МОТАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ НАМАТЫВАНИЯ ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА
WINDER AND METHOD OF WINDING STRIP MATERIAL

Изобретение касается мотального устройства для полосового материала в рулон, содержащего роторную моталку, в которой установлены с возможностью вращения вокруг общей оси ротора две боковые части ротора и установленные в осевом направлении ротора на расстоянии друг от друга таким образом, что между ними могут быть размещены приводимые во вращение барабаны моталки.
Кроме того, данное изобретение касается способа сматывания полосового материала в рулон с помощью роторной моталки, вращающейся вокруг оси ротора, причем для приматывания рулона первый барабан моталки сначала с помощью первой поворотной качающейся части поворачивают в положение, находящееся аксиально рядом с позицией примотки, а затем с помощью первого устройства для аксиального смещения передвигают в аксиальном направлении оси ротора в указанную позицию примотки; причем рулон в позиции примотки приматывается на первом барабане моталки, закрепленном между первой и второй боковыми частями роторной моталки, и причем примотанный рулон затем для окончательного сматывания с помощью роторной моталки поворачивается из позиции примотки в позицию сматывания роторной моталки.
Устройства и способы указанного выше рода известны из уровня техники. Как правило, их применение предусматривается в конце, соответственно, на выходе стана горячей или холодной прокатки или другой машины для изготовления плоских полосовых изделий, как например, металлических полосовых материалов, чтобы такие лентообразные плоские полосовые изделия можно было методом сматывания с помощью барабана моталки смотать в рулон или, соответственно, бунт и за счет этого предоставить в компактном виде для дальнейшей обработки.
Для реализации, в частности, такого устройства могут использоваться различные концепции установок. Например, такого рода устройство может быть выполнено как однобарабанная моталка или, для повышения производительности, например, как отдельно стоящая двухбарабанная моталка со стрелкой для переключения полос. Или оно представляет собой карусельную намоточную установку, которая зачастую обозначается как роторная или поворотная намоточная установка, у которой один барабан моталки для приматывания полосового материала стоит в оптимальной позиции примотки, причем он после приматывания сразу переводится в позицию сматывания, и при этом тут же еще один барабан моталки переставляется в указанную позицию примотки, чтобы быть готовым к приматыванию следующего рулона. Вследствие этого однобарабанная моталка имеет самое большое время следования одного бунта за другим, так как вслед за процессом стягивания рулона сначала должны быть проведены приготовления для приматывания нового рулона. Существенно меньшее время следования одного бунта за другим может быть достигнуто в двухбарабанных моталках со стрелкой для переключения полос и в карусельных намоточных установках, так как эти приготовления могут происходить в течение рабочего цикла.
В известных концепциях установок барабаны моталки одним концом всегда жестко, т.е. неразъемно закреплены на приводном конце вала соответствующего устройства, интегрированы в их вращательные приводные устройства, опоры которых рассчитаны таким образом, чтобы действующие на консольно закрепленные барабаны моталки огромные силы веса и рабочие усилия могли технически безопасно отводиться через опоры указанных вращательных приводных устройств, соответственно, через относящиеся к ним подшипники редуктора на приводном конце вала на станину соответствующего устройства для сматывания. Однако, недостатком таких конструкций является то, что необходимое для сматывания полное натяжение полосы зачастую возможно лишь после многократного вращения фиксирующей бобины, а также дополнительного опирания свободного конца консольно закрепленного барабана моталки в упорном подшипнике. В частности, вплоть до этого дополнительного опирания указанного свободного конца на упомянутый барабан моталки будут передаваться очень высокие моменты. В отношении актуальной тенденции к все более широким полосам, подлежащим сматыванию, с шириной полосы свыше 2 м, следует сказать, что барабан моталки и тем самым, в частности, его подшипники редуктора подвергаются предельно высоким нагрузкам. Сюда же относится и еще один тренд - производство высокопрочной и высококачественной полосы, что требует предельно высокого натяжения полосы для приматывания.
Помимо этой приводной стороны существует еще и сторона обслуживания машины, которую формируют соответствующие свободные, консольно закрепленные концы барабанов моталки. Со стороны обслуживания машины обслуживаются указанные барабаны моталки. Это означает, что с этой стороны обслуживания машины, например, с помощью транспортно-погрузочной системы для бобин пустые намоточные бобины аксиально насаживаются на барабаны моталки. Или оттуда, например, с помощью тележки с устройством для подъема рулона готовые смотанные рулоны аксиально стягиваются с барабанов моталки и подаются на следующее транспортное устройство или на промежуточное накопительное устройство.
Например, из публикации CN 101 642 783 известно рассмотренное вначале устройство для сматывания полосового материала с карусельной моталкой, которая содержит привод барабана моталки с одним, но очень сложно сконструированным узлом раздаточной коробки для передачи мощности вращательного привода. Это устройство на приводном конце указанного дорогого и сложно устроенного узла раздаточной коробки требует максимальной технологической точности, чтобы изготовить большое число прецизионно функционирующих зубчатых зацеплений. В этом отношении каждый узел раздаточной коробки представляет собой сложную специальную конструкцию. Таким образом, привод барабана моталки является очень дорогим в изготовлении. В случае ремонта или обслуживания все устройство простаивает, так как не существует режима замены или аварийного режима. Доступность частей установки для работ по обслуживанию тоже очень затруднена из-за сложности этого узла раздаточной коробки. Кроме того, показанный там привод барабана моталки характеризуется относительно протяженной в длину конструкцией, начиная от приводного двигателя привода барабана моталки до свободных концов барабанов моталки, из-за чего особенно на подшипники редуктора привода барабанов моталки могут действовать большие силы реакции опоры от редуктора. Далее, привод барабана моталки в отношении смазывания его редуктора обладает очень большим числом точек смазки, а в отношении вращения карусельной моталки - затратной подачей среды, соответственно, ее отводом, а также дорогостоящим обеспечением маслом для гидросистем из-за дорогих и быстроизнашивающихся вращающихся масляных подводов.
Кроме того, из публикации DE 10 2006 038 493 A1 известно устройство для сматывания полосового материала рассмотренного вначале рода с поворотной моталкой, у которой барабаны моталки состоят из двух полубарабанов моталки. Это означает, что два аксиально противолежащих полубарабана моталки вместе образуют отдельный барабан моталки для наматывания рулона. Так как эти полубарабаны моталки не так далеко выступают из соответствующей приводной стороны, то на эти полубарабаны моталки и их приводы действуют менее высокие изгибающие моменты. Эти полубарабаны моталки, образующие соответственно один барабан моталки, не соединены друг с другом, за счет чего каждый полубарабан моталки имеет отдельный привод. Такой отдельный и одновременный привод с обеих сторон, т.е. с приводной стороны (с одной стороны) и со стороны обслуживания машины (с другой стороны), часто вызывает нежелательные перекосы внутри намотанного рулона. Короткие полубарабаны моталки с помощью направляющих устройств перемещаются друг к другу или друг от друга. Это приводит к тому, что направляющие устройства при больших массах рулонов и/или широких сматываемых полосах, и/или высоких значения натяжения полос очень сильно нагружаются, из-за чего, в частности, эти направляющие устройства должны выполняться соответственно массивными. Однако, это дорого, и такого рода направляющие устройства конструктивно подошли, тем самым, к своему пределу.
В основу данного изобретения положена задача, усовершенствовать рассмотренные выше мотальное устройство и способ для наматывания полосового материала таким образом, чтобы, например, устранить вышеназванные недостатки по меньшей мере частично.
Эта задача данного изобретения решается мотальным устройством для полосового материала в рулон, содержащим роторную моталку, содержащую две боковые части ротора, которые установлены с возможностью вращения вокруг общей оси ротора и которые в аксиальном направлении оси ротора расположены на расстоянии друг от друга таким образом, что между ними могут устанавливаться приводимые во вращение барабаны моталки, причем это устройство снаружи роторной моталки содержит две поворачивающиеся независимо друг от друга качающиеся части, которые установлены поворотно относительно указанных двух боковых частей ротора, причем каждая из этих качающихся частей содержит устройство для аксиального смещения, с помощью которого смонтированный на соответствующей качающейся части барабан моталки может переставляться в аксиальном направлении.
За счет этих двух расположенных снаружи роторной моталки, поворотных независимо друг от друга качающихся частей, которые установлены с возможностью поворота относительно двух боковых частей ротора, обеспечивается особенно предпочтительное манипулирование барабанами моталки, а именно, например, второй барабан моталки может практически любым образом быть повернут относительно роторной моталки, в то время как первый барабан моталки используется внутри роторной моталки, точнее говоря, в то время, когда на первый барабан моталки наматывается полосовой материал. Кроме того, барабаны моталки могут вдвигаться в роторную моталку или снова вытягиваться из нее, за счет чего находящийся снаружи роторной моталки барабан моталки может поворачиваться между различными положениями, в то время как другой барабан моталки находится в процессе намотки. С помощью устройства для аксиального смещения соответствующий барабан моталки может быть конструктивно простыми средствами переставляться относительно соответствующей ему качающейся части в аксиальном направлении. Благодаря этому манипулирование барабанами моталки на данном устройстве может быть дополнительно автоматизировано или упрощено.
