DE102010026233B4

DE102010026233B4 - Kalibriervorrichtung und Verfahren zur Spalteinstellung zwischen zwei zueinander anstellbaren Rollen, insbesondere zur Führung eines Walzbandes

Info

Publication number: DE102010026233B4
Application number: DE102010026233.1A
Authority: DE
Inventors: Matthias Beuter; Bernhard Ehls
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: DE102010026233A1

Abstract

Kalibriervorrichtung (20) zur Spalteinstellung zwischen einer ersten gelagerten Rolle (9') und einer zweiten, bezüglich der ersten Rolle (9') in einem Rahmen oder Gestell (2) verstellbar gelagerten Rolle (10'), wobei die Kalibriervorrichtung (20) ein in den Spalt (12) zwischen den Rollen (9', 10') einbringbares Zwischenstück (23, 24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung ferner einen Träger (21, 22) zum Halten des Zwischenstücks (23, 24) umfasst, und das Zwischenstück (23, 24) die Form eines Mantelabschnitts eines Hohlzylinders mit einer ersten konkaven Mantelfläche und einer zweiten zu der ersten Mantelfläche äquidistanten konvexen Mantelfläche aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kalibriervorrichtung und ein Verfahren zur Spalteinstellung zwischen einer ersten Rolle und einer zweiten Rolle, wobei beide Rollen relativ zueinander verstellbar gelagert sind, insbesondere zur Führung eines Walzbandes.
Um den Spalt zwischen zwei zueinander anstellbaren Rollen, beispielsweise an einem Treibapparat für Walzband, wie er beispielsweise vor einem Bandhaspel angeordnet ist, oder zwischen zwei Walzen einer Walzvorrichtung entsprechend der Dicke des bearbeitenden Bandes definiert einstellen zu können, wurden bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen und realisiert.
Ein nach dem Stand der Technik aufgebauter Treibapparat 1 (1) ist in einen Rahmen oder ein Gestell 2 eines Haspels eingebaut. Der Treibapparat 1 weist eine Schwinge 3 auf, die an ihrem einen Ende um eine horizontale Achse 4 in Lagerböcken 5 an dem Gestell 2 verschwenkbar ist und sich mit ihrem anderen Ende auf ebenfalls in dem Gestell 2 sitzenden Hubspindelgetrieben 6 abstützt.
Die Schwinge 3 ist mit zwei Taschen 7 versehen, in denen sich jeweils ein Lagergehäuse 8 in begrenztem Maße in Richtung eines Doppelpfeils A verschieben lässt. Zwischen den beiden Lagergehäusen 8 ist eine obere Treiberrolle 9 drehbar gehalten, während eine untere Treiberrolle 10 über Ausgleichsvorrichtungen 11 unmittelbar in dem Gestell 2 geführt und gelagert wird.
Über die Hubspindelgetriebe 6 lässt sich die Schwinge 3 auf einer Vertikalebene verschwenken, und zwar derart, dass hierdurch der Spalt 12 zwischen den beiden Treiberrollen 9 und 10 auf die Dicke des jeweils durch den Treibapparat laufenden Walzbandes abgestimmt werden kann. Da die Schwinge 3 nur lose auf den Hubspindelgetrieben 6 aufliegt, greift an ihr ein im Gestell 2 des Bandhaspels gelagerter Druckmittelzylinder 13 über eine Kolbenstange 14 an, in welchem der Kolben 15 so, beispielsweise mit Druckluft, beaufschlagt ist, dass er die Schwinge 3 durch eine konstante Haltekraft mit den Hubspindelgetrieben 6 in Kontaktberührung zu halten sucht.
Auf der Schwinge 3 ist über jedem der beiden Lagergehäuse 8 je ein Druckmittelzylinder 16 montiert, in dem sich ein Kolben 17 bewegt, welcher über eine Kolbenstange 18 am darunter befindlichen Lagergehäuse 8 angreift.
Die beiden Druckmittelzylinder 16 sind als doppelt wirkende Pneumatikzylinder ausgebildet, d. h., der Kolben 17 kann wahlweise von oben oder von unten mit Druckluft beaufschlagt werden. Je nach Wirkrichtung der Druckluft in den Zylindern 16 werden daher die Lagergehäuse 8 für die obere Treiberrolle 9 in den Taschen 7 der Schwinge 3 entweder nach unten oder nach oben geschoben.
Wesentlich für die Wirkungsweise des Treibapparates ist es, dass der die Haltekraft auf die Schwinge 3 ausübende Druckmittelzylinder 13 mit einem dauernd konstanten Luftdruck beaufschlagt wird, welcher immer der Stützrichtung der Hubspindelgetriebe 6 entgegenwirkt. Ebenso wesentlich ist es aber, dass die die Pneumatikzylindern 16 beaufschlagende Druckluft in ihrem Druckniveau stufenlos geregelt werden kann und dabei beide Pneumatikzylinder 16 mit ein und demselben Druckkessel in Verbindung stehen. Dabei muss das Kesselvolumen relativ zum Volumen der beiden Pneumatikzylinder 16 so groß bemessen sein, dass bei unterschiedlichen Bewegungen der Kolben 17 in den Pneumatikzylindern 16 keine oder nur unwesentliche Kraftänderungen auftreten.
