剪切产生宽度可从几毫米变化到几十毫米(几毫米)的两个连续废 料，这些废料必须有效地从剪移除，以避免任何的积聚或增多(foisonnement)，而积聚或增 多会要求停止线上操作并因此要求停止所涉及的所有设备。为此，使用两种技术-在所谓的“废料切割机”的机器上对边缘带进行连续碎断，其中所述机器由旋转 卷筒构成，所述卷筒为了剪切配有相对于边缘的移动垂直或倾斜地布置的多个刀刃。这种 装置是有效的，但是每个旋转卷筒的刀刃的相对位置所要求的精度使得其构造变得精细， 并且刀刃不可避免的磨损要求停产，以对其进行更换。-另一种技术在于，在芯轴上捆扎(botteler)废料，相对于第一种技术，该技术具 有更简单的构造原理的优点，其不需要停产来更换工具，但是具有本发明意图解决的特定 问题。捆扎装置必须能够进行对来自于带材宽度两侧的两个剪切头的边缘剪切废料的 卷绕。实际上，废料具有从小于Imm变化至大于5mm的厚度，以及能够从几毫米变化至几十 毫米的小宽度，并且废料以每秒几米的速度移动。一个关键点是保证废料从剪的刀刃转移 至捆扎装置，然后保证废料接合在卷绕轴上，以便开始进行卷绕。目前使用一种有几个变型 的技术，该技术在于，将在剪的刀刃的出口处的废料引入料槽中，其中所述料槽向着在捆扎 装置之前的积聚室或积聚坑变宽。由于呈线球形式的废料的积聚所导致的堵塞或增多的 倍增，直至目前，没有任何用于自动将废料引入捆扎机的装置足够有效和可靠以保证以与 待剪切的带材的连续移动相关的正确速度移除废料。所述引入，即将积聚室中线球的至少 一个头带向卷绕轴以便开始线球的卷绕，因此通过安排在积聚室的保护区中的操作员来实 现，其中所述操作员配有长的吊钩，其允许操作员将废料带向引入捆扎机的料槽。操作员监 督操作，并且每当需要避免堵塞和需要在废料断裂之后重新引入废料时进行干预。该工作 岗位特别地辛苦，并且要求操作高度谨慎。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出用于使钢带的边缘剪切废料的卷绕自动化的方法 和装置，以特别地避免任何直接的人为干预。因此，本发明提出根据权利要求1和6的这种装置和方法。一组从属权利要求同样说明了本发明的优点。因此，本发明提供了一种用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪切废料的装置，其包 括-边缘剪，其使得边缘转向通向呈线球形式的边缘废料的积聚室的进料槽中；-捆扎卷筒，其包括在所述卷筒的两个侧表面之间的卷绕轴；-夹持装置，其适于将积聚室中的线球的头部带向卷绕轴，以开始线球的卷绕，根据本发明的所述装置还包括-卷绕芯轴可以沿卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开口；-在芯轴插入模式下，反压力元件通过与芯轴一起夹紧线球头部来与芯轴同轴地 协作。由于芯轴和反压力元件的相互作用，根据本发明的剪切废料的卷绕能够在免除人 为干预的情况下进行。特别地，反压力元件能够有利地包括与芯轴同轴的压力辊，该压力辊可以理想地 由千斤顶激活而沿卷筒的卷绕轴平移，其中所述千斤顶实施纵向接近，直至线球头部如期 望地夹紧在芯轴截面和压力辊截面之间。本发明的另一个优点在于，为所述装置设置了夹持装置，该夹持装置与理想地为 可伸缩臂的可伸展臂联接。由此，把线球头部从积聚室夹持至捆扎机这一操作利用简单的 运动实现了自动化。所述可伸展的臂具有伸展模式，对于该模式，夹持装置能够与布置在积 聚室中的活塞相互作用，其中所述活塞适于压实、接近和迫使线球头部钩在所述夹持装置 上。在线球头部钩在所述夹持装置上之后，所述臂呈现收缩模式，其旨在自动地将固定在夹 持装置上的线球头部带向卷绕轴，接着在卷绕轴上将线球头部夹紧在芯轴和反压力元件之 间。因此，在收缩模式结束时，可伸展的臂保证夹持元件的过渡位置，使得线球头部被引入 卷绕轴中，而芯轴则被部分地插入，直到通过反压力元件的协作来夹紧。该过渡位置允许将 夹持工具置于夹紧区域之外，同时保证线球头部被置于夹紧区域内。然后，可以激活芯轴使 其旋转，以开始围绕其旋转轴进行线球的卷绕。同时，可伸展臂可收缩到捆扎卷筒之外，因 此增大其与旋转芯轴的距离，这允许将线球头部从夹持装置上脱离，同时保证线球在线球 夹紧区域中与芯轴的固定连接。剪布置在捆扎卷筒(而芯轴被插在卷绕卷筒的两面之间)和积聚室的线球出口之 间，该剪可以由瞬时卷绕厚度测量装置激活而进行切割，所述测量装置理想地包括压力辊 或/和光学系统。借助于该剪，积聚室的线球在旋转芯轴(在卷绕模式下，对于该模式，卷绕 达到其最大能力)上的连续引入因此自动地停止。例如，在卷筒的两个侧表面之间延伸的 压力辊提供停止引入的信号，该信号被解译成用于激活在捆扎卷筒的入口处移动的线球的 切割的信号。补充地，压力辊还可以提供其他的卷绕状态的测量信息的信号，例如空的芯轴 (如果所测量的芯轴截面的厚度是最小的或一直最小，则夹紧失败)或者线球引入的意外 中断(所测量的旋转芯轴截面的厚度大于芯轴厚度，并且在确定的时间段之后恒定不变)。