Термин «полосовой материал» в смысле данного изобретения описывает те лентообразные плоские полосовые изделия, которые в процессе их изготовления сматываются в рулон, бунт или подобную форму. В случае таких лентообразных плоских полосовых изделий речь может идти предпочтительно о катаных лентах из стали или цветных металлов.
Термин «барабан моталки» описывает в данном случае вращающийся конструктивный элемент, на который либо подлежащий сматыванию полосовой материал наматывается непосредственно, либо сначала на барабан моталки насаживается бобинный элемент, на который затем при вращении барабана моталки наматывается подлежащий сматыванию полосовой материал.
Барабан моталки в данном случае выполнен цельным, а не состоит из двух зафиксированных друг с другом торцевыми сторонами полубарабанов моталки, как это отчасти обычно бывает в уровне техники.
Термин «роторная моталка» в уровне техники можно приравнивать к понятиям «поворотная моталка» или «карусельная моталка».
Термины «рулон» и «бунт» в смысле данного изобретения используются как синонимы.
Термин «сматывание» охватывает как наматывание полосового материала в рулон на барабан моталки, так и сматывание рулона с такого барабана моталки.
В этом плане предлагаемое изобретением мотальное устройство для полосового материала может быть расположено не только на выходной стороне, например, вальцовочной или подобной установки, но также для сматывания ленты с рулона может быть установлено на входной стороне вальцовочной или подобной установки. В связи с этим данное устройство может быть установлено в самых различных местах технологической линии и применено для самых разных целей.
С помощью упомянутых двух установленных снаружи роторной моталки и поворотных независимо друг от друга качающихся частей получается в данном случае работающее независимо от вращения роторной моталки подающее устройство, с помощью которого барабан моталки, например, из первой рабочей позиции может приводиться по меньшей мере в еще одну рабочую позицию без вращения роторной моталки.
Например, в случае первой рабочей позиции речь идет о позиции сбоку от позиции примотки (примотка далее также называется как предварительное наматывание) данного устройства, в которой рулон приматывается. Под еще одной рабочей позицией может пониматься, например, позиция сбоку от позиции сматывания, в которой примотанный рулон сматывается окончательно.
Термин «позиция сматывания» описывает в данном случае позицию соответствующего барабана моталки внутри роторной моталки, в которой наматываемый на этот барабан моталки полосовой материал окончательно сматывается в рулон. В противоположность этому позицией примотки следует называть ту позицию, в которой полосовой материал лишь приматывается на соответствующий барабан моталки.
Данное подающее устройство может быть очень успешно интегрировано в заявляемое устройство, если это подающее устройство, соответственно, его качающиеся части имеют ось качания, которая совпадает с осью ротора роторной моталки.
Далее, представляется предпочтительным, если указанное подающее устройство, соответственно, его качающиеся части установлены с возможностью вовлечения во вращение с роторной моталкой. Благодаря этому установленный в этом подающем устройстве барабан моталки может даже во время вращения роторной моталки оставаться зафиксированным на подающем устройстве, соответственно, на одной из его качающихся частей.
Кроме того, представляется особенно предпочтительным, если каждая из указанных двух качающихся частей независимо от вращающихся боковых частей ротора установлена с возможностью поворота по меньшей мере на 180° вокруг оси ротора роторной моталки. За счет этого смонтированный на одной из качающихся частей барабан моталки может быть переведен, например, из позиции сматывания в позицию примотки, и для этого не требуется вращения роторной моталки.
Предпочтительно каждая из качающихся частей обладает собственным приводным устройством для создания качательных движений.
Кроме того, для технически безопасного манипулирования является предпочтительным, чтобы каждая из указанных двух качающихся частей содержала по одному держателю предпочтительно с выполненной линейной направляющей поверхностью, которая в аксиальном направлении проходит вдоль соответствующей качающейся части, чтобы каждый барабан моталки снаружи от держателей барабанов моталки указанных двух боковых частей ротора можно было удерживать с возможностью поступательного перемещения относительно роторной моталки.
Как уже пояснялось, представляется предпочтительным, если каждая из качающихся частей содержит устройство для аксиального смещения, с помощью которого соответствующий барабан моталки может переставляться в аксиальном направлении вдоль оси ротора, чтобы приводную цапфу барабана моталки можно было со стороны привода вдвигать в базирующий элемент приводимого фиксирующего средства.
Например, с помощью устройства для аксиального смещения на каждой качающейся части можно конструктивно просто реализовать механизм перемещения для барабана моталки, который перемещает соответствующий, удерживаемый качающейся частью барабан моталки аксиально в направлении оси ротора в его рабочее положение или перемещает его из этого рабочего положения. Например, для относительного возвратно-поступательного перемещения по отношению к базирующему элементу приводимого фиксирующего средства.
Такое устройство для аксиального смещения может быть выполнено различным образом. Особенно предпочтительно, если оно имеет направляющую поверхность, которая проходит предпочтительно линейно, в аксиальном направлении вдоль соответствующей качающейся части. Качающаяся часть при этом предоставляет в распоряжение консольный элемент, вдоль которого тянется направляющая поверхность. Предпочтительно эта направляющая поверхность переходит в ось ротора роторной моталки.
Кроме того, представляется предпочтительным, если это устройство для аксиального смещения содержит салазочную часть, которая может поступательно перемещаться вдоль направляющей поверхности.
Привод салазочной части при этом может выполняться различным образом. Либо он помещен внутри соответствующей качающейся части, либо в самой этой салазочной части.
Конструктивно является предпочтительным, чтобы в салазочной части одновременно располагался распорный механизм для радиального распирания одной области наружной поверхности, соответственно, для опадания этой предварительно распертой области наружной поверхности соответствующего барабана моталки.
В любом случае предпочтительно, если салазочная часть длительное время соединена с барабаном моталки. Предпочтительно эта салазочная часть является функциональным конструктивным элементом барабана моталки.
Еще один важный признак следует усматривать в том, что качающаяся часть вращается совместно и синхронно с той боковой частью ротора роторной моталки, если относящийся к этой качающейся части барабан моталки, в частности, своим находящимся на приводной стороне первым концом взаимодействует с ведомым элементом относящегося к нему привода барабана моталки. Однако, если барабан моталки отсоединен от этого ведомого элемента и перемещается аксиально рядом с роторной моталкой, то тогда содержащая этот барабан моталки качающаяся часть независимо от обеих боковых частей ротора роторной моталки может поворачиваться вокруг оси ротора роторной моталки.
Задача данного изобретения решается также посредством способа наматывания полосового материала в рулон с помощью роторной моталки, установленной с возможностью вращения вокруг оси ротора, причем для приматывания рулона первый барабан моталки с помощью первой, установленной поворотно качающейся части сначала отклоняют в положение аксиально рядом с позицией примотки, а затем с помощью первого устройства для аксиального смещения в аксиальном направлении оси ротора перемещают в позицию примотки; причем рулон приматывается в этой позиции примотки на первый барабан моталки, удерживаемый между первой и второй боковыми частями ротора роторной моталки, причем этот примотанный рулон затем для окончательного сматывания с помощью роторной моталки поворачивается из позиции примотки в позицию сматывания роторной моталки, и при этом указанный способ особенно характеризуется тем, что первая качающаяся часть поворачивается снаружи роторной моталки; первый барабан моталки с помощью первой качающейся части снаружи роторной моталки поворачивается в положение аксиально рядом с позицией примотки; и этот барабан моталки затем с помощью первого устройства для аксиального смещения перемещается по отношению к первой качающейся части в аксиальном направлении оси ротора между первой и второй боковыми частями ротора, таким образом, что расположенный со стороны привода первый конец первого барабана моталки взаимодействует с установленным на первой боковой части ротора ведомым элементом привода барабана моталки, а второй конец первого барабана моталки фиксируется на второй боковой части ротора.
С помощью предлагаемого изобретением способа процесс сматывания полосового материала в рулоны значительно ускоряется, поскольку в указанном устройстве отдельные операции способа могут осуществляться частично параллельно.
Первый предпочтительный вариант способа предусматривает, что первая качающаяся часть, посредством которой первый барабан моталки был аксиально перемещен в позицию примотки, синхронно с роторной моталкой и в одном направлении с ней вращается вокруг оси ротора, когда первый барабан моталки поворачивается из позиции примотки в позицию сматывания. Благодаря этому первый барабан моталки может оставаться во взаимодействии с первой качающейся частью, за счет чего данный способ может быть дополнительно упрощен.
