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Die
Erfindung betrifft einen Spannrollensatz mit mindestens zwei Spannrollen
zur Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband, wobei die Spannrollen
um ihre jeweilige Achse drehbar ausgebildet sind. Die Erfindung
betrifft auch eine Walzstrasse mit mehreren Walzgerüsten und
ein Verfahren zur Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband
mit Hilfe von zwei Spannrollen.
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Zum
Walzen von Metallband werden ein- oder mehrgerüstige Walzstrassen verwendet,
wobei im Wesentlichen zwischen Kalt- und Warmwalzstrassen unterschieden
wird. Das Metallband wird in der Regel von einer dem ersten Walzgerüst vorgeordneten
Haspelvorrichtung abgewickelt und nach Durchlaufen der Walzstrasse
auf einer Haspelvorrichtung aufgewickelt. Für den Walzprozess ist es wesentlich, dass
bestimmte Vorgaben für
die Zugspannung im Metallband eingehalten werden. Dies trifft nicht
nur für
Walzstrassen sondern auch für
Behandlungslinien für
Metallband zu. Um den Zug im Metallband beispielsweise zwischen
einem Abhaspel, d.h. einer Haspelvorrichtung von der das Band abgewickelt wird,
und einem Walzgerüst
zu erhöhen,
ist es bekannt, sogenannte Zugbridles zu verwenden. Zugbridles sind
Sätze aus
in der Regel drei oder fünf nicht
angetriebenen Rolleneinheiten.
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Bekannte
Zugbridles benötigen
viel Einbauraum und weisen zudem den Nachteil auf, dass das Metallband
zunächst
verhältnismäßig umständlich in sie
eingefädelt
werden muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Möglichkeit
zur Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Spannrollensatz mit mindestens zwei Spannrollen zur
Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband, wobei die Spannrollen
um ihre jeweilige Achse drehbar ausgebildet sind und wobei die mindestens zwei
Spannrollen um eine gemeinsame virtuelle Achse bewegbar angeordnet
sind. Derart kann der Spannrollensatz in das zwischen den mindestens zwei
Spannrollen befindliche Metallband eingeschwenkt werden, wodurch
die Zugspannung im Metallband erhöht wird. Dadurch dass der Spannrollensatz
erfindungsgemäß schwenkbar
ausgebildet ist, werden die für
das Einfädeln
des Metallbandes notwendigen Zeiten deutlich vermindert. Auch kann
die Anzahl der für
das Einfädeln
notwendigen Treiberelemente deutlich vermindert werden. Der erfindungsgemäße Spannrollensatz
benötigt
zudem deutlich weniger Einbauplatz als bekannte Spannrollensätze bzw.
Zugbridles.
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Mit
Vorteil weist der Spannrollensatz zwei Spannrollen auf, wobei die
Achsen der zwei Spannrollen um die Achse des Spannrollensatzes bewegbar
ausgebildet sind.
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Mit
Vorteil können
die Achsen der Spannrollen auf einer Kreisbahn bewegbar ausgebildet
sein.
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Mit
Vorteil kann eine vorzugsweise als Motor ausgebildete Antriebsvorrichtung
zur Drehung der mindestens zwei Spannrollen um die Achse des Spannrollensatzes
vorgesehen sein.
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Mit
Vorteil kann die Antriebsvorrichtung Mittel zur Fixierung der Position
der Spannrollen relativ zur Achse des Spannrollensatzes aufweisen.
Derart können
die Spannrollen in einer gewünschten
Position fixiert werden, die einem bestimmten Umschlingungswinkel
entspricht.
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Mit
Vorteil kann auf der Seite der Spannrollen, die der Antriebsvorrichtung
gegenüberliegt,
eine Verbindungsvorrichtung vorgesehen sein, welche die beiden Spannrollen
mechanisch miteinander koppelt. Dadurch kann ein Verziehen vermieden
werden.
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Mit
Vorteil kann die Verbindungsvorrichtung gegenüber dem Boden bzw. gegenüber einer
Unterlage fixierbar sein. Der Spannrollensatz wird somit abgestützt.
