DD203507A1

DD203507A1 - Vorrichtung zum stabilisieren eines langsam laufenden endlosen stahlbandes

Info

Publication number: DD203507A1
Application number: DD23576281A
Authority: DD
Inventors: Johannes Gaertner; Peter Gaertner; Wolfgang Gerber; Reinhard Kissro
Original assignee: Johannes Gaertner; Peter Gaertner; Wolfgang Gerber; Reinhard Kissro
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1981-12-15
Publication date: 1983-10-26

Abstract

Die Erfindung wird zur Korrektur des Bandlaufes vor allem in Trocknern oder in besonderen chemischen Reaktionsapparaten angewendet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in hochtemperierten, unter Vakuum stehenden Raeumen das seitliche Abweichen eines langsam laufenden endlosen Stahlbandes zu erfassen u. sofort ohne Taetigwerden eines Motors zu korrigieren. Dies wird erreicht, indem das Stahlband ueber vakuumdicht durch das Gehaeuse gefuehrte Zuganker mittels einer Federspanneinrichtung so vorgespannt wird, dasz es zum Ablaufen in Richtung eines beheizbaren Dehnstabes neigt, der auszerhalb des Gehaeuses vorgesehen ist. In dem Gehaeuse ist ein die Kante des Stahlbandes beruehrender Fuehler angeordnet, der ueber eine auszerhalb des Gehaeuses vorgesehene Meszwertgebereinheit mit dem Dehnstab derart in Wirkverbindung steht, dasz dem Dehnstab die der jeweiligen Bandstellung entsprechende elektrische Heizenergie zugefuehrt wird. Der Dehnstab ist, den Bandlauf korrigierend, mit der beweglichen Umlenkrolle, ueber die das Stahlband laeuft, verbunden.

Description

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Vorrichtung zum Stabilisieren eines langsam laufenden endlosen Stahlbandes

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird zur Regulierung des Bandlaufes langsam laufender endloser Stahlbänder angewendet, die zur Förderung zähflüssiger oder fester Produkte dienen. Sie kommt insbesondere in Trocknern oder in besonderen chemischen Reaktionsapparaten, in denen extreme Bedingungen herrschen, zum Einsatz.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Endlose Förderbänder haben während des Betriebes oftmals die unangenehme Eigenschaft, auf Grund unterschiedlicher Belastung, ungleichmäßiger Ausdehnung oder sonstiger Störfaktoren nach einer Seite hin wegzulaufen. Sie stoßen dann an ihre Begrenzung, verkanten sich und werden dadurch funktionsuntüchtig.

Um diesen Mangel zu beheben, wurden bereits eine Reihe von Vorschlägen unterbreitet. So ist aus der DD-PS 68 859 eine Bandkantenregeleinrichtung für Förderbänder bekannt, die durch Verstellen einer Bandtrommel den Bandlauf reguliert. Die Bandabweichung wird dabei durch einen Kontakttaster abgetastet und zur Bandkorrektur die Bandtrommel durch Stellmotoren über Getriebe und Gewindespindel nachgestellt. Die Kontakttaster arbeiten hierbei nach dem

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Prinzip eines Zweipunktreglers,

Diese Regeleinrichtung hat den Nachteil, daß sie durch die komplizierte Stellmechanik in der Herstellung sehr kostspielig ist und eine hohe Störanfälligkeit besteht. Das Zweipunktverhalten der Kontakttaster wirkt sich auf die Regulierung extrem langsam laufender Stahlbänder ungünstig aus.

Eine andere Lösung ist aus der DD-PS 130 467 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist vor einer schwenkbaren Umlenkwalze, über die das endlose Förderband läuft, eine Abtastwalze angeordnet, in der in Isolierbüchsen einge lagerte Kontaktringe vorgesehen sind, die mit Stromab nehmern verbunden sind. Beim seitlichen Abweichen des Förderbandes gerät das mit einer schwachen Gleichstromspannung beaufschlagte Band auf einen Kontakt ring und stellt eine Stromverbindung her. Dadurch wird über eine Steuereinheit pneumatisch ein Steuerkolben betätigt, der die axiale Lage der Umlenkwalze korrigiert. Auch diese Vorrichtung arbeitet nach dem Prinzip eines Zweipunktreglers. Sie ist in Bandtrocknern kaum einsetzbar, da durch die chemische Beeinflussung eine sichere Kontaktgabe nicht gewährleistet ist.