Кроме того, представляется предпочтительным, если после окончательного сматывания первый барабан моталки вытаскивается из готового смотанного рулона в осевом направлении и промежуточно оставляется сбоку снаружи роторной моталки на первой качающейся части, повернутой вместе с ним в позицию сматывания. За счет этого рулон может быть особенно простым образом освобожден из позиции сматывания для дальнейшей транспортировки.
Если полосовой материал после окончательного сматывания обрезается, и рулон после окончательного сматывания сразу транспортируется от роторной моталки, то предлагаемый способ может быть дополнительно упрощен.
Процесс примотки следующего рулона может уже подготавливаться устройством, когда расположенный снаружи роторной моталки второй барабан моталки с помощью установленной снаружи роторной моталки второй качающейся части помещается в положение аксиально рядом с позицией примотки в то время, когда первый барабан моталки с примотанным рулоном с помощью роторной моталки поворачивается или, соответственно, после того, как уже был повернут из позиции примотки в позицию сматывания.
Если вторая качающаяся часть моталки поворачивается из положения аксиально рядом с позицией сматывания в положение аксиально рядом с позицией примотки в то время, когда первая качающаяся часть при противоположном направлении вращения поворачивается в позицию сматывания, то процесс сматывания может быть дополнительно оптимизирован.
Дальнейшая оптимизация способа может быть достигнута, если второй барабан моталки с помощью второго устройства для аксиального смещения относительно второй качающейся части в аксиальном направлении оси ротора перемещается снаружи роторной моталки в позицию примотки между первой и второй боковыми частями ротора, в то время, когда рулон на первом барабане моталки сматывается, или после того, как он был смотан, причем расположенный со стороны привода первый конец второго барабана моталки взаимодействует с установленным на второй боковой части ротора ведомым элементом другого привода барабана моталки, а второй конец второго барабана моталки фиксируется на первой боковой части ротора.
Высокая производительность может быть достигнута, если новый рулон сматывается при повторении описанных выше этапов способа, причем указанные вторые устройства, в частности, второй барабан моталки, занимают место первых устройств и наоборот.
С помощью данного изобретения высокопроизводительная роторная моталка может быть создана очень простыми конструктивными средствами, а барабаны моталки могут устанавливаться на ней с возможностью полного удаления.
Предпочтительно на каждой из боковых частей ротора имеются как приводимые посредством привода барабана моталки фиксирующие средства, так и бесприводные, т.е. не приводимые приводом барабана моталки фиксирующие средства, с использованием которых роторная моталка может быть выполнена конструктивно очень просто, а барабаны моталки могут быть установлены на ней с возможностью полного снятия с нее. Благодаря этому получается совершенно новая концепция установки.
В частности, за счет этого отпадает прежнее различие между приводной стороной и стороной обслуживания машины указанного мотального устройства для полосового материала, благодаря чему, в частности, роторная моталка может быть сконструирована симметричной. Вследствие этого возникающие силы и моменты внутри мотального устройства для полосового материала существенно лучше регулируются и воспринимаются. В результате чего с помощью предлагаемого изобретением устройства, с одной стороны, могут сматываться более широкие полосы и/или реализовываться более высокое натяжение полосы.
Далее, барабаны моталки с самого начала, т.е. уже при приматывании нового рулона, на обоих своих концах, т.е. со стороны привода, как и со стороны опоры, соответственно, со стороны подшипника, установлены в выполненных соответствующим образом держателях барабанов моталки на боковых частях ротора и, тем самым, опираются на них. Таким образом, обеспечивается максимально быстрое создание достаточно высокого натяжения полосы, чтобы, с одной стороны, сматывать рулоны со стабильным очком (внутренними витками), а с другой стороны, сматывать высокопрочные полосовые материалы с высоким натяжением полосы.
В связи с этим представляется предпочтительным, если роторная моталка имеет позицию примотки для приматывания металлической полосы на барабан моталки, в которой этот барабан моталки на концах с обеих сторон был зафиксирован в двух противоположных держателях барабанов моталки двух боковых частей ротора.
Кроме того, имеется хорошая доступность к отдельным конструктивным элементам, соответственно, к конструктивным узлам, благодаря чему может быть обеспечено, например, упрощенное обслуживание, а при необходимости и ремонт.
Далее, повышается потенциал для больших значений ширины полосы, предпочтительно в сочетании с меньшими диаметрами барабанов моталки.
Данное устройство характеризуется, в частности, также и тем исключительным признаком, что барабаны моталки могут быть установлены на боковых частях ротора с возможностью их удаления таким образом, что эти барабаны моталки могут полностью отсоединяться и сниматься с обеих боковых частей ротора для обслуживания указанного устройства. Обслуживание этого устройства включает в себя, например, доставку бобин, на которые может сматываться указанный полосовой материал после того, как соответствующая бобина была надвинута на барабан моталки. Или оно предусматривает, например, стягивание смотанного рулона с барабана моталки.
Данное устройство стоит, например, на выходе прокатной линии, причем могут производиться манипуляции с рулоном, т.е. транспортировка готового смотанного рулона на вальцовочную линию, и при этом рулоны могут приматываться на сплошной барабан моталки с бобиной или без нее и полностью сматываться в готовый рулон. Это означает, что рулон нужно лишь опустить на простое транспортное устройство, например, выполненное в виде элемента цепи.
Как упомянутые приводные, так и бесприводные фиксирующие средства являются компонентами находящихся на боковых частях ротора держателей барабанов моталки для фиксации соответствующей фиксирующей бобины.
Термин «приводные фиксирующие средства» в смысле данного изобретения описывает держатель барабана моталки на боковой части ротора, который содержит ведомый элемент приводного механизма привода барабана моталки и с помощью которого сформированный соответствующим образом, приводной конец фиксирующей бобины через привод барабана моталки установлен на этой боковой части ротора.
Сообразно с этим термин «бесприводные фиксирующие средства» в смысле данного изобретения описывает другой держатель барабана моталки на той же боковой части ротора, с помощью которого соответственно сформированный другой, не приводной конец еще одной фиксирующей бобины в обход взаимодействия с приводом барабана моталки установлен на этой боковой части ротора. Это означает, что такие бесприводные фиксирующие средства не приводятся в действие таким образом, что они могли бы привести во вращение один из этих барабанов моталки. Более того, другой конец каждого барабана моталки лишь опирается на них, соответственно, при этом они лишь вращаются с подсоединенным барабаном моталки.
В противоположность известным в настоящее время решениям, представляется предпочтительным, чтобы барабаны моталки были разъемно установлены на двух боковых частях ротора в держателях барабанов моталки таким образом, что эти барабаны моталки для обслуживания устройства могли бы полностью удаляться с обеих боковых частей ротора. Такое обслуживание включает в себя, например, доставку насаживаемых на барабан моталки бобин, на которые может наматываться полосовой материал. Или оно включает в себя, например, стягивание смотанного рулона с барабана моталки.
Еще один предпочтительный вариант осуществления предусматривает, что указанные две боковые части ротора, установлены относительно друг друга с угловым смещением на 180° вокруг оси ротора таким образом, что упомянутые приводные фиксирующие средства первой боковой части ротора и упомянутые бесприводные фиксирующие средства второй боковой части ротора, а также упомянутые бесприводные фиксирующие средства первой боковой части ротора и упомянутые приводные фиксирующие средства второй боковой части ротора установлены противоположно друг другу. За счет этого данная роторная моталка может быть выполнена симметричной очень простыми конструктивными средствами.
Если указанные две боковые части ротора выполнять идентичными по меньшей мере в отношении их существенных функциональных компонентов, то количество разных конструктивных деталей или конструктивных узлов с успехом может быть дополнительно уменьшено. Благодаря этому можно добиться также и уменьшения запасов запасных частей. При этом указанная идентичность по существу касается существенных функциональных конструктивных элементов, соответственно, функциональных областей упомянутых боковых частей ротора.
Стабильность, в частности, роторной моталки может быть дополнительно повышена, если указанные фиксирующие средства этих двух боковых частей ротора роторной моталки в аксиальном направлении оси ротора расположены неподвижно относительно друг друга. Однако, это условие не является обязательно необходимым.
Роторная моталка может быть еще больше упрощена конструктивно, если указанные приводные фиксирующие средства и бесприводные фиксирующие средства каждой из двух боковых частей ротора установлены с радиальным зазором от оси ротора и на разных сторонах от оси ротора.