有利地，积聚室配备有通过至少一个摄像机来监控的系统，其允许现场监控者检 查各操作的良好进行。因此，上述装置构成了适合于根据本发明的、用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪 切废料的方法的一个有利的实施例，其中所述方法包括以下步骤-将剪切边缘废料引入通向积聚室的进料槽中，在所述积聚室中边缘废料形成线 球；-在积聚室中引入夹持装置，该夹持装置适于将线球头部带向捆扎卷筒的卷绕轴， 以便开始线球在所述卷筒的两个侧面之间的卷绕，所述方法的特征在于-将夹持装置停止在卷绕轴附近，以将线球头部置于卷绕轴上；-将卷绕芯轴沿卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开口；-在芯轴和与该芯轴同轴地协作的反压力元件之间夹紧线球头部。因此，任何人工干预被自动化，同时提出了简单和有效的捆扎线球的方法。所述方法还具有以下特征和步骤A)-为了保证线球头部通过处于伸展模式的夹持装置来夹向积聚室，通过活塞装 置来将线球的一部分压实和保持在积聚室的侧壁上，其中所述活塞装置位于所述室的内 部，并且与所述壁垂直地作用；-一旦线球的压实部分被钩在夹持工具上，活塞就开始后退，从而释放所述线球的 压实部分；B)-在夹紧线球头部之后，理想地通过伸缩来使夹持装置退出到捆扎卷筒外；-然后芯轴和反压力装置的联合转动确定废料卷绕的开始；C)-在芯轴的旋转模式下，废料带卷在捆扎卷筒的两个表面之间形成，直至由压力 辊所测量的最大直径；-达到最大直径后，位于所述捆扎装置和所述积聚室之间的剪对呈单带或线球形 式的废料进行剪切；-然后，通过铲勺将带卷(或者至少所卷绕的芯轴)置于用于移除的传送器上，其 中所述铲勺通过枢转允许捆扎卷筒释放卷绕好的芯轴。
借助于所述附图给出了实施和应用例。在这些附图中图1是边缘剪和移除废料的运行原理的侧视图；图2( 至2i)是根据本发明的用于卷绕废料的装置(或捆扎机)的运行原理的 侧视图；图3是根据本发明的捆扎机的实施例的正视图。
具体实施例方式图1示出了边缘剪CR和移除废料C的运行原理的侧视图，即沿带材B的移动方向 的视图，其中所述带材的边缘被剪切，以形成要向捆扎机移除的废料。带材B因此穿过边缘剪CR，并且从两个圆形刀刃(在带材的右内边和左内边上) 输出的废料C被偏向器DF朝着碎断装置或捆扎装置的方向向料槽Gl偏转。边缘剪包括对称的两个头，每个头切割带材的两个边中的一个。在进行碎断的情况下，废料C通过在废料切割机CC的旋转卷筒之间的附加料槽G2 到达，其中所述废料切割机的刀具保证带材以顺序和周期性的方式在其宽度上的碎断CF。 因此，产生的带材片的尺寸允许更加容易地被移除。在进行捆扎的情况下，积聚在积聚坑(未示出)中的废料C被人工地利用夹具P 或吊钩引入通到捆扎机的附加料槽G3中。废料因此在旋转芯轴M上卷绕，由此形成的匝由 压力辊RP挤压和压实，以围绕芯轴形成带卷CB。图2示出了根据本发明的用于卷绕废料的装置(或捆扎机)的运行原理的侧视 图，这是在一套完整方法的背景下进行的，该方法的形式为连续的步骤(图h、2b、2c、2d、 &、2f、2g、2h、2i)，即从所剪切的边缘废料到达捆扎机中直至用于移除所述捆扎机所卷满 的带卷的传送器。因此，由图加至2i整体示出了用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪切废料的装置， 其包括-边缘剪，其使得边缘转向通向呈线球1形式的边缘废料的积聚室2的进料槽(未 示出)中；-捆扎卷筒7，其包括在所述卷筒的两个侧表面之间的卷绕轴；-夹持装置4，其适于将积聚室中的线球的头部带向卷绕轴，以便开始线球的卷 绕；-卷绕芯轴6，其可以沿卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开 Π ；-在芯轴插入模式下，反压力元件(仍未示出，但在图3中示出，标号为722、723) 通过与芯轴一起夹紧线球的头部来与芯轴同轴地协作。