Aus der DE-OS 3033 952 ist schließlich eine Einrichtung zum Zentrieren eines Transportbandes bekannt, bei der unterhalb des Transportbandes eine drehbare Scheibe angeordnet ist, auf der zwei Bandführungsrollen vorgesehen sind · Neben der Bandkante sind Abtastrollen angebracht, welche als Sensoren fungieren. Bei einem seitlichen Abweichen des Bandes lösen die Abtastrollen ein Signal aus, worauf ein Motor tätig wird, der die Stellung der Scheibe und damit der Bandführungs ro Ilen verändert und somit eine Korrektur des Bandlaufes bewirkt.

Auch diese Einrichtung ist relativ kompliziert und störanfällig. Sie ist für die Anordnung in hochtemperierten Räumen unter den extremen Bedingungen eines Trockners für chemische Stoffe nicht geeignet.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die den gleichmäßigen Lauf eines endlosen Stahlbandes ohne unzulässiges seitliches Abweichen mit geringem apparativem Aufwand unter den extremen Bedingungen eines Trockners für chemische Stoffe ermöglicht.·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die in hochtemperierten, unter Vakuum stehenden Räumen das seitliche Abweichen eines langsam laufenden endlosen Stahlbandes erfaßt und kontinuierlich ohne Tätigwerden eines Motors selbsttätig korrigiert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stahlband über vakuumdicht durch das Gehäuse geführte Zuganker mittels einer Federspanneinrichtung so vorgespannt wird, daß es zum Ablaufen in Richtung des Stellgliedes neigt. Das Stellglied befindet sich außerhalb des Gehäuses und ist als elektrisch beheizbarer Dehnstab ausgebildet. In dem Gehäuse ist ein die Kante des Stahlbandes berührender Führer angeordnet, der über eine außerhalb des Gehäuses vorgesehene Meßwertgebereinheit mit dem Stellglied derart in Wirkverbindung steht, daß dem Stellglied die der jeweiligen Bandstellung entsprechende Heizenergie zugeführt wird. Das Stellglied steht mit der beweglichen Rolle in Verbindung und kann somit den Bandlauf korrigieren.

Die Meßwertgebereinheit kann zweckmäßigerweise als Lichtschranke ausgebildet werden, die einen Fotowiderstand aufweist.

Der Fühler berührt ständig die Kante des Stahlbandes. Er ist fest an einer Welle angeordnet, die die jeweilige Stellung des Fühlers durch das Gehäuse hindurch auf eine außerhalb des Gehäuses befindliche Meßwertgebereinheit

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überträgt. Die Meßwertgebereinheit löst über einen Verstärker einen elektrischen Heizstrom zum Erwärmen des Dehnstabes aus, wobei die Stärke des Heizstromes und damit das Maß des Erwärmens der jeweiligen Bandstellung entspricht. Weicht das Stahlband von seinem zentrischen Lauf ab, so wird der Dehnstab stärker oder weniger erwärmt, wodurch seine Länge zu- bzw. abnimmt. Durch diese Längenänderung des Dehnstabes wird durch eine Veränderung der Stellung der beweglichen Umlenkrolle der Bandlauf korrigiert und somit wieder ein mittiger Lauf des Stahlbandes erreicht.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit nur geringem apparativen Aufwand ein seitliches Abweichen des Stahlbandes erfaßt und sofort stufenlos korrigiert wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist ein Schnitt durch eine Bandlaufkorrekturvorrichtung schematisch dargestellt, wobei der Bereich der Meßwertgebereinheit als Draufsicht dargestellt ist. In der Vorrichtung sollen unter Vakuum auf einem Stahlband bei Temperaturen bis zu 400 ⁰C chemische Reaktionen durchgeführt wenden. Dazu ist das Stahlband 1 in dem vakuumdichten Gehäuse 2 angeordnet. Es läuft über die fest angeordnete Umlenkrolle 3 und über die bewegliche Umlenkrolle 4. Das Stahlband 1 wird durch den Motor 5 über die fest angeordnete Umlenkrolle 3 angetrieben. Die Geschwindigkeit des Stahlbandes 1 ist recht gering; sie beträgt -= 0,6 m/min.