Особенно быстрая установка этих барабанов моталки на обеих боковых частях ротора, соответственно, их снятие достигаются в том случае, если фиксирующие средства, установленные на обеих боковых частях ротора, и устанавливаемые в них барабаны моталки с помощью разъемных сцепных устройств соединены друг с другом во взаимодействии прочно, но разъемно.
Разумеется, такого рода сцепные устройства могут иметь разнообразное выполнение. В дальнейшем будет пояснено несколько примеров того, как могли бы быть реализованы соответствующие быстродействующие фиксирующие средства.
Барабаны моталки со стороны привода могут быстро сцепляться с ведомым элементом приводного механизма или, соответственно, отцепляться от этого ведомого элемента, если приводные фиксирующие средства содержат базирующий элемент, с помощью которого приводной узел цапфы барабана моталки может с геометрическим замыканием и/или с фрикционным замыканием сцепляться с приводным механизмом привода барабана моталки прочно, но разъемно. При необходимости упомянутые фиксирующие бобины могут также зажиматься с помощью распорных шайб.
Барабаны моталки могут быть закреплены на ведомом элементе технически безопасно, если указанные приводные фиксирующие средства содержат зажимной узел на боковых частях ротора, с помощью которого приводной узел цапфы барабана моталки может быть зажат прочно, но разъемно.
Противоположный этой приводной цапфе свободный конец барабана моталки может быть закреплен на бесприводных фиксирующих средствах технически безопасно, если эти бесприводные фиксирующие средства содержат еще один зажимной узел на боковых частях ротора, с помощью которого противоположная приводной цапфе опорная шейка барабана моталки может быть зажата прочно, но разъемно.
Указанное устройство может быть дополнительно упрощено конструктивно, если упомянутые две боковые части ротора имеют общее приводное устройство.
Кроме того, данное устройство характеризуется тем, что содержит держатель барабан моталки для фиксации и, соответственно, для опирания свободного конца соответствующего барабана моталки. Этот свободный конец находится противоположно расположенному со стороны привода концу барабана моталки. Указанные бесприводные фиксирующие средства поддерживают барабан моталки, однако, уже в его позиции примотки на его не приводной стороне барабана моталки и выполняют, тем самым, функцию контропоры не только при намотке, но уже при приматывании под натяжением. Соответствующий держатель барабана моталки служит в данном случае для соединения между собственно круглым барабаном моталки и его направляющей на качающейся части для предпочтительно разъемной фиксации на не приводном фиксирующем средстве на боковых частях ротора и в точке приложения силы для механизма перемещения. Дополнительно он направляет и фиксирует барабан моталки в рабочем положении.
Далее, работа устройства может быть дополнительно улучшена, если это устройство содержит транспортно-погрузочную систему для бобин. Манипулирование бобинами предназначено для доставки новых бобин к тому из обоих барабанов моталки, который будет следующим повернут в позицию примотки. Если один рулон уже полностью смотан, и этот барабан моталки был вытянут из очка рулона, то новая бобина ожидает в промежуточной позиции, соответственно, в позиции ожидания. Вытащенный барабан моталки с помощью качающейся части поворачивается в эту промежуточную позицию, и бобина насаживается на этот барабан моталки (позиция передачи). После этого бобина с барабаном моталки поворачивается в позицию примотки. Так как один барабан моталки качается на крыле на «стороне привода», а другой качается на крыле на «стороне обслуживания машины», то транспортно-погрузочная система для бобин имеет по меньшей мере одну позицию ожидания, например, в прокатной линии, и по меньшей мере две позиции передачи, а именно на соответствующем барабане моталки. Транспортно-погрузочная система для бобин конструктивно может быть по существу очень просто дополнена перемещающим устройством с прочной получашей для приема бобины. Вместо этой получаши могут найти применение и другие конструктивные элементы, например, клещи или т.п. При применении разных типов бобин с различными диаметрами упомянутый приемный элемент может быть также вертикально позиционируемым. Такая же функция нужна и в том случае, если для оснащения средством манипулирования бобинами, обусловленного схемой расположения оборудования, нужен другой уровень передачи. Такая транспортно-погрузочная система для бобин уже хорошо известна и поэтому здесь ее отдельное описание не приводится.
В связи с этим представляется предпочтительным, если барабан моталки вытягивается из полностью смотанного рулона аксиально и промежуточно удерживается сбоку снаружи роторной моталки, причем этот полностью смотанный рулон сразу транспортируется от роторной моталки. При промежуточном ожидании в соответствующей промежуточной позиции может с успехом использоваться, например, описанная выше транспортно-погрузочная система для бобин.
Из других признаков, которые следует выделить и которые обеспечивают дальнейшее усовершенствование указанных вначале мотальных устройств для полосового материала, вытекает множество дополнительных преимуществ.
В этой связи, в частности, следует назвать предпочтительную симметричную конструктивную форму устройства, которая делает возможным применение полученного протяжкой, соответственно, сплошного и тем самым чрезвычайно стабильного барабана моталки, который уже при приматывании рулона всегда опирается на обе боковые части ротора. Это означает, что приматывание уже примерно с третьего витка, в частности, когда ременной захлестыватель отведен назад, может происходить при полном натяжении полосы. Это является существенным преимуществом по сравнению с обычными поворотными моталками, у которых указанное полное натяжение полосы может быть достигнуто лишь тогда, когда барабан моталки своим свободным, консольно закрепленным концом на стороне обслуживания машины вспомогательно оперт в дополнительном упорном подшипнике, т.е. лишь после поворота роторной моталки в позицию сматывания.
Кроме того, собственный вращательный привод барабана моталки всегда находится на противоположной стороне относительно простой опоры барабана моталки. Это означает, что распорная сторона, на которой находится распорный механизм и, соответственно, бесприводные фиксирующие средства, и приводная сторона, на которой находятся приводные фиксирующие средства, размещены по отношению к барабану моталки всегда противоположно. Благодаря этому может быть обеспечена более компактная конструкция, в частности, барабана моталки.
Далее, этот барабан моталки специально на приводной стороне содержит сцепное устройство, чтобы можно было быстро подсоединиться к приводным фиксирующим средствам соответствующего держателя барабана моталки, например, в форме цапфы с плоским хвостом или приводной цапфы, выполненной в форме звезды. В этом отношении указанные боковые части ротора обладают такими сцепными устройствами, чтобы быстро зафиксировать вдвинутый барабан моталки, надежно передавать приводную мощность, а при необходимости быть снова отсоединенными.
За счет развязки полного 360° оборота роторной моталки от поворота на 180° качающейся части предпочтительно отпадает и необходимость во встраивании дорогих и требующих ухода вращающихся масляных подводов.
Далее, за счет быстроразъемных активных соединений между фиксирующими средствами на держателях барабанов моталки - т.е. за счет разъемных приводных соединений, с одной стороны, и противоположного разъемного свободного опирания барабана моталки, с другой стороны, - и барабанами моталки удается создать прежде не известный потенциал в отношении быстрой замены барабана моталки.
В частности, в данном устройстве может обеспечиваться быстрая замена барабанов моталки после аварий, после изменения диаметров барабанов моталки или после установки специальных оправок, например, с резиновым покрытием.
Кроме того, представляется предпочтительным, если указанное устройство содержит стопор витков для предотвращения образования телескопически выдвигающихся внутренних витков при вытягивании барабана моталки из очка рулона. Конструктивно он может ориентироваться на уже известные конструктивные формы.
Далее, указанное устройство предпочтительно содержит сам по себе известный прижимной ролик, который может служить для прижатия конца полосового материала к поверхности рулона при наматывании последних витков. Тем самым предотвращается загиб свободного конца полосового материала, в частности, когда снимается необходимое для сматывания натяжение полосы.
Указанное устройство может быть оснащено также самим по себе известным ременным захлестывателем. Ременной захлестыватель поддерживает приматывание начала полосового материала в позиции сматывания. Он перемещен предпочтительно в рабочее положение, когда полосовой материал перемещен к позиции примотки. При этом он поддерживает и направляет полосовой материал с помощью направляющих и наводящих столов.
В процессе примотки этот барабан моталки - в том числе, с насаженной и зажатой бобиной - вращается с той же скоростью, с какой движется лента ременного захлестывателя, и помогает тем самым зафиксировать первые витки полосового материала вокруг барабана моталки, соответственно, вокруг бобины. Примерно после трех витков ременной захлестыватель удаляется от барабана моталки, и запускается собственно процесс сматывания при натяжении полосы.
Кроме того, данное устройство может быть оборудовано еще и системой манипулирования рулоном или бунтом. Вывозка полностью смотанных рулонов происходит сразу же. Это означает, что рулон нужно лишь с помощью подходящего механизма подъема и опускания опустить на просто сконструированное транспортное устройство, например, в виде цепи или т.п. Благодаря этому можно отказаться от дорогого манипулирования рулоном с помощью тележки с устройством для подъема рулона.
