ДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ РУЛОНА МЕТАЛЛА И УСТРОЙСТВА, СНАБЖЕННЫЕ ТАКИМ ДЕРЖАТЕЛЕМ
METAL ROLL HOLDER AND DEVICES WITH SUCH HOLDER

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение касается области складирования и обработки рулонов металла, по-английски также называемых coils.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сегодняшние широкополосные станы горячей прокатки рассчитаны на производство высокопрочных материалов, например, с толщиной до 30 мм. Полоса, которая должна наматываться в этом случае, в моталке должна подвергаться упругому и пластическому формообразованию. Другими словами, рулон металла, или, соответственно, coil, должен иметь правильную форму. После формирования рулона должно обеспечиваться сохранение формы рулона или, соответственно, формы coil.
К сожалению, в современном уровне техники может происходить подскакивание рулона металла вследствие его собственного напряжения подобно часовой пружине и образование промежутков между витками рулона. Если такой рулон, как описано, разъединяется, в результате возникает, с одной стороны, высокая опасность травмирования персонала, а с другой стороны, риск значительного повреждения оборудования. К тому же одновременно может пострадать качество поверхности намотанной полосы металла.
Поэтому в сегодняшнем уровне техники в моталке или непосредственно после нее рулон металла многократно обвязывается посредством обвязочной ленты, или последний виток рулона приваривается к предпоследнему, во избежание подскакивания рулона. Одновременно рулон располагается так, чтобы конец полосы зажимался в углублении, так чтобы рулон не мог подскочить или укатиться. Для этого, однако, нежелательным образом необходим определенный минимальный вес рулона металла, чтобы преодолевать собственное напряжение рулона. Кроме того, применяемые обвязочные ленты, даже при многократной обвязке, во всяком случае, недостаточны для того, чтобы компенсировать собственное напряжение рулона металла. Прежде всего, при переноске рулонов металла, например, между различными лотками, возникают относительные движения между рулонами металла и обвязочными лентами, так что рулон повреждается, или, хуже, рулон металла подскакивает, при этом могут возникать уже названные выше тяжелые последствия.
В описании изобретения к патенту EP 1 683 588 B1 показано устройство для транспортировки рулонов металла на паллетах. Эта публикация, прежде всего, посвящена тому, чтобы предложить устройство, которое, несмотря на накапливающиеся воздействия нагрузки и нагрева, представляет собой надежную в эксплуатации систему транспортировки и, в частности, чтобы обеспечить стабильное направление движения паллета. Описанный в этой публикации держатель включает в себя по существу четыре жестких опоры, которые неподвижно расположены друг относительно друга. Лежащий на этом держателе рулон металла в окружном направлении рулона, или, соответственно, в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения рулона металла, имеет только две опорные точки. Недостатком этой системы является то, что у этого устройства также не обеспечивается достаточная надежность для переноски рулонов металла. Здесь следует коротко пояснить, что часто у таких устройств применяются и другие ролики, которые, например, могут приставляться к рулону сверху, например, для разматывания вскрытого рулона. Такие ролики, впрочем, не служат в качестве держателя рулона.
В публикации GB 607350 описан держатель для рулона, включающий в себя множество несущих частей, каждая из которых поддерживает с возможностью вращения пару снабженных роликами валов.
В публикации US 2285358 описан держатель для рулона, включающий в себя множество роликов для складирования рулона металла. Каждые два этих ролика фиксируются поворотной скобой, так что посредством двух установленных рядом друг с другом поворотных скоб вместе с их роликами на них может укладываться рулон металла.
В публикации US 4096724 описан способ и устройство для наматывания рулона металла. В частности, применяются две поворотные системы рычажных плеч, чтобы обеспечивать наматывание рулона при изменяющемся диаметре рулона.
В публикации WO 91/09694 A1 описано устройство для манипулирования металлической полосой. В частности, металлическая полоса после прохождения индукционного нагрева в рулонах укладывается на поворотные рамы, на каждой из которых установлены два ролика.