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Mit
Vorteil kann mindestens eine zweite Antriebsvorrichtung zur Drehung
der Spannrollen um ihre jeweils eigene Achse vorgesehen sein.
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Mit
Vorteil können
die mindestens zwei Spannrollen mit der mindestens einer zweiten
Antriebsvorrichtung mittels Gelenkwellen gekoppelt sein.
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Mit
Vorteil können
die Gelenkwellen als Kardanwellen ausgebildet sein.
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Mit
Vorteil kann für
mindestens eine Spannrolle des Spannrollensatzes mindestens eine
Andruckrolle zum Andrücken
des Metallbandes an die Spannrolle vorgesehen sein.
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Mit
Vorteil können
die mindestens zwei Spannrollen zur Bandmittenregelung axial verschiebbar
ausgebildet sein.
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Mit
Vorteil kann mindestens ein Verfahrschlitten zum Verschieben des
Spannrollensatzes vorgesehen sein. Der Spannrollensatz kann mit
Hilfe des Verfahrschlittens beispielsweise zur Bandmittenregelung
verfahren werden. Beispielsweise kann der Spannrollensatz mittels
des Verfahrschlittens auch aus einer Walzstrasse bzw. einer Behandlungslinie herausgefahren
werden und durch eine andere Vorrichtung, wie beispielsweise eine
Umlenkrolle mit nachfolgendem Zugbridle, ausgetauscht werden.
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Mit
Vorteil kann der Spannrollensatz senkrecht zur Laufrichtung des
Metallbandes schwenkbar ausgebildet sein. Derart kann eine verbesserte
Bandführung,
beispielsweise für
Spaltband erreicht werden. Zur Verbesserung der Bandführung für Spaltband
reicht es aus, wenn der Spannrollensatz senkrecht zur Bandlaufrichtung
geringfügig
schwenkbar ausgebildet ist.
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Mit
Vorteil können
hydraulische Mittel zum senkrechten Schwenken des Spannrollensatzes
vorgesehen sein.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch
eine Walzstrasse mit mehreren Walzgerüsten und mit mindestens einem Spannrollensatz
gemäß einer
oder mehreren der vorangehenden Ausführungen.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch
ein Verfahren zur Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband
mit Hilfe von zwei Spannrollen, wobei die Umschlingung der Spannrollen
durch das Metallband durch Bewegung der Spannrollen um eine virtuelle
Achse bzw. um die Achse des Spannrollensatzes verändert wird.
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Mit
Vorteil können
die Spannrollen beim Erreichen eines bestimmten Umschlingungswinkels mittels
einer Bremsvorrichtung relativ zur virtuellen Achse fixiert werden.
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Mit
Vorteil können
die Spannrollen zur Bandmittenregelung gezielt in Bandbreitenrichtung
des Metallbandes verschoben werden.
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Die
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
und seiner Weiterbildungen ergeben sich analog zu den Vorteilen
des erfindungsgemäßen Spannrollensatzes.
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Einzelheiten
und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft
anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 den
Spannrollensatz in ungeschwenkter Stellung, 2 den Spannrollensatz
und die relevanten Achsen,
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3 den
Spannrollensatz nach Einschwenken gegen den Uhrzeigersinn,
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4 den
Spannrollensatz nach Einschwenken im Uhrzeigersinn.
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1 zeigt
eine Haspelvorrichtung 1 für ein Metallband 3,
wobei ein alternativer Bandverlauf des Metallbands 3a in
der Zeichnung ebenfalls angedeutet ist. Die Haspelvorrichtung 1 kann
als Aufhaspel oder als Abhaspel ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass
das Metallband 3, 3a auf ein und dieselbe Haspelvorrichtung 1 auf-
bzw. von ihr abgewickelt wird. Des Weiteren sind in der Zeichnung
zwei Spannrollen 4a, 4b dargestellt, die von dem
Metallband 3, 3a im Wesentlichen horizontal durchlaufen werden.