Данным устройством может быть обеспечено множество преимуществ, например, более короткие промежутки между следующими друг за другом рулонами по сравнению с обычными устройствами с обычной карусельной моталкой, за счет чего могут быть обеспечены загрузка оборудования в целом, а также связанный с этим рост производительности. Кроме того, данное устройство характеризуется применением простых конструктивных компонентов; т.е. в частности, достигается упрощение встраиваемых компонентов, конструктивных частей и/или узлов, благодаря чему могут быть значительно сокращены интенсивность обслуживания, время простоев и инвестиционные вложения. Кроме того, могут быть обеспечены максимально быстрое создание натяжения и обусловленное этим получение стабильного рулона и, соответственно, стабильного очка рулона, благодаря чему может быть снижен риск смятия рулона, соответственно, очка рулона при последующих процессах, например, при колпаковом отжиге. Особым преимуществом является то, что с помощью данного устройства при подходящем выполнении может быть обеспечено расширение потенциала установки в общем и в частности, в направлении больших значений ширины полосового материала, больших значений натяжения полосы, меньших диаметров барабана моталки, применения барабанов моталки, предназначенных для конкретных видов продукции, существенного сокращения времени на замену барабана моталки в процессе производства или т.п.
Кроме того, данное устройство характеризуется также тем, что оно удобнее в обслуживании, чем обычная карусельная моталка. Дополнительно оно отличается по существу симметричной конструкцией, а это означает использование по меньшей мере во многом одинаковых конструктивных элементов на обеих сторонах роторной моталки, благодаря чему обеспечивается также снижение запасов запасных частей. Особенно предпочтительным является то, что данное устройство имеет чрезвычайно просто выполненный редуктор. Кроме того, обеспечивается очень простая подача бобин. За счет данного устройства становится возможным особенно простое взятие пробы полосы в непрерывном процессе, а также и при промежуточном контроле. Помимо этого, возможна передача более высоких приводных моментов, что является особым преимуществом особенно для использования в будущем высокопрочных полосовых материалов или же для крупногабаритных рулонов или т.п.
С помощью описываемого здесь устройства можно, в частности, преодолеть такой недостаток, как то, что расчет барабана моталки, его расположенных со стороны привода подшипников редуктора, а тем самым и расчет всей роторной моталки технически изнурителен.
Другие признаки, результаты и преимущества данного изобретения поясняются в нижеследующем описании с привлечением прилагаемых чертежей, где в качестве примера представлены и описаны предлагаемое изобретением мотальное устройство для полосового материала и первый из возможных вариантов способа для этого. Рассматриваемые компоненты устройства для наглядности не обозначаются обязательно на всех чертежах ссылочными позициями и не описываются повторно. На приложенных чертежах показано следующее:
Указанная выше задача данного изобретения решается также за счет заявляемого применения предлагаемого изобретением мотального устройства также для сматывания рулона. Преимущества этого технического решения соответствуют упомянутым преимуществам описанного выше заявляемого устройства и заявляемого способа намотки.
Фиг.1 схематично, местный вид мотального устройства для полосового материала с роторной моталкой, содержащей две вращающиеся вокруг общей оси ротора боковые части ротора, и с двумя качающимися частями, установленными снаружи этой роторной моталки;
Фиг.2 схематично, общий вид устройства по Фиг.1;
Фиг.3 схематично, еще один местный вид устройства по Фиг. 1 и 2 на первом, произвольно выбранном рабочем этапе, при котором первая качающаяся часть поворачивается по отношению к роторной моталке;
Фиг.4 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-3 на другом рабочем этапе, при котором первый барабан моталки сдвигается аксиально в позицию примотки;
Фиг.5 схематично, еще один местный вид устройства по Фиг.1-4 на другом рабочем этапе, при котором полосовой материал приматывается на первом барабане моталки;
Фиг.6 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-5 на следующем рабочем этапе, при котором второй барабан моталки поворачивается по отношению к роторной моталке;
Фиг.7 схематично, следующий местный вид устройства по Фиг.1-6 на еще одном рабочем этапе, при котором второй барабан моталки поворачивается дальше относительно роторной моталки;
Фиг.8 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-7, при котором первый барабан моталки поворачивается синхронно с роторной моталкой;
Фиг.9 схематично, еще один местный вид устройства по Фиг.1-8, при котором первый барабан моталки поворачивается синхронно с роторной моталкой дальше в нижнюю позицию;
Фиг.10 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-9, при котором второй барабан моталки перемещается аксиально в позицию примотки;
Фиг.11 схематично, следующий местный вид устройства по Фиг.1-10, при котором второй барабан моталки аксиально сдвигается дальше в позицию примотки, и рулон одновременно окончательно сматывается в позиции сматывания;
Фиг.12 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-11, при котором полосовой материал полностью смотанного в позиция сматывания рулона обрезан, и этот полосовой материал приматывается на втором барабане моталки;
Фиг.13 схематично, еще один местный вид устройства по Фиг.1-12, при котором второй барабан моталки вытягивается аксиально из позиции сматывания в то время, когда полосовой материал продолжает наматываться на второй фиксирующей бобине; и
Фиг.14 схематично, другой местный вид устройства по Фиг.1-13, при котором с помощью первой качающейся части эта первая качающаяся часть снова поворачивается в верхнюю позицию, в то время как полосовой материал продолжает наматываться на второй фиксирующей бобине.
На Фиг.1-14 в качестве примера показан первый вариант осуществления данного предлагаемого изобретением мотального устройства 1 для полосового материала 2, здесь на его наматывания в рулон 3, а также показан и описан его принцип действия, причем согласно изображениям на Фиг.1 и 2 по существу разъясняется конструктивная структура устройства 1 в связи с первыми функциональными взаимосвязями. Затем согласно изображениям на Фиг.3-14 еще раз конкретно разъяснен возможный ход способа.
Показанное на Фиг.1-14 мотальное устройство 1 для полосового материала 2 содержит роторную моталку 4, которая содержит две установленные с возможностью вращения вокруг общей оси 5 ротора боковые части 6 и 7 ротора.
Роторная моталка 4 установлена в опорах на станине 1A устройства 1 с возможностью вращательного движения, причем это устройство 1 с помощью станины 1A закреплено на не представленном здесь фундаменте.
Указанные две боковые части 6 и 7 ротора установлены в аксиальном направлении 8 оси 5 ротора аксиально на расстоянии друг от друга таким образом, что между ними могут устанавливаться приводимые во вращение барабаны 9A и 9B моталки.
Согласно изображению на Фиг.1 правый, т.е. второй барабан 9B моталки уже установлен на обеих боковых частях 6 и 7 ротора роторной моталки 4, а именно внутри роторной моталки 4 между обеими боковыми частями 6 и 7 ротора. Представленный в качестве примера на Фиг.1 и 2 между обеими боковыми частями 6 и 7 ротора, приводимый во вращение второй барабан 9B моталки при приматывании и, соответственно, также при окончательном сматывании рулона 3 вращается вокруг своей оси 10 вращения. Левый, т.е. первый барабан 9B моталки еще размещен снаружи роторной моталки 4, а именно слева, аксиально рядом с первой боковой частью 6 ротора.
Боковые части 6 и 7 ротора роторной моталки 4 могут при этом поворачиваться по меньшей мере на 360° таким образом, что соответствующий расположенный внутри роторной моталки 4 барабан 9А, соответственно, 9B моталки может позиционироваться либо в позиции 11 примотки (верхней позиции), либо в позиции 12 сматывания (нижней позиции).
Одна особенно простая конструкция роторной моталки 4 получается лишь за счет того, что указанные боковые части 6 и 7 ротора по меньшей мере в отношении своих существенных функциональных компонентов выполнены идентичными. В связи с этим разъясняемые признаки и/или функции, которые показаны и/или описаны в качестве примера только для одной из двух боковых частей 6 и 7 ротора всегда относятся к обеим боковым частям 6 и 7 ротора.
Чтобы указанные барабаны 9А, соответственно, 9В моталки можно было на их обоих концах 15 и 16 монтировать и устанавливать в опорах в роторной моталке 4 самое позднее уже во время процесса примотки в позиции 11 примотки, две боковые части 6 и 7 ротора имеют специальную конструкцию, а именно каждая из боковых частей 6 и 7 ротора имеет с одной стороны приводные фиксирующие средства 17 для приведения в действие расположенного со стороны привода, первого конца 15 одного барабана 9А или, соответственно, 9В моталки, а с другой стороны - бесприводные фиксирующие средства 18 просто для установки другого конца 16 другого барабана 9А или, соответственно, 9В моталки, причем эти приводные фиксирующие средства 17 в противоположность бесприводным фиксирующим средствам 18 выполнены с возможностью взаимодействия с приводным механизмом 17A, соответственно, 17B привода 17C, соответственно, 17D барабана моталки (см., в частности, Фиг. 2).