В публикации US 3889381 описан паллет для складирования массивного рулона полосового материала. В частности, описанное в этой публикации устройство может включать в себя систему из нескольких установленных в поворотных рычагах роликов, на которые может укладываться рулон.
В публикации US 2122674 описано устройство для разматывания рулона металла. Рулон металла укладывается на установленные в вилках пары роликов. Вилки могут поворачиваться посредством вала и соответствующего червячного привода.
Техническая задача, которая следует из уровня техники, заключается в том, чтобы предоставить усовершенствованное устройство для складирования или для транспортировки рулонов металла или преодолеть, по меньшей мере, один из вышеназванных недостатков.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эта техническая задача решается с помощью предлагаемого изобретением устройства, которое включает в себя держатель для рулона металла, который по существу имеет круглое поперечное сечение с круглым периметром, причем этот держатель включает в себя, по меньшей мере, три опорные точки, которые расположены таким образом, что они находятся в контакте с рулоном металла в окружном направлении, по меньшей мере, в трех точках, когда рулон металла укладывается на держатель. Предлагаемый изобретением держатель преодолевает недостатки известного уровня техники. Благодаря предусмотренным трем опорным точкам в окружном направлении он может служить для надежной укладки и надежной транспортировки рулонов металла.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления держателя этот держатель включает в себя, по меньшей мере, одну опору, на которой установлен предпочтительно вращающийся опорный рычаг, и при этом на опорном рычаге установлены два, предпочтительно вращающихся, ролика, которые образуют две из тех опорных точек, на которые может укладываться рулон металла. Благодаря этой системе рулон металла особенно надежно лежит на держателе. Благодаря вращающемуся опорному рычагу это устройство может применяться для различных поперечных сечений рулона металла.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя указанная, по меньшей мере, одна опора и два ролика опоры, в поперечном сечении, перпендикулярном к оси вращения рулона металла, по существу образуют треугольник.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя опорные точки и/или указанная, по меньшей мере, одна опора держателя расположены и выполнены таким образом, что они находятся в контакте с рулоном металла в части периметра окружности, составляющей до 150 градусов. Благодаря этой системе опорных точек или, соответственно, роликов рулон металла может особенно хорошо фиксироваться на держателе или, соответственно, в держателе.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя держатель включает в себя четыре опорные точки. Благодаря предусмотренным четырем или, по меньшей мере, четырем опорным точкам в окружном направлении рулон металла может еще более надежно лежать на держателе.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя этот держатель включает в себя две опоры, на каждой из которых установлен один, предпочтительно вращающийся, опорный рычаг, и при этом на каждом опорном рычаге установлены два ролика, которые образуют две опорные точки и на которые может укладываться рулон металла. Благодаря этой системе рулон металла особенно надежно лежит на держателе. Благодаря вращающимся опорным рычагам это устройство может, в частности, применяться для различных поперечных сечений рулона металла.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя горизонтальное расстояние между опорами выполнено регулируемым. Благодаря тому, что опционально расстояние между опорами, в частности, горизонтальное расстояние между опорами, может регулироваться, держатель может применяться для множества разных диаметров рулона или, соответственно, поперечных сечений рулона. Благодаря этому возможно разнообразное применение держателя.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя этот держатель включает в себя опору, а также другой ролик, который расположен таким образом, что он образует третью опорную точку, которая находится в контакте с рулоном металла в окружном направлении, когда рулон металла укладывается на держатель. Благодаря этому варианту осуществления держателя, с одной стороны, может использоваться преимущество описанной выше опоры, однако, с другой стороны, третья опорная точка может образовываться простым роликом, благодаря чему конструкция системы упрощается.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя горизонтальное расстояние между опорой и другим роликом выполнено регулируемым. Благодаря тому, что расстояние между другим роликом и опорой, в частности, вместе с двумя ее роликами, выполнено регулируемым, могут укладываться рулоны самых разных диаметров.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления держателя каждая опорная точка соответственно образована одним роликом, которые соответственно расположены по существу параллельно оси вращения рулона металла. Благодаря тому, что опорные точки образуются роликами, которые расположены параллельно оси вращения рулона металла, манипулирование рулоном металла на держателе упрощается. В частности, ролики могут быть выполнены вращающимися или же неподвижными.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя ролики проходят по всей ширине рулона металла. Благодаря этому обеспечивается хорошая несущая способность и пригодность к транспортировке держателя.