Die bewegliche Umlenkrolle 4 ist auf beiden Seiten jeweils mit einem Zuganker 6 und 6' verbunden, die durch eine vakuumdichte und wartungsfreie Gehäusedurchführung aus dem Gehäuse 2 herausragen. Außerhalb des Gehäuses

sind die Zuganker 6 und 6* jeweils mit einer Federspanneinrichtung 7 und 7' versehen, mit deren Hilfe das Stahlband 1 straff gespannt wird. Darüber hinaus sind die beiden Zuganker 6 und 6* außerhalb des Gehäuses 2 gemeinsam mit dem Stellbalken 8 verbunden, welcher seinerseits mit .dem Stellglied 9 in Verbindung steht. Das Stellglied 9 besteht aus einem beheizbaren Metallstab, welcher einen möglichst großen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Gut geeignet ist hierfür Stahl X8CrNiTi 18.10 mit einem Koeffizienten von etwa 17,5 χ 10" · Dieser Dehnstab ist ebenfalls außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Er berührt mit einem Ende den Stellbalken 8 und mit seinem entgegengesetzten Ende ein an dem Gehäuse 2 angebrachtes Widerlager 10, wobei zwischen dem Widerlager 10 und dem Dehnstab die Druckfeder 11 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist das Stellglied 9 in seinem Inneren über die gesamte Länge mit einer elektrischen Heizung versehen, die in eine Keramikpatrone eingebettet ist und beim Betrieb der Vorrichtung mit einer der jeweiligen Bandstellung entsprechenden elektrischen Heizenergie beaufschlagt wird.

Das Stahlband 1 wird vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung mit Hilfe der Federspanneinrichtung 7 und 7" so vorgespannt, daß es zum Ablaufen in Richtung des Stellgliedes 9 neigt. Das erfolgt in der Weise, daß die Federspanneinrichtung 7' weniger stark angezogen wird als die Federspanneinrichtung 7. Die Korrektur des Bandlaufes erfolgt dann durch das Stellglied 9, welches über den Stellbalken 8 und den Zuganker 6' die bewegliche Umlenkrolle 4 in Richtung der Federspanneinrichtung 7* zieht und damit die bewegliche Umlenkrolle 4 wieder in eine solche Lage bringt, daß das Stahlband 1 mittig läuft.

Innerhalb des Gehäuses 2 ist neben dem Stahlband 1 der Fühler 12 angeordnet, der die Kante des Stahlbandes 1 ständig berührt. Er ist mit einem Orehstab verbunden, welcher vakuumdicht durch die Wandung des Gehäuses 1 führt und dabei die Bewegung des Fühlers 12 überträgt.

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An diesem Drehstab 13 ist die Blende 14 angebracht, die sich in der Meßwertgebereinheit 15 bewegt. Diese besteht aus einer Lichtquelle mit einem gegenüberliegenden Fotowiderstand, zwischen denen sich die Blende 14 bewegt. Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Fotowiderstand ständig von einem elektrischen Strom durchflossen. Dieser Stromfluß, verstärkt durch den Tyristor-Verstärker 16, bildet die Regelgröße für die Heizung des Stellgliedes

Die Blende wird so eingestellt, daß sie bei mittigem Bandlauf etwa die Hälfte des Fotowiderstandes bedeckt. Weicht das Band bei seinem Lauf nach einer Seite ab, so verändert der Fühler 12 die Stellung der Blende 14, damit den Strorafluß durch den Fotowiderstand und im Ergebnis dessen die der Heizung des Stellgliedes 9 zugeführte Strommenge, was schließlich eine veränderte Ausdehnung des Stellgliedes 9 und daraufhin eine Korrektur des Bandlaufes bewirkt.

Für einen schonenden Betrieb ist es wichtig, daß das Stahlband 1 zwar ausreichend straff, aber andererseits auch nicht zu straff gespannt ist. Eine straffe Spannung des Stahlbandes 1 wird mit Hilfe der Federspanneinrichtungen 7 und 7^f erzielt. Um eine unzulässige Belastung des Stahlbandes 1 durch die Stellkraft des Stellgliedes zu verhindern, wird die Stellkraft des Stellgliedes 9 durch die auf die zulässige Belastbarkeit des Stahlbandes 1 vorgespannte Druckfeder 11 begrenzt. Zur Erleichterung der Einstellung des gesamten Regelsystems ist das Ende des Stellgliedes 9, das die Verbindung zu dem Stellbalken 8 darstellt, mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter geschraubt wird, welche den Stellbalken 8 berührt und diesen in der entgegengesetzten Richtung zum Gehäuse 2, also vom Gehäuse 2 weg, drückt. Diese Mutter ist in ihrer Stellung leicht veränderbar.