Как это хорошо видно на Фиг. 2, устройство 1 располагает, таким образом, двумя приводами 17C, соответственно, 17D барабанов моталки; для каждого приводного механизма 17A соответственно, 17B и, следовательно, для каждой боковой части 6, соответственно, 7 ротора имеется собственный привод 17C, соответственно, 17D барабана моталки.
Благодаря двум различным типам фиксирующих средств 17 и 18 барабаны 9А, соответственно, 9В моталки могут быть оба взаимозаменяемо установлены соответственно на двух боковых частях 6, 7 ротора таким образом, что эти барабаны 9А, соответственно, 9В моталки для обслуживания устройства 1 могут быть полностью сняты с обеих боковых частей 6 и 7 ротора.
Вследствие того факта, что эти две боковые части 6 и 7 ротора по меньшей мере в отношении своих существенных функциональных компонентов выполнены идентичными, и, тем самым, соответствующий барабан 9А или, соответственно, 9В моталки своим расположенным со стороны привода первым концом 15 может взаимодействовать с приводными фиксирующими средствами 17, с одной стороны, а своим вторым концом 16 может взаимодействовать с бесприводными фиксирующими средствами 18, с другой стороны, и указанные две боковые части 6 и 7 ротора установлены с угловым смещением относительно друг друга на 180° вокруг оси ротора. Благодаря этому обеспечено, что приводные фиксирующие средства 17 первой боковой части 6 ротора и бесприводные фиксирующие средства 18 второй боковой части 7 ротора в качестве первой пары фиксирующих средств, а также бесприводные фиксирующие средства 18 первой боковой части 6 ротора и приводные фиксирующие средства 17 второй боковой части 7 ротора в качестве второй пары фиксирующих средств всегда расположены противоположно друг другу.
В связи с этим приводные фиксирующие средства 17 и бесприводные фиксирующие средства 18 каждой одной из двух боковых частей 6, 7 ротора в радиальном направлении 19 находятся на радиальном расстоянии от оси 5 ротора и относительно этой оси 5 ротора - на разных сторонах 20, соответственно, 21 от оси 5 ротора роторной моталки 4.
Таким образом, отпадает требовавшееся прежде обычное разделение между чисто приводной стороной, от которой барабаны 9А, соответственно, 9В моталки приводятся во вращение, и чисто стороной обслуживания машины, с которой эти барабаны 9А, соответственно, 9В моталки обслуживаются, т.е. с которой полностью намотанные рулоны 3 стягиваются с барабанов 9A, соответственно, 9B моталки и при необходимости новые намоточные бобины могут насаживаться на эти барабаны 9А, соответственно, 9В моталки.
Чтобы отдельные барабаны 9А, соответственно, 9В моталки можно было быстро устанавливать на боковые части 6 и 7 ротора или снимать с них, последние содержат быстроразъемные сцепные устройства (не обозначенные ссылочными позициями). Эти сцепные устройства надежно обеспечиваются конструктивно, в частности, посредством приведенных далее в качестве примера признаков фиксирующих средств 17, соответственно, 18.
Например, приводные фиксирующие средства 17 включают базирующий элемент 25, с помощью которого приводной узел цапфы (не показан) соответствующего барабана моталки 9 с геометрическим замыканием и/или с фрикционным замыканием может сцепляться с приводным механизмом привода барабана моталки.
Технически безопасно барабаны 9А, соответственно, 9В моталки могут временно устанавливаться на приводных фиксирующих средствах 17, так как в данном примере выполнения эти приводные фиксирующие средства 17 содержат также зажимной узел (здесь не показан) для зажатия приводной цапфы. Такого рода зажимной узел может быть, однако, также и функциональным конструктивным элементом барабана 9А, соответственно, 9В моталки.
Чтобы можно было барабаны 9А, соответственно, 9В моталки технически безопасно временно устанавливать также и на бесприводных фиксирующих средствах 18, эти бесприводные фиксирующие средства 18 имеют дополнительный зажимной узел, так что противоположная приводной цапфе опорная шейка тоже может зажиматься.
Поскольку соответствующий приводной механизм 17A, соответственно, 17B соответствующего привода 17C, соответственно, 17D барабана моталки по меньшей мере частично установлен внутри боковых частей 6, соответственно, 7 ротора и включен туда, то каждая из боковых частей 6 и 7 ротора выполнена в виде прямоугольного узла 27 коробки передач (обозначена ссылочной позицией лишь как пример), на которой, в частности, расположены приводимые в действие посредством привода барабана моталки приводные фиксирующие средства 17.
Однако, не только указанные фиксирующие средства 17 и 18 размещены на этом узле 27 коробки передач, но, кроме того, еще и наружный зубчатый венец 28 привода 29 ротора для роторной моталки 4 прочно соединен с этим узлом 27 коробки передач, соответственно, с соответствующими боковыми частями 6 и 7 ротора.
Привод 29 ротора в данном случае является компонентом общего приводного устройства 30 указанных двух боковых частей 6 и 7 ротора.
Это приводное устройство 30 содержит распределительную коробку с двумя распределительными валами, каждый из которых через шестеренчатое соединение входит в зацепление с кольцевой шестерной, причем каждая из этих кольцевых шестерен соответственно взаимодействует с одним из наружных зубчатых венцов 28, размещенных на боковых частях 6, соответственно, 7 ротора таким образом, что роторная моталка 4 может посредством привода 29 ротора вращаться вокруг оси 5 ротора.
Для того, чтобы, в частности, можно было конструктивно простыми средствами снова отводить избыточное смазочное средство для находящихся внутри узлов 27 коробок передач указанных боковых частей 6 и 7 ротора и вращающихся конструктивных элементов трансмиссии (не показаны) соответствующего приводного механизма 17A, соответственно, 17B соответствующего привода 17C, соответственно, 17D барабана моталки, на роторной моталке 4 предусмотрены всего лишь два вращающихся устройства 38 для отвода масла, каждое из которых в этом примере выполнения предпочтительно только четырьмя линиями 39 для отвода масла (показано ссылочной позицией лишь как пример) находится в активном гидравлическом взаимодействии с указанными узлами 27 коробки передач. Соответствующие вращающиеся устройства для снабжения маслом расположены центрально в области общей оси 5 ротора, причем они здесь не показаны.
Далее, указанное устройство 1 в качестве существенного функционального конструктивного элемента содержит подающее устройство 40, с помощью которого барабан 9А, соответственно, 9В моталки может быть переставлен дополнительно и независимо от вращения роторной моталки 4, хотя это подающее устройство 40 тоже установлено с возможностью совместного вращения с роторной моталкой 4. Благодаря этому значительно повышается достигаемая устройством 1 производительность.
Подающее устройство 40 содержит две качающиеся части 43 и 44, которые в данном примере выполнения поворачиваются вокруг оси 41 качания, которая одновременно является осью 5 ротора, так что устройство 1 несмотря на указанное подающее устройство 40 функционально сконструировано очень компактно.
С помощью этих двух качающихся частей 43 и 44 каждый барабан 9А, соответственно, 9В моталки может технически безопасно удерживаться подающим устройством 40, передаваться к роторной моталке 4 в аксиальном направлении 8 и, соответственно, монтироваться на ней или приниматься от роторной моталки и, соответственно, демонтироваться с нее. Каждая из качающихся частей 43 и 44 поворачивается при этом вокруг оси 41 качания.
Первая качающаяся часть 43 установлена аксиально слева рядом с роторной моталкой 4 и, тем самым, представляет собой левую качающуюся часть 43 устройства 1.
Соответственно этому вторая качающаяся часть установлена аксиально справа рядом с роторной моталкой 4 и представляет собой, тем самым, правую качающуюся часть 44 устройства 1.
Левая качающаяся часть 43 для создания качательных движений приводится при этом в качательное движение посредством левого приводного устройства 45 для создания качательных движений (см. Фиг.2). Правая качающаяся часть 44 независимо от этого, посредством правого приводного устройства 46 для создания качательных движений (см. Фиг.2) приводится в качательное движение.
Обе качающиеся части 43 и 44 содержат по одному устройству 47 для аксиального смещения (обозначено ссылочной позицией лишь как пример) с направляющей поверхностью 48 и возвратно-поступательно перемещаемой по ней салазочной частью 49.
Салазочная часть 49 охватывает соответствующий барабан 9А, соответственно, 9В моталки, так что этот соответствующий барабан 9А, соответственно, 9В моталки может быть переставлен в аксиальном направлении 8 оси 5 ротора, причем каждый барабан 9А, соответственно, 9В моталки жестко связан со своей салазочной частью 49. Поэтому каждый барабан 9А, соответственно, 9В моталки всегда, т.е., в частности, на каждом этапе способа, остается жестко связанным с соответствующей качающейся частью 43, соответственно, 44.