Des Weiteren sind zwei Treiberrollen 2 dargestellt, durch
die das Metallband 3 geführt wird. Nicht näher dargestellt
sind die Walzgerüste
einer Walzstrasse, die auf der den Spannrollen 4a, 4b gegenüberliegenden
Seite der Treiberrollen 2 angeordnet sind.
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Im
Koordinatensystem sind die Bandlängsrichtung
x, die Bandbreitenrichtung y sowie die Senkrechte z zum Metallband 3, 3a dargestellt.
Das Metallband durchläuft
die nicht näher
dargestellte Walzstrasse im Wesentlichen in Bandlängsrichtung
x (vorwärts
bzw. rückwärts). Metallband
wird in der Regel zunächst
in einer Warmwalzstrasse gewalzt, der eine Beizanlage nachgeordnet
sein kann. Der Beizanlage kann eine Besäumungsanlage nachgeordnet sein, wobei
das Metallband in der Regel nach der Besäumungsanlage mit Hilfe einer
Haspelvorrichtung aufgewickelt wird. Nach dem Warmwalzen, nach dem Beizen
bzw. nach dem Besäumen
wird das Metallband zumeist kalt gewalzt. Zum Kaltwalzen von Metallband
werden sowohl Einzelgerüste
als auch mehrgerüstige
Tandemstrassen eingesetzt.
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In
Kaltbandtandemstrassen wird das Band von einem Abhaspel abgewickelt.
Dabei soll das Metallband am Abhaspel mit demselben Zug abgewickelt
werden, mit dem es in einer Vorverarbeitungsstufe, z.B. in einer
Beizanlage oder in einer Umwickelanlage, aufgewickelt wurde. Hierfür ist der
Zug zwischen der Haspelvorrichtung 1 und dem ersten Walzgerüst der Walzstrasse
jedoch oft zu gering. Der Zug im Metallband 1 kann erhöht werden,
indem die Spannrollen 4a, 4b um eine gemeinsame
Achse 7 (siehe 2, 3 und 4)
geschwenkt werden, wobei die jeweils äußersten Punkte des Durchmessers
der Spannrollen 4a, 4b sich vorzugsweise auf einer
Kreisbahn 5 bewegen. Die gezeigte Kreisbahn 5 stellt
eine mögliche
Ortsraumkurve für
die äußerste Begrenzung
der Spannrollen 4a, 4b während des Einschwenkens dar.
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2 zeigt
die Achsen 6a, 6b der Spannrollen 4a, 4b.
Die Spannrollen 4a, 4b sind um ihre jeweilige
Achse 6a, 6b drehbar ausgebildet. Die Drehrichtung α, β der Spannrollen 4b, 4a ist
in 2 angedeutet. Die Drehrichtung α, β der Spannrollen 4b, 4a ist
von der Laufrichtung des Metallbandes 3 abhängig. Die
Spannrollen 4a, 4b bilden einen Spannrollensatz.
Der aus den Spannrollen 4a, 4b gebildete Spannrollensatz
weist eine Achse 7 auf, die auch als gemeinsame virtuelle
Achse 7 der Spannrollen 4a, 4b bezeichnet
wird. In dem der Spannrollensatz schwenkbar um seine Achse, d.h.
um die gemeinsame virtuelle Achse 7 der Spannrollen 4a, 4b,
ausgebildet ist, lassen sich die Spannrollen 4a, 4b in
das zunächst
horizontal liegende Metallband 3 (vergleiche 1)
in oder gegen die Drehrichtung γ bzw.
in oder gegen den Uhrzeigersinn einschwenken.
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Je
nach Einschwenkrichtung lässt
sich der Spannrollensatz bis zu einem bestimmten Umschwingungswinkel
einschwenken. 3 zeigt ein Beispiel für das Einschwenken
des Spannrollensatzes gegen den Uhrzeigersinn. 4 zeigt
ein Beispiel für
das Einschwenken des Spannrollensatzes im Uhrzeigersinn.
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Das
Getriebe des Spannrollensatzes kann wie bei einem Karusselhaspel
ausgeführt
werden, d.h. die Antriebsvorrichtungen bzw. Motore sind fest auf
der Antriebsseite verankert und über
Gelenkwellen, insbesondere Kardanwellen, mit dem Getriebe verbunden.