在步骤加中，废料到达积聚室2中，在该积聚室中让废料增多并形成线球1。在步骤2b中，一旦线球1到达活塞3对面，所述活塞就能够与捆扎芯轴的旋转轴 平行地移动，所述活塞的推进面夹紧线球头部并且轻微地将其压在积聚室2的内部侧壁 上，所述壁位于用来将线球引导到捆扎装置中的芯轴上的那一侧的对面，并且设有开口。由 此，通过位于积聚室内的活塞装置将线球的一部分压实和保持在积聚室的侧壁上，其中所 述活塞的用于压实的推进面向所述壁移动，或者离开所述壁，例如最终在一旦线球的压实 部分被钩在夹持工具上，活塞开始后退以释放线球的压实部分的时候。在步骤2c中，一直保持在退出积聚室的位置上的可伸展臂(例如可伸缩臂) 展开，直至其设有夹持装置或工具5的端部经由壁的开口到达活塞3的附近，并且处于钩住 线球的至少一部分的位置上，其中所述线球被压实在活塞3和积聚室2的侧壁之间。在步骤2d中，在线球1由夹持工具5钩住之后，活塞3从其压实位置后退，可伸缩 臂4将所述线球的端部置于芯轴6的旋转轴中，至此一直保持在位于捆扎装置之外的后退 位置上的所述芯轴通过卷筒的侧表面被引入到捆扎卷筒7中，直至将线球头部夹靠在反压 力装置(在图3c中示出，标号为722)上，其中所述反压力装置与芯轴同轴地布置，并且可 以通过卷筒的另一个侧表面朝芯轴截面的方向插入。在步骤加中，夹持工具5释放线球头部，芯轴6将所述线球头部压紧在反压力装 置上，然后芯轴开始旋转，并且在捆扎卷筒7中形成带卷9，其中所述带卷的废料匝由压力辊8压实，所述压力辊的旋转轴在卷筒的两个侧表面之间与芯轴的旋转轴平行地延伸。在步骤2f中，带卷9到达其可由压力辊8测量的最大直径。在步骤2g中，布置在捆扎卷筒和积聚室的线球出口之间的强剪10于是可由用于 测量瞬时卷绕厚度的装置来激活以进行切割，其中所述测量装置理想地包括压力辊8或光 学系统(在卷筒外表面上的光栅)。于是，所述将积聚室2与捆扎装置分隔的强剪10切割 线球，并且芯轴6重新开始旋转，以结束由此所形成的带卷9的卷绕和压实。在步骤池中，芯轴和反压力装置横向地离开捆扎卷筒，因此，从卷筒上分开的卷 满的带卷9通过简单的重力落到根据本发明的捆扎机之外，落到布置在卷筒下方的移除铲 勺11中。最后，在步骤2i中，铲勺11将带卷9引向用于移除卷满的带卷的传送器12。然 后，根据本发明的装置能够重新开始其如图2b所示的循环和随后的步骤。如仅在图2i中所示，积聚室包括至少一个摄像机，甚至其他的光学检测器，从而 允许分别地检查各步骤的良好进展(由操作员进行)并且指示积聚室的废料填充状态或活 塞以及连在活塞上的废料的位置。图3示出了根据本发明的捆扎机的一个详细的实施例的正视图。固定的支撑结构 61接收芯轴6的旋转系统62，该芯轴能够沿其旋转轴从如图3所示的捆扎位置(芯轴在卷 筒7的侧表面71、72之间)移动到等待位置，在该等待位置上，芯轴6完全移出捆扎卷筒7 之外，即在卷筒侧表面之外。所述捆扎卷筒7的侧表面71、72包括第一台盘71，其在其中 心开口以使芯轴6自由通过，并且可旋转地安装在轴承711上，这些轴承本身安装在支撑结 构61中；以及第二台盘72，其同样可旋转地安装在轴承721上，并且在其中心开口，以使反 压力装置722(例如与芯轴同轴的、具有用于与芯轴的满截面接触以夹紧线球的满截面的 圆柱)的前端通过。夹紧的顺序能够以以下方式来描述将反压力装置722保持在穿过第 二台盘72的前进位置上，优选地与第二台盘的内表面平齐；通过卷筒的相对端，芯轴前进， 直至中间位置，于是将线球夹靠在反压力装置722上；然后夹持件通过强制收回来脱离被 夹紧的线球；芯轴前进到行程尽头，从而将线球碾压在反压力装置722上，所述反压力装置 的千斤顶723被控制在压力下，并且允许反压力装置在芯轴的推进下后退，同时在线球上 保持足够的夹紧压力。由此，无论线球的厚度如何，芯轴都能够沿卷筒轴线前进，直至行程 末端。
权利要求