Разумеется, взаимодействие между направляющей поверхностью 48 и салазочной частью 49 может быть реализовано конструктивно различным образом. В данном примере выполнения не показанный здесь привод перемещения салазочной части установлен внутри корпуса 50 салазочной части.
В корпусе 50 салазочной части конструктивно компактно размещен также распорный механизм 51 для радиального распирания одной области наружной поверхности и, соответственно, для опадания предварительно распертой области наружной поверхности соответствующего барабана 9А, соответственно, 9В моталки.
Каждая качающаяся часть 43, соответственно, 44 установлена в держателе 52 качающейся части (см. также Фиг.2) с возможностью поворота вокруг оси 5 ротора и, соответственно, вокруг идентичной ей оси 41 качания.
С помощью показанного на Фиг.1 и 2 устройства 1 возможна реализация следующего, разъясняемого в качестве примера, первого принципа действия.
Согласно изображению на Фиг.1 второй барабан 9B моталки уже находится в позиции 11 примотки, и рулон 3 уже примотан на нем.
Перед этим правая качающаяся часть 44 была отклонена вверх таким образом, что второй барабан 9B моталки оказался помещен аксиально справа возле позиции 11 примотки. Затем этот второй барабан 9B моталки с помощью устройства 47 для аксиального смещения был вдвинут в аксиальном направлении 8 в роторную моталку 4 и с возможностью активного взаимодействия соединен с обеими боковыми частями 6 и 7 ротора. Для этого салазочная часть 49 с помощью своего привода перемещения салазок была перемещена вдоль направляющей поверхности 48 в направлении роторной моталки 4. Находящийся со стороны привода первый конец 15 второго барабана 9B моталки был при этом в позиции 11 примотки введен в базирующий элемент 25 приводных фиксирующих средств 17 одного из держателей фиксирующих бобин и там зафиксирован с помощью соответствующего зажимного узла, тем самым, на первой боковой части 6 ротора. Не приводной второй конец 16 второго барабана 9B моталки, т.е. конец с распорным механизмом 51 для радиального распирания одной области наружной поверхности и, соответственно, для опадания предварительно распертой области наружной поверхности второго барабана 9B моталки зафиксирован на второй боковой части 7 ротора.
Для приматывания рулона 3 двигатель первого привода 17C барабана моталки (см. Фиг. 2) через в узле 27 коробки передач первой боковой части 6 ротора приводит в действие базирующий элемент 25 и тем самым установленный в позицию 11 примотки второй барабан 9B моталки.
После отвода не показанного ременного захлестывателя из позиции 11 примотки и/или примерно после трех витков полосового материала 2 прикладываемое к полосовому материалу 2 натяжение моталки повышается до требуемой расчетной величины. После нескольких витков (или после освобождения посредством ременного захлестывателя) при полном натяжении полосы происходит перестановка примотанного рулона 3 в позицию 12 сматывания, причем роторная моталка 4 поворачивается на 180° вокруг оси 5 ротора. Теперь представленный перед этим в позиции 11 примотки второй барабан 9B моталки находится в позиции 12 сматывания; это представлено подобно показанному на Фиг. 2 в отношении первого барабана 9А моталки. При этом, т.е. во время вращения роторной моталки 4, полосовой материал 2 продолжает сматываться при полном натяжении полосы.
Это означает, что второй барабан 9B моталки, правая качающаяся часть 44 и указанные две боковые части 6 и 7 ротора вращаются для этого синхронно вокруг оси 5 ротора.
Второй барабан 9B моталки с непрерывно возрастающим теперь диаметром рулона находится и далее в позиции 12 сматывания (здесь не показано, но см. Фиг. 2).
Первый барабан 9А моталки, напротив, согласно изображению на Фиг. 1 удерживается левой качающейся частью 43 и еще находится аксиально слева возле роторной моталки 4 в позиции ожидания. Этот расположенный на левой качающейся части 43 первый барабан 9А моталки из позиции ожидания позднее будет размещен аксиально слева рядом с позицией 11 примотки. Затем этот первый барабан 9А моталки на следующих этапах может быть передвинут в позицию 11 примотки посредством устройства 47 для аксиального смещения в линию прокатки (подобно тому, как уже было описано выше в отношении второго барабана 9B моталки) и соединен с приводными фиксирующими средствами 17 второй боковой части 7 ротора. При этом не приводной конец первого барабана 9А моталки установлен и опирается в не приводимых, бесприводных Фиксирующих средствах 18 на первой боковой части 6 ротора.
В позиции 11 примотки первый барабан 9А моталки ожидает старта следующего процесса примотки, в то время как рулон 3 в позиции 12 сматывания окончательно сматывается (здесь не показано, но см. Фиг. 2).
Конец полосы рулона 3 при поддержке прижимным роликом 60 прижимается к полностью смотанному рулону 3, чтобы предотвратить раскрытие рулона 3.
Если находящийся в позиции 12 сматывания рулон 3 полностью смотан, то первый или, соответственно, второй барабан 9А, соответственно, 9В моталки ужимается с помощью распорного механизма 51, а затем этот первый или, соответственно, второй барабан 9А, соответственно, 9В моталки вытягивается из линии прокатки аксиально вправо из очка рулона 3. В конце процесса этот первый барабан 9А моталки снова полностью сидит на своей левой качающейся части 43, а, соответственно, второй барабан 9B моталки снова полностью сидит на своей правой качающейся части 44, и готов к тому, чтобы быть снова повернутым в положение рядом с позицией 11 примотки.
В рассмотренном выше в качестве примера первом варианте работы от транспортно-погрузочной системы для бобин отказались, однако, данное устройство 1 все-таки может быть оснащено не показанной здесь транспортно-погрузочной системой для бобин, благодаря чему может быть реализован поясняемый ниже принцип действия.
Если полосовой материал 2 сматывается в рулон 3, например, на не показанную здесь бобину, то позиция доставки для манипулирования соответствующей бобиной при повороте одной из качающейся частей 43, соответственно, 44 учитывается в форме дополнительных промежуточных позиций соответственно, позиции ожидания. Для этого данный барабан 9А или 9B моталки после того, как он в конце процесса намотки с помощью относящегося к нему устройства 47 для аксиального смещения был вытащен из очка смотанного рулона 3, с помощью качающейся части 43 соответственно, 44 поворачивается в позицию ожидания. Предпочтительно в линии прокатки пустая бобина уже ожидает захвата посредством соответствующего барабана 9А или 9В моталки. Эта бобина насаживается с транспортно-погрузочной системы для бобин на барабан 9А или 9В моталки. Целесообразно, чтобы это происходило уже тогда, когда новый рулон 3 уже приматывается в позиции 11 примотки. После того, как эта бобина была зафиксирована на барабане 9А или 9В моталки, соответствующая качающаяся часть 43 или 44 с барабаном 9А, соответственно, 9В моталки и насаженной на него бобиной поворачивается в позицию 11 примотки, чтобы затем для приматывания быть вдвинутой в линию прокатки и в противоположный устройству 47 для аксиального смещения держатель барабана моталки соответствующей боковой части 6 или 7 ротора. После этого может производиться новое приматывание.
Согласно изображению на Фиг.2 устройство 1 в качестве примера показано в следующей рабочей фазе, в которой первый барабан 9А моталки вытягивается из очка полностью смотанного рулона 3 аксиально влево, в то время как второй барабан 9B моталки уже находится в позиция 11 примотки. При этом правая качающаяся часть 44 своей направляющей поверхностью 48 повернута вверх, а левая качающаяся часть 43 повернута своей направляющей поверхностью 48 вниз.
Особенно существенным для данного изобретения является то, что обе эти качающиеся части 43 и 44 расположены на противоположных друг другу торцевых сторонах снаружи роторной моталки 4, так что они, не важно, в каком положении они находятся, не влияют на фазу наматывания внутри роторной моталки 4.
В дополнение к уже рассмотренным выше в качестве примера возможным режимам работы с помощью приложенных Фиг. 3-14 совершенно конкретно проиллюстрирован возможный вариант способа, чтобы еще яснее показать взаимодействие отдельных компонентов устройства.