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Der
Schwenkmotor zum Schwenken des Spannrollensatzes, insbesondere zum
Drehen des Spannrollensatzes um die gemeinsame virtuelle Achse 7 der
Spannrollen 4a, 4b – im gezeigten Beispiel also
um die Achse 7 des Spannrollensatzes – weist vorzugsweise eine Bremsvorrichtung
auf, um den Spannrollensatz in einer gewünschten Position, d.h. bei
Erreichen eines bestimmten Umschlingungswinkels der Spannrollen 4a, 4b durch
das Metallband 3, zu fixieren.
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Auf
der Bedienseite, d.h. auf der Seite, die der Antriebsseite gegenüberliegt,
sind die beiden Spannrollen 4a, 4b über eine
vorzugsweise als drehbarer Arm ausgeführte Verbindungsvorrichtung
verbunden. Durch diesen Arm kann der gesamte Spannrollensatz abgestützt werden.
Um ein Verziehen zu vermeiden, kann die Verbindungsvorrichtung auf
der Bedienseite beispielsweise mittels einer Klemme fixiert werden.
Derart kann die Verbindungssteifigkeit erhöht werden.
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An
Befestigungspunkten können
Andruckrollen ab- und anschwenkbar angeordnet werden. Mit Hilfe
der Andruckrollen kann das Metallband 3, 3a an mindestens
eine Spannrolle 4a, 4b angedrückt werden.
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Der
Spannrollensatz mit den mindestens zwei Spannrollen 4a, 4b ist
vorzugsweise in Bandbreitenrichtung y verschiebbar ausgebildet.
Zum Verschieben des Spannrollensatzes kann ein nicht näher dargestellter
Verfahrschlitten vorgesehen sein. Ist ein Verfahrschlitten vorgesehen,
so kann der Spannrollensatz gegenüber dem Boden und/oder gegenüber dem
Verfahrschlitten fixierbar ausgebildet sein. Durch die Verschiebbarkeit
des Spannrollensatzes in Bandbreitenrichtung y kann eine verbesserte Bandmittenregelung
erreicht werden. Mit Hilfe des Verfahrschlittens kann der Spannrollensatz
auch aus der Walzstrasse herausgefahren werden. Gegebenenfalls kann
dies dazu genutzt werden den Spannrollensatz durch eine andere Vorrichtung
zu ersetzen.
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Um
eine verbesserte Bandführung
für Spaltband
zu erreichen, kann der Spannrollensatz senkrecht zum Metallband,
d.h. in Richtung des Senkrechten z geringfügig schwenkbar ausgebildet
sein.
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Ein
für die
Erfindung wesentlicher Gedanke lässt
sich wie folgt zusammenfassen:
Die Erfindung betrifft einen
Spannrollensatz mit mindestens zwei Spannrollen 4a, 4b zur
Beeinflussung der Zugspannung in einem Metallband 3, 3a.
Die Spannrollen 4a, 4b sind dabei um ihre jeweilige
Achse 6a, 6b drehbar ausgebildet und können um
die Achse 7 des Spannrollensatzes, d.h. um eine gemeinsame
Achse 7, bewegt werden. Derart lässt sich der Spannrollensatz
in ein Metallband 3, 3a einschwenken. Je nach
Einschwenkrichtung lassen sich die Spannrollen 4a, 4b bis
zu einem bestimmten Umschlingungswinkel einschwenken. Durch einen
derartigen Spannrollensatz kann der Zug in einem Metallband 3, 3a,
insbesondere in einem nicht geölten Metallband,
insbesondere im Einlauf der Walzstrasse deutlich erhöht werden.
Der erfindungsgemäße Spannrollensatz
verringert Einfädeln
Nebenseiten und ermöglicht
eine äußerst Platz
sparende Anordnung. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Spannrollensatzes können insbesondere
bei Modernisierungen bestehender Walzstrassen erhebliche Verbesserungen
erzielt werden.