В другом предпочтительном варианте осуществления держателя ролики являются приводными. Если ролики держателя являются приводными, то, например, в станции отбора проб они могут служить непосредственно для разматывания и для наматывания рулона металла.
Кроме того, изобретение включает в себя станцию отбора проб для отбора проб рулона металла, которая включает в себя следующее: предлагаемый изобретением держатель, а также средство, предпочтительно зубило, для открывания рулона металла, средство, предпочтительно ножницы, для отделения куска пробы и/или концевой обрези и средство для обвязки рулона металла после отбора пробы. В частности, но не исключительно, в станции отбора проб предлагаемый изобретением держатель обладает описанными выше преимуществами.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления станция отбора проб включает в себя, по меньшей мере, один прижимной ролик, который расположен и выполнен таким образом, что по существу он может прижиматься к рулону металла сверху, чтобы препятствовать подскакиванию рулона металла, и/или средства для обратного наматывания рулона металла.
Кроме того, изобретение включает в себя паллетную систему, в частности, для складирования и для транспортировки рулонов металла, которая включает в себя один паллет, который, в свою очередь, включает в себя предлагаемый изобретением держатель. Если на паллете предусмотрен предлагаемый изобретением держатель, то возможно еще более гибкое применение устройства.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления паллетной системы на паллете и/или на держателе предусмотрены соединительные средства для транспортировки краном. Благодаря предусмотренным средствам для транспортировки краном, таким как стандартные соединители или крюки или, соответственно, проушины, возможна транспортировка паллетной системы между разными установками и простая погрузка ее на транспортные средства.
Кроме того, изобретение включает в себя моталку, в частности, моталку для горячекатаной полосы, которая включает в себя барабан моталки и описанный выше, предлагаемый изобретением держатель и/или описанную выше паллетную систему, при этом моталка выполнена таким образом, что рулон металла, который находится на барабане моталки, может укладываться на держатель или на паллетную систему. С помощью предлагаемого изобретением держателя или, соответственно, предлагаемой изобретением паллетной системы возможна особенно эффективная в отношении времени и надежная эксплуатация моталки.
Кроме того, изобретение включает в себя способ отбора куска пробы или концевой обрези из описанной выше станции отбора проб, который включает в себя следующие шаги: укладывание рулона металла на держатель; приставление указанного, по меньшей мере, одного прижимного ролика к верхней стороне рулона металла; вскрытие рулона металла; разматывание рулона металла; отделение пробы или концевой обрези; обратное наматывание рулона металла и, наконец, опционально, обвязка рулона металла.