Unterschiedliche Bewegungen der Kolben 17 in den Pneumatikzylindern 16 sind deshalb möglich, weil die beiden Lagergehäuse 8 für die obere Treiberrolle 9 unabhängig voneinander in den Taschen 7 der Schwinge 3 geführt sind, damit sie sich bei außermittiger Belastung der oberen Treiberrolle 9 durch das Walzband entsprechend einzeln verlagern können.
Bei einem derartigen Treibapparat 1 nach dem Stand der Technik ist es oft nicht möglich, den Spalt zwischen den Rollen 9 und 10 definiert einzustellen.
Aus der DE 26 14 254 A1 ist ein Verfahren zur Regelung der Bandzug-Anpresskraft an Treibapparaten für Walzband sowie ein dafür geeigneter Treibapparat bekannt. Der Treibapparat umfasst zwei Treiberrollen, die zur Voreinstellung auf verschiedene Banddicken durch Hubspindelgetriebe relativ zueinander auf Spaltabstand gebracht werden können. Die Treiberrollen lassen sich ferner zur Einstellung der Rollenanpresskraft durch Druckmittelzylinder in Richtung gegeneinander unter Vorspannung setzen. Hierbei ist eine der Treiberrollen in einer Schwinge gelagert, die einerseits auf den Hubspindelgetrieben abgestützt ist und an der andererseits die Druckmittelzylinder angreifen.
Die DE 28 33 684 A1 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft sie die Ausbildung und Kalibrierung von Walzen für den Blatttransport innerhalb von Kopiergeräten.
Ausgehend von der DE 28 33 684 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kalibriervorrichtung zu schaffen, mit der eine präzise Einstellung des Spaltabstandes zwischen zwei zueinander anstellbaren Rollen möglich ist, und gleichzeitig eine Verbesserung hinsichtlich der Arbeitssicherheit für das Bedienpersonal bewirkt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kalibriervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren unter Einsatz dieser Kalibriervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils zurück bezogenen Unteransprüchen. Um sich besonders gut in den Spalt zwischen den beiden Rollen einbringen zu lassen, hat das Zwischenstück die Form eines Mantelabschnitts eines Hohlzylinders mit einer ersten konkaven Mantelfläche und einer zweiten zu der ersten Mantelfläche äquidistanten konvexen Mantelfläche.
In diesem Fall ist die konvexe Mantelfläche geeignet, um das Zwischenstück auf der ersten vorzugsweise ortsfest gelagerten Rolle aufzulegen, während die zweite bewegbar gelagerte Rolle an die erste Rolle herangeführt wird, um den durch die Dicke des Zwischenstücks bestimmten gewünschten Spalt einzustellen.
Durch den Einsatz der Erfindung muss sich das Bedienungspersonal nicht in den Gefahrenbereich der Maschine, beispielsweise des Treiberapparates, begeben, um eine Feineinstellung des Abstandes zwischen den beiden Rollen entsprechend der zu verarbeitenden Banddicke des Bandes vorzunehmen, das zwischen den beiden Rollen transportiert werden soll.
Mit Vorteil wird vorgesehen, dass der Träger mit Öffnungen versehene Laschen oder Ösen zur Befestigung an einem Tragseil oder an einem Gestänge aufweist. Dadurch lässt sich der Träger durch einen Kran oder durch eine auf Schienen angebrachte Laufkatze verfahren und vorzugsweise für eine Mehrzahl von Rollenpaaren einsetzen, von denen jeweils eine fest gelagert und die andere verschiebbar oder verschwenkbar gelagert ist.
Vorzugsweise ist der Träger über die Tragseile oder die Gestänge an dem Kran oder der Laufkatze aufgehängt oder verfahrbar.
Es kann mit Vorteil vorgesehen werden, dass der Träger an einer ersten Seitenkante das Zwischenstück trägt und an einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden zweiten Seitenkante ein Gegengewicht zum Ausgleich des Gewichts des Zwischenstücks. Wenn sich die Länge eines Paares der jeweils gegenüberliegend angeordneten Seile oder eines Paares der gegenüberliegend angeordneten Gestänge verändern lässt, lässt sich der gesamte Träger verschwenken und dadurch insbesondere die Position des Zwischenstücks bezüglich der beiden Rollen verändern. Das Gegengewicht ermöglicht ein außermittiges Anhängen des Trägers an einen Kran oder eine Laufkatze; vorzugsweise lässt sich das Gegengewicht ebenfalls verlagern, um die Neigung und die Position des Trägers an die Lage der Aufhängepunkte der Seile oder Gestänge sowie an die Lage des Zwischenstücks anzupassen.