1.一种用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪切废料的装置，所述装置包括-边缘剪，其使得边缘转向通向呈线球(1)形式的边缘废料的积聚室O)的进料槽中； -捆扎卷筒(7)，其包括在所述卷筒的两个侧表面之间的卷绕轴； -夹持装置G)，其适于将所述积聚室中的线球的头部带向所述卷绕轴，以开始所述线 球的卷绕，所述装置的特征在于-卷绕芯轴(6)能够沿所述卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开Π ；-在芯轴插入模式下，反压力元件(722、723)通过与所述芯轴一起夹紧所述线球的头 部来与所述芯轴同轴地协作。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述反压力元件包括与所述芯轴同轴的压力辊 (722)，所述压力辊能够理想地由千斤顶(72 激活而沿所述卷筒的卷绕轴平移。
3.如上述权利要求1至2之一所述的装置，其中，所述夹持装置与可伸展臂联接，所 述可伸展臂理想地为可伸缩臂，所述可伸展臂在伸展模式下与布置在所述积聚室中的活塞 (3)相互作用，其中所述活塞适于压实所述线球的头部并且将所述线球的头部钩在所述夹 持装置上。
4.如权利要求4所述的装置，其中，所述可伸展臂保证所述夹持元件的过渡位置，使得 所述线球的头部被带到所述卷绕轴中，而所述芯轴被部分地插入。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，在所述捆扎卷筒和所述积聚室的线球 出口之间布置有剪(10)，所述剪(10)能够由瞬时卷绕厚度测量装置激活而进行切割，所述 测量装置理想地包括压力辊(8)或光学系统。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述压力辊(8)在所述卷筒的两个侧表面之间延伸。
7.一种用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪切废料的方法，所述方法包括以下步骤 -将所剪切的边缘废料引入通向积聚室O)的进料槽中，在所述积聚室中边缘废料形成线球⑴；-在所述积聚室中引入夹持装置G)，所述夹持装置(4)适于将所述线球的头部带向捆 扎卷筒(7)的卷绕轴，以便开始所述线球在所述卷筒的两个侧表面之间的卷绕， 所述方法的特征在于-将所述夹持装置停止在所述卷绕轴附近，以将所述线球的头部置于所述卷绕轴上； -将卷绕芯轴(6)沿着所述卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开Π ；-将所述线球的头部在所述芯轴和与所述芯轴同轴地协作的反压力元件(722、723)之 间夹紧。
8.如权利要求7所述的方法，包括以下步骤-在夹紧所述线球的头部之后，将所述夹持装置理想地通过伸缩来退出到所述捆扎卷 筒之外；-使所述芯轴和所述反压力装置联合转动。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中-通过活塞装置来将线球的一部分压实和保持在所述积聚室的侧壁上，其中所述活塞 装置位于所述积聚室的内部，所述活塞具有用于压实的推进表面，所述推进表面向所述壁 移动或离开所述壁；-一旦线球的压实部分被钩在所述夹持工具上，所述活塞就开始后退，从而释放所述线 球的压实部分。
10.如权利要求7至9中任一项所述的方法，其中-通过所述芯轴的旋转，在所述捆扎卷筒的两个表面之间形成废料带卷，直至由压力辊 测量的最大直径；-达到所述最大直径后，位于所述捆扎装置和所述积聚室之间的剪对呈单带或线球形 式的废料进行剪切；-然后，通过铲勺将所述带卷置于用于移除的传送器上。
全文摘要
本发明涉及一种用于卷绕连续移动的钢带的边缘剪切废料的装置和方法，其包括边缘剪(CR)，其使得边缘转向通向呈线球(1)形式的边缘废料的积聚室(2)的进料槽(G1)中；捆扎卷筒(7)，其包括在所述卷筒的两个侧表面之间的卷绕轴；夹持装置(4)，其适于将所述积聚室中的线球的头部带向所述卷绕轴，以开始所述线球的卷绕。所述根据本发明的装置还包括卷绕芯轴(6)，其可以沿所述卷筒的卷绕轴插入穿过所述卷筒的侧表面之一的中央开口；在芯轴插入模式下，反压力元件(722、723)通过与所述芯轴一起夹紧所述线球的头部来与所述芯轴同轴地协作。
文档编号B21C49/00GK102066017SQ200880129871
公开日2011年5月18日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者X·布瓦西耶 申请人:西门子Vai金属科技有限公司