Наконец, изобретение включает в себя способ смотки рулона металла с помощью описанной выше моталки, который включает в себя следующие шаги: наматывание рулона металла на барабан моталки, а также снятие рулона металла вместе с предлагаемым изобретением держателем или предлагаемой изобретением паллетной системой с барабана моталки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Ниже коротко описываются фигуры примеров осуществления. Другие детали содержатся в детальном описании этих примеров осуществления. Показано:
фиг. 1: схематичный вид поперечного сечения первого предлагаемого изобретением примера осуществления держателя рулона металла;
фиг. 2: схематичный вид поперечного сечения второго предлагаемого изобретением примера осуществления держателя рулона металла;
фиг. 3: схематичный вид поперечного сечения держателя, аналогичного фиг. 2, однако снабженного устройством горизонтальной регулировки между отдельными опорами;
фиг. 4: один из примеров осуществления станции отбора проб, которая включает в себя держатель и рулон металла, например, в соответствии с фиг. 3;
фиг. 5: станция отбора проб, показанная на фиг. 4, однако с уже вскрытым рулоном металла и отрезанной пробой;
фиг. 6: станция отбора проб, показанная на фиг. 4 или 5, во время снятия рулона металла из станции;
фиг. 7: схематичное поперечное сечение одного из примеров осуществления паллетной системы, которая включает в себя предлагаемый изобретением держатель;
фиг. 8: схематичное поперечное сечение моталки, которая выполнена таким образом, что может применяться предлагаемая изобретением паллетная система для складирования и для снятия рулона металла с барабана моталки.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
G
S1
S2
A
На фиг. 1 показан первый схематичный пример осуществления, предлагаемого изобретением держателя. Изображен рулон 1 металла, который опирается на три опорные точки 2, 2'. Эти три опорные точки 2, 2', при рассмотрении в поперечном сечении, расположены в окружном направлении рулона 1 металла, когда рулон 1 металла уложен на эти опорные точки 2, 2'. Поперечное сечение фиг. 1 проходит при этом перпендикулярно оси вращения или, соответственно, оси наматывания рулона 1 металла. В частности, опорные точки 2, 2' могут быть образованы роликами 2, 2' или, соответственно, опорными роликами 2, 2' или, иначе выражаясь, роликами 2, 2' для укладки. Предпочтительно два ролика 2 установлены на одном опорном рычаге 4, который, в свою очередь, предпочтительно установлен с возможностью вращения на опоре 3. Кроме того, в этом примере осуществления предусмотрен ролик 2', который находится в контакте с периферийно частью рулона 1 металла и дополнительно к двум роликам 2 образует третью опорную точку 2'. Ролики 2, 2' предпочтительно выполнены вращающимися и/или приводными, однако могут быть также выполнены неподвижными. Предпочтительно два ролика 2 образуют пару роликов, которая установлена на опорном рычаге 4. В частности, два ролика 2 образуют с центром вращения опорного рычага 4 или, соответственно, опорой 3 по существу треугольник. Изображенное устройство включает в себя опору 3, на которой установлен опорный рычаг 4. Однако могут быть также предусмотрены несколько таких опор 3, снабженных опорными рычагами 4 и роликами 2. Рулон 1 металла, который укладывается на держатель, сконструированный в соответствии с фиг. 1, под силой F своего веса, в частности, действует с силой F на нижний ролик опоры 3 и с силой F на другой ролик 2'. Благодаря этому опора 3 через вращающийся вокруг опоры 3 рычаг 4 создает момент вращения на верхнем ролике 2 опоры 3. При этом верхний ролик 2 с силой F прижимается к рулону 1 металла. Благодаря выполненному таким образом держателю возможно надежное складирование рулонов 1 металла с разными диаметрами или, соответственно, поперечными сечениями.
G
A
На фиг. 2 показан схематичный пример осуществления другого предлагаемого изобретением держателя. Изображен, как и на фиг. 1, рулон 1 металла, который, однако, лежит на четырех опорных точках 2. Эти четыре опорные точки 2, при рассмотрении в поперечном сечении, расположены в окружном направлении рулона 1 металла, когда рулон 1 металла уложен на эти опорные точки 2. При этом поперечное сечение фиг. 2 проходит также перпендикулярно оси вращения или, соответственно, оси наматывания рулона 1 металла. В свою очередь, опорные точки 2 могут быть образованы роликами 2 или, соответственно, опорными роликами 2, или, иначе выражаясь, роликами 2 для укладки. Предпочтительно два ролика 2 установлены на одном опорном рычаге 4, который, в свою очередь, предпочтительно установлен с возможностью вращения на держателе 3. Ролики 2 предпочтительно выполнены вращающимися и/или приводными, однако могут быть также выполнены неподвижными. Предпочтительно два ролика 2 образуют пару роликов, которая установлена на одном опорном рычаге 4. В частности, два ролика 2 образуют с центром вращения опорного рычага 4 или, соответственно, опорой 3 по существу треугольник. В целом изображенный держатель включает в себя предпочтительно две опоры 3, на каждой из которых установлен один опорный рычаг 4. При этом обе опоры 3, при рассмотрении в поперечном сечении, расположены справа и слева под рулоном 1. Рулон 1 металла, который укладывается на держатель, сконструированный таким образом, под силой F своего веса, в частности, действует с некоторой силой на каждый из нижних роликов 2 соответствующей опоры 3. При этом эти ролики через вращающийся вокруг опоры 3 рычаг 4 создают момент вращения на каждом из верхних роликов 2 соответствующей опоры 3. При этом верхние ролики 2 с силой F прижимается к рулону 1 металла. Благодаря выполненному таким образом держателю возможно еще более надежное складирование рулонов 1 металла с разными диаметрами или, соответственно, поперечными сечениями.