Vorzugsweise ist darüber hinaus vorgesehen, dass die beiden Mantelflächen des Zwischenstücks von zwei durch pneumatische oder hydraulische Zylinder verfahrbare Platten gebildet sind und dass sich die beiden Platten entsprechend einem gewünschten Abstand zwischen den beiden Rollen zueinander verfahren lassen. Alternativ existiert eine Mehrzahl von Zwischenstücken, die sich jeweils an dem Träger der Kalibriervorrichtung befestigen lassen, um die jeweils zwischen den Rollen gewünschte Spaltbreite einstellen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Position der zweiten Rolle, während sie an der konvexen Mantelfläche des Zwischenstücks anliegt, in elektronischen Speichermitteln gespeichert wird, dass anschließend die zweite Rolle wieder in die Abstandsposition verfahren wird, dass das Zwischenstück von der Mantelfläche der ersten Rolle abgezogen wird und dass anschließend die zweite Rolle entsprechend der in den Speichermitteln gespeicherten Position zurückgefahren wird.
Alternativ ist das Verfahren so ausgestaltet, dass die gesamte Kalibriervorrichtung, während die zweite Rolle an der konvexen Mantelfläche des Zwischenstücks anliegt, um die Längsachse der ersten Rolle solange gedreht wird, bis das Zwischenstück aus dem Berührungsbereich mit der zweiten Rolle herausgezogen ist, und dass das Zwischenstück dann von der Mantelfläche der ersten Rolle abgezogen wird.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Treibapparat nach dem Stand der Technik;
2 in seitlicher Draufsicht, wie eine Kalibriereinrichtung zwischen zwei geschnitten dargestellten Rollen 9' und 10' zum Einsatz kommt, die zueinander gelagert sind wie die in 1 als Beispiel für den Stand der Technik dargestellten Rollen 9 und 10, wobei in der Darstellung von 2 sämtliche übrigen Aggregate und Anordnungen, wie sie in 1 dargestellt sind und wie sie ebenfalls gemäß der Erfindung zum Einsatz kommen können, zur Verbesserung der Übersichtlichkeit weggelassen sind, und
3 in einer Ansicht von oben die Kalibriervorrichtung gemäß 2 mit einem zweiteilig ausgebildeten Zwischenstück.
Eine Kalibriervorrichtung 20 (2, 3) ist gemäß der dargestellten Ausführungsform zweiteilig ausgebildet; sie kann in einer anderen Ausführungsform jedoch auch einteilig zusammenhängend ausgebildet sein.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform umfasst die Kalibriervorrichtung 20 daher zwei Kufen 21, 22, die den Träger der Kalibriervorrichtung 20 bilden und an deren Enden zwei Zwischenstücke 23, 24 befestigt sind, die in der Nähe der Stirnseiten der beiden Rollen 9', 10' auf die Mantelfläche der Rolle 9' aufgelegt werden, während die Rolle 10' von der Rolle 9' ausreichend weit abgestellt ist, so dass die Zwischenstücke 23, 24 in den offenen Bereich zwischen den beiden Rollen 9', 10' hineingefahren oder hineingeschwenkt werden können. Die Rollen 9', 10' nehmen die Funktion und die Positionen der in 1 dargestellten Rollen 9, 10 ein. Ebenso ist auch die Rolle 9' beispielsweise ortsfest angeordnet, während die Rolle 10' verlagerbar ist, beispielsweise durch einen Mechanismus, wie er in 1 dargestellt ist. Allgemein gesprochen sind die beiden Rollen 9' und 10' relativ zueinander verschiebbar. Die ortsfeste Anordnung einer der Rollen und die gegenüber der ortsfesten Rolle verstellbare Lagerung der anderen Rolle in einem Rahmen oder Gestell sind zwar möglich, aber nicht zwingend notwendig.
Jede der beiden Kufen 21, 22 ist jeweils mit zwei Laschen 25, 26 ausgestattet, die jeweils seitliche Durchlässe 27, 28 zum Einhängen von Seilen 29 haben. Die Seile 29 sind an einem Kran oder einer Laufkatze befestigt und vorzugsweise nicht nur bezüglich der Rollen 9', 10' in der waagrechten Ebene verfahrbar, sondern auch einzeln höhenverstellbar.
An der den Zwischenstücken 23, 24 gegenüberliegenden Seite der Kufen 21, 22 sind Gegengewichte 30, 31 angebracht, die ein stabile Lagerung der Zwischenstücke 23, 24 ermöglichen und auch ein außermittiges Anhängen der Kufen 21, 22 an die Seile 29 gestatten. Vorzugweise lassen sich die Zwischenstücke 23, 24 je nach der zwischen den beiden Rollen 9', 10' einzustellenden Spaltdicke auswechseln. Auch die Gegengewichte 30, 31 sind je nach dem Gewicht der Zwischenstücke 23, 24 vorzugsweise auswechselbar auf den Kufen 21, 22 angeordnet.
Zwischen den Kufen 21, 22 sind Distanzrohre 32, 33 angeordnet, die für einen stabilen Zusammenhalt der Kalibriervorrichtung 20 sorgen.
Bezugszeichenliste