Согласно изображению на Фиг. 3 как начальный этап одного возможного варианта осуществления способа на показанном на Фиг. 1 и 2 устройстве 1 представлена рабочая ситуация, при которой первый барабан 9А моталки с левой качающейся частью 43 снаружи роторной моталки 4, например, поворачивается в верхнюю позицию аксиально слева возле первой боковой части 6 ротора, соответственно, возле позиции 11 примотки согласно направлению по стрелке 61. Эта рабочая ситуация соответствует запуску установки с первой полосой, когда непосредственно перед этим еще нет ни одной полосы в непрерывном процессе. Другие, последующие полосы будут затем обрабатываться непрерывно. Второй барабан 9B моталки находится при запуске установки, например, с правой качающейся частью 44 снаружи роторной моталки 4 в нижней позиции и аксиально справа рядом со второй боковой частью 7 ротора, соответственно, с позицией 12 сматывания. Второй барабан 9B моталки уже вытащен из полностью смотанного рулона 3, который сразу вывозится с позиции 12 сматывания. В непрерывном процессе первая и вторая боковые части 6, 7 ротора поворачиваются вместе, соответственно, параллельно.
Согласно изображению на Фиг.4 левая качающаяся часть 43 повернута в верхнюю позицию, так что первый барабан 9А моталки находится непосредственно аксиально слева возле позиции 11 примотки. Как можно хорошо видеть на чертеже, первый барабан 9А моталки с помощью устройства 47 для аксиального смещения левой качающейся части 43 перемещается в аксиальном направлении 8 в позицию 11 примотки, пока первый барабан 9А моталки не будет находиться между обеими боковыми частями 6 и 7 ротора (ср. Фиг. 5). Второй барабан 9B моталки со своей правой качающейся частью 44 еще находится неизменно в нижней позиции справа возле позиции сматывания.
Согласно изображению на Фиг.5 первый барабан 9А моталки своим расположенным со стороны привода концом 15 взаимодействует с приводными фиксирующими средствами 17 второй боковой части 7 ротора. На этом первом барабане 9А моталки уже примотан подведенный к первому барабану 9А моталки конец полосового материала 2. Второй барабан 9B моталки со своей правой качающейся частью 44 еще неизменно находится в нижней позиции справа возле позиции сматывания.
Согласно изображению на Фиг.6 полосовой материал 2 при полном натяжении моталки продолжает приматываться на первом барабане 9А моталки, в то время как правая качающаяся часть 44 с закрепленным на ней вторым барабаном 9B моталки теперь повернута из нижней позиции и поворачивается дальше вверх в верхнюю позицию.
Согласно изображению на Фиг.7 все обозначенные прежде полностью смотанные рулоны 3 удалены из позиции 12 сматывания, и полосовой материал 2 тем временем, в порядке очередности примотан на первом барабане 9А моталки, так что вновь примотанный рулон 3 может быть перемещен от позиции 11 примотки в позицию 12 сматывания.
Согласно изображению на Фиг. 8 для этого левая качающаяся часть 43 вместе с роторной моталкой 4 начинает поворачиваться из своей верхней позиция согласно встречному направлению по стрелке 62, причем полосовой материал 2 при полном натяжении моталки продолжает приматываться на первый барабан 9А моталки. Это означает, что роторная моталка 4 поворачивается из позиции 11 примотки на 180° в позицию 12 сматывания. Это хорошо получается, так как левая качающаяся часть 43 с первым барабаном 9А моталки и с роторной моталкой 4 поворачиваются против направления хода полосового материала 2. Это означает, что первая качающаяся часть 43 поворачивается синхронно с роторной моталкой 4 из верхней позиции в нижнюю позицию. Одновременно правая качающаяся часть 44 против направления вращения роторной моталки продолжает поворачиваться в направлении верхней позиции до тех пор, пока не окажется справа аксиально рядом с позицией 11 примотки (ср. Фиг. 9). Это означает, что вторая качающаяся часть 44 поворачивается асинхронно по отношению к роторной моталке 4.
Согласно изображению на Фиг. 9 второй барабан 9B моталки уже находится аксиально справа возле позиции 11 примотки, т.е. правая качающаяся часть 44 повернута в свою верхнюю позицию, в то время как первый барабан 9А моталки с левой качающейся частью 43 продолжает поворачиваться в направлении нижней позиции.
Согласно изображению на Фиг. 10 левая качающаяся часть 43 пришла в нижнюю позицию, так что первый барабан 9А моталки находится в позиции 12 сматывания, а примотанный на первом барабане 9А моталки рулон 3 в этой позиции 12 сматывания может окончательно сматываться. Тем временем второй барабан 9B моталки с помощью устройства 47 для аксиального смещения правой качающейся части 44 в аксиальном направлении 8 переставляется в позицию 11 примотки, так что второй барабан 9B моталки уже готов для следующего процесса примотки, в то время как рулон 3 на первом барабане 9А моталки все еще сматывается окончательно.
Согласно изображению на Фиг.11 второй барабан 9B моталки продолжает двигаться в аксиальном направлении 8 к находящимся на первой боковой части 6 ротора приводным фиксирующим средствам 17. На первом барабане 9А моталки при этом одновременно окончательно сматывается полосовой материал 2.
Согласно изображению на Фиг.12 рулон 3 на первом барабане 9А моталки окончательно смотан. Скорость сматывания полосового материала 2 снижается до скорости резки, и он обрезается, так что рулон 3 оказывается готовым к немедленной вывозке. Непосредственно после отрезания полосовой материал 2 может приматываться на установленный в позицию 11 примотки второй барабан 9B моталки, благодаря чему могут обеспечиваться практически непрерывные процессы сматывания.
Согласно изображению на Фиг. 13 только что примотанный в позиции 11 примотки рулон 3 продолжает приматываться на втором барабане 9B моталки, в то время как первый барабан 9А моталки выводится с позиции 12 сматывания и, соответственно, вытягивается из только что полностью смотанного рулона 3, и позиционируется снаружи роторной моталки 4 на левой качающейся части 43. Уже полностью смотанный в позиции 12 сматывания рулон 3 перемещается в направлении 63 вывозки, которое впрочем является однонаправленным с направлением подачи полосы, из этой позиции 12 сматывания.
Согласно изображению на Фиг. 14 левая качающаяся часть 43 поворачивается из нижней позиции и снова перемещается в верхнюю позицию, так что первый барабан 9А моталки снова размещается аксиально рядом с позицией 11 примотки.
Затем разъясненные выше для Фиг. 3-13 этапы способа могут быть повторены для поменявшихся местами барабанов 9A и 9B моталки.
В качестве опции на пустые барабаны 9А, соответственно, 9В моталки на пути каждого из нижней позиции в верхнюю позицию с помощью не показанной здесь транспортно-погрузочной системы для бобин может быть еще и насажен бобинный элемент 64.
Здесь следует особо указать на то, что признаки рассмотренных выше и, соответственно, охарактеризованных в формуле изобретения и/или представленных на чертежах технических решений при необходимости могут также комбинироваться, чтобы обеспечить или, соответственно, реализовать с суммарным итогом достижение заявленных признаков, результатов и преимуществ.
Разумеется, что при рассмотренном выше примере выполнения и, в частности, при разъясненных в качестве примера режимах работы, соответственно, отдельных операциях способа речь идет лишь о первых вариантах осуществления предлагаемого изобретением мотального устройства 1 для полосового материала 2. Поэтому осуществление данного изобретения не ограничивается этими примерами выполнения.
Предлагаемое изобретением мотальное устройство может применяться не только для наматывания полосового материал в рулон, но также и для сматывания полосового материала с рулона. Такое сматывание происходит обычно по существу при обратной последовательности этапов способа, которые описаны выше для наматывания рулона.
Перечень ссылочных обозначений
1 устройство
1A станина устройства 1
2 полосовой материал
3 рулон
4 роторная моталка
5 общая ось ротора
6 первая боковая часть ротора
7 вторая боковая часть ротора
8 аксиальное направление
9A первый барабан моталки
9B второй барабан моталки = другой барабан моталки
10 ось вращения
11 позиция примотки
12 позиция сматывания
15 первый конец (конец, расположенный со стороны привода)
16 второй конец
17 приводное фиксирующее средство
17A первый приводной механизм
17B второй приводной механизм
17C первый привод барабана моталки
17D второй привод барабана моталки
18 бесприводное фиксирующее средство
19 радиальное направление
20 первая сторона
21 противоположная сторона
25 базирующий элемент
27 узел коробки передач
28 наружный зубчатый венец
29 привод ротора
30 приводное устройство
38 вращающиеся устройства для отвода масла
39 линии для отвода масла
40 подающее устройство
41 ось качания
43 левая качающаяся часть = первая качающаяся часть
44 правая качающаяся часть = вторая качающаяся часть
45 левое приводное устройство для создания качательных движений
46 правое приводное устройство для создания качательных движений
47 устройство для аксиального смещения
48 направляющая поверхность
49 салазочная часть
50 корпус салазочной части
51 распорный механизм
52 держатель качающейся части
60 прижимной ролик
61 направление по стрелке
62 встречное направление по стрелке
63 направление вывозки
64 бобинный элемент