На фиг. 3 показан пример осуществления изобретения, аналогичный фиг. 2. В отличие от устройства, показанного на фиг. 2, держатель, показанный на фиг. 3, включает в себя, однако, регулировочное устройство 5. Это регулировочное устройство служит для того, чтобы регулировать расстояние между опорами 3 и при этом иметь возможность складирования или, соответственно, транспортировки практически любого количества рулонов металла разных поперечных сечений. В частности, регулировочное устройство 5 с возможностью горизонтальной регулировки расположено опционально под опорой 3. Оно может, например, быть образовано узлом 5 из поршня и цилиндра. Держатель, показанный на фиг. 1, может быть также оснащен таким горизонтальным регулировочным устройством 5.
На фиг. 4, 5 и 6 показан один из примеров осуществления станции 10 отбора проб для отбора проб 23 от рулона 1, 11 металла. На фиг. 4 изображен рулон 11 металла, аналогично изображению на фиг.3, на предлагаемом изобретением держателе, снабженном роликами 12, регулировочным устройством 5, опорами 13 и опорными рычагами 14. Для открывания рулона 11 металла предусмотрено устройство 19 для вскрытия, снабженное средством 18 для вскрытия рулона 11 металла. В примере осуществления, показанном на фиг. 4, ролики 12 являются приводными, благодаря чему рулон 11 металла опционально может вращаться в направлении часовой стрелки или против направления часовой стрелки. Кроме того, станция 10 отбора проб включает в себя предпочтительно ножницы 21 или, соответственно, ножницы 21 поперечной резки для отрезания проб 23 от конца 22 рулона 11 металла. Чтобы после вскрытия рулона 11 отделенный конец 22 рулона 11 металла не ударял вверх или, соответственно, наружу, предпочтительно предусмотрено прижимное устройство 17, включающее в себя, например, два прижимных ролика 16, которые могут прижиматься к верхней стороне рулона 11 металла, лежащего в держателе или, соответственно, приставляться к нему.
Станция 10 отбора проб может тогда, например, эксплуатироваться следующим образом. Рулон металла либо вместе со своим держателем задвигается в станцию 10 отбора проб, либо держатель неподвижно инсталлирован в станции 10 отбора проб, и рулон 11 металла закладывается в станцию 10. Предпочтительно тогда ролики 16 прижимного устройства 17 приставляются к рулону 11 металла сверху, и с помощью подвижных роликов 12 рулон 11 металла вращается в желаемое положение. С помощью средства 18 для вскрытия, например, зубила, рулон 11 металла вскрывается. Как видно на фиг. 5, затем после вскрытия рулона 11 металла посредством приводных роликов 12 держателя, но также посредством других приводных средств или роликов, которые не изображены, рулон металла может разматываться. Для этого, например, может также использоваться средство 20 отделения, в этом случае ролик, на устройстве 19 для вскрытия, чтобы облегчить подвод конца 22 рулона металла, или, соответственно, конца 22 полосы, в ножницы 21. Затем ножницы 21, как изображено, могут отделить кусок пробы или, соответственно, концевую обрезь 23. Здесь следует упомянуть, что конструкция устройств 17 и 19 известна специалисту. На следующем шаге с помощью приводных роликов, например, с помощью роликов 12, рулон металла может снова наматываться и обвязываться с помощью обвязочного устройства, известного из уровня техники (не изображено).