Wie bereits ausgeführt, ist das Stahlband 1 vor seiner Inbetriebnahme mit Hilfe der Federspanneinrichtungen 7 und 7' so vorgespannt, daß es zum Abweichen in Richtung des Stellgliedes 9 neigt. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung wird das Stellglied 9 auf eine Temperatur von etwa 35 bis 40 ⁰C aufgeheizt. Dabei dehnt es sich aus. Ist die Temperatur von 35 bis 40 ⁰C erreicht, so hat ,sich das Stellglied soweit ausgedehnt, daß es auf Grund seiner neuen Länge die bewegliche Umlenkrolle 4 in eine Lage gebracht hat, die einem mittigen Lauf des Stahlbandes 1 entspricht. Um das Stellglied auf dieser Temperatur zu halten, sind - je nach Umgebungstemperatur - etwa 100 bis 200 Watt erforderlich.

Weicht das Stahlband 1 während des Betriebes in die Richtung ab, die dem Stellglied 9 gegenüberliegt, so wird diese Abweichung von dem Fühler 12 erfaßt, mit Hilfe des Drehstabes auf die Blende 13 übertragen, welche in diesem Falle den Fotowiderstand weniger überdeckt. Auf Grund dieses Signals verringert der Tyristorverstärker den dem Stellglied 9 zugeführten Heizstrom, wodurch sich das Stellglied 9 abkühlt und dabei seine Länge verringert, Dies bewirkt eine Bewegung des Zugankers 6' in Richtung zu der fest angeordneten Umlenkrolle 3 soweit, bis das Stahlband 1 wieder zentrisch über die beiden Umlenkrollen 3 und 4 läuft.

Diese Korrekturen des Bandlaufes erfolgen selbsttätig, ein manueller Eingriff ist also nicht erforderlich. Das beschriebene Stellglied 9 besitzt eine leicht anpassungsfähige Stellträgheit, wodurch gerade bei extrem langsam laufenden Bändern eine schwingungsfreie Spurhaltigkeit erzielt wird .

Bei Versuchen wurde festgestellt, daß trotz enormer Belastungen des Stahlbandes 1 über mehrere Wochen lang ein Eingriff von außen zur Korrektur des Bandlaufes nicht erforderlich war.

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Zum Zweck der Regelung des Bandlaufes weist das Gehäuse nur wenige Durchführungen auf, um die beweglichen Apparateteile durch die Gehäusewandung hindurchzuführen. Diese sind in bekannter Weise vakuumdicht gestaltet. Dadurch wird das Vakuum in dem Gehäuse 2 nicht beeinträchtigt«

Da die temperaturempfindlichen Teile der Vorrichtung, wie die Meßwertgebereinheit 15, das Stellglied 9 und die Federspanneinrichtungen 7 und 7' außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind, können diese durch die hohen Temperaturen innerhalb des Gehäuses 2 ebenfalls nicht beeinträchtigt werden.

Claims

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Erfindungsanspruch

1, Vorrichtung zum Stabilisieren eines langsam laufenden endlosen Stahlbandes, insbesondere bei hohen Temperaturen unter Vakuum, wobei das Stahlband in einem vakuumdichten Gehäuse über eine fest und über eine beweglich angeordnete Umlenkrolle geführt und der Bandlauf mit Hilfe eines Stellgliedes korrigiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß das Stahlband (1) über vakuumdicht durch das Gehäuse (2) geführte Zuganker (6, 6*) mittels Federspanneinrichtung (7, 7* ) so vorgespannt wird, daß es zum Ablaufen in Richtung des Stellgliedes (9) neigt, das Stellglied (9) außerhalb des Gehäuses (2) vorgesehen und als beheizbarer Dehnstab ausgebildet ist, in dem Gehäuse (2) ein die Kante des Stahlbandes (1) berührender Fühler (12) angeordnet ist, der über eine außerhalb des Gehäuses (2) vorgesehene Meßwertgebereinheit (15) mit dem Stellglied (9) derart in Wirkverbindung steht, daß dem Stellglied (9) die der jeweiligen Bandstellung entsprechende Heizenergie zugeführt wird und das Stellglied (9) den Bandlauf korrigierend mit der beweglichen Uralenkrolle (4) verbunden ist,
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwertgebereinheit (15) aus einer Lichtquelle, einer beweglichen Blende (14) und einem der Lichtquelle gegenüberliegenden Fotowiderstand besteht.

Dazu 1 Blatt Zeichnung.