На фиг. 6 показана возможность снятия рулона 11 металла из станции 10 отбора проб, которая уже изображена на фиг. 4 и 5. Для снятия рулона 11 устройства 17 и 19 сдвигаются или, соответственно, перемещаются в сторону, так чтобы рулон 11 мог выниматься из станции 10 отбора проб вверх. Альтернативно изобретение включает в себя также возможность снятия рулона 11 металла из станции 10 отбора проб вместе с его держателем, например, вместе с паллетом, вниз или вверх или же опционально в одну из сторон станции отбора проб.
На фиг. 7 схематично показан один из возможных вариантов осуществления паллетной системы 30, которая включает в себя предлагаемый изобретением держатель, например, в соответствии с фиг. 2-6. На изображенной паллетной системе 30 уложен рулон 31 металла, который опирается на четыре опорные точки 32. Эти точки предпочтительно образованы роликами 32, которые опционально являются вращающимися и/или приводными. Альтернативно опорные точки могут быть, однако, образованы жестко установленными опорными элементами. Конструкция опор 33 и опорных рычагов 34 предпочтительно соответствует конструкции, показанной на фиг. 2-5. Впрочем, они расположены на паллете 35 или, соответственно, основании 35. Система 30, показанная на фиг. 7, обладает возможностью разнообразного применения, например, для транспортировки или для складирования. Можно также предусмотреть на системе 30, в частности, на паллете 35, но также на частях держателя, средства для транспортировки краном (не показаны), так чтобы паллетная система 30 могла транспортироваться внутри производственной линии краном или, же могла грузиться для транспортировки на грузовике, судне или по железной дороге.
На фиг. 8 показан предлагаемый изобретением вариант осуществления держателя в моталке 40. Показанная моталка 40 включает в себя, в частности, барабан 44 моталки, на который может наматываться рулон 1, 11, 31 металла. Средства для наматывания рулона 1, 11, 31 металла не находятся в центре внимания изобретения и выполняются, как известно из уровня техники. На фиг. 8 намотанный рулон 31 металла уложен на паллетную систему 30, показанную на фиг. 7. Однако возможен также держатель без паллета 35, как показано, например, для станции 10 отбора проб. В соответствии с фиг. 8 рулон 31 металла может сниматься в направлении оси барабана 44 моталки. При этом рулон 31 опирается, в частности, на паллетную систему 30. Предпочтительно для этого применяется собственно известная тележка 50 для рулона.
В целом также изображенный на фиг. 1 держатель может предусматриваться в устройствах, показанных на фиг. 4-8, то есть в станции отбора проб, паллетной системе или в моталке.
В заключение констатируется, что признаки отдельных примеров осуществления могут комбинироваться друг с другом или взаимно заменяться. Дополнительно, специалист, в соответствии с обычными для него специальными знаниями, может изменять отдельные конструктивные детали и адаптировать их к специфическим требованиям.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПОЗИЦИЙ
1 Рулон металла/coil
2 Ролик
2' Ролик
3 Опора
4 Опорный рычаг
5 Регулировочное устройство
10 Станция отбора проб
11 Рулон металла/coil
12 Ролик
13 Опора
14 Опорный рычаг
15 Регулировочное устройство
16 Прижимной ролик
17 Прижимное устройство
18 Средство для вскрытия
19 Устройство для вскрытия
20 Средство для отделения
21 Ножницы
22 Размотанный конец рулона
23 Проба/концевая обрезь
30 Паллетная система
31 Рулон металла/coil
32 Ролик
33 Опора
34 Опорный рычаг
35 Паллет
40 Моталка
44 Барабан моталки
50 Тележка для рулона
A
F Сила приставления верхнего ролика
G
F Сила веса/тяжести
S2
F Сила, действующая на нижний ролик
S
F Сила, действующая на нижний ролик
S1
F Сила, действующая на ролик