1: Treibapparat
2: Gestell
3: Schwinge
4: horizontale Achse
5: Lagerbock
6: Hubspindelgetriebe
7: Tasche
8: Lagergehäuse
9: Treiberrolle
9': Rolle
10: Treiberrolle
10': Rolle
11: Ausgleichsvorrichtung
12: Spalt
13: Druckmittelzylinder
14: Kolbenstange
15: Kolben
16: Druckmittelzylinder
17: Kolben
18: Kolbenstange
19
20: Kalibriervorrichtung
21: Kufe
22: Kufe
23: Zwischenstück
24: Zwischenstück
25: Lasche
26: Lasche
27: Durchlass
28: Durchlass
29: Seile
30: Gegengewicht
31: Gegengewicht
32: Distanzrohr
33: Distanzrohr

Claims

Kalibriervorrichtung (20) zur Spalteinstellung zwischen einer ersten gelagerten Rolle (9') und einer zweiten, bezüglich der ersten Rolle (9') in einem Rahmen oder Gestell (2) verstellbar gelagerten Rolle (10'), wobei die Kalibriervorrichtung (20) ein in den Spalt (12) zwischen den Rollen (9', 10') einbringbares Zwischenstück (23, 24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung ferner einen Träger (21, 22) zum Halten des Zwischenstücks (23, 24) umfasst, und das Zwischenstück (23, 24) die Form eines Mantelabschnitts eines Hohlzylinders mit einer ersten konkaven Mantelfläche und einer zweiten zu der ersten Mantelfläche äquidistanten konvexen Mantelfläche aufweist.
Kalibriervorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in Form von zwei sich parallel nebeneinander erstreckenden Kufen (21, 22) ausgebildet ist.
Kalibriervorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21, 22) mit Öffnungen versehene Laschen (25, 26) oder Ösen zur Befestigung an einem Tragseil (29) oder an einem Gestänge aufweist.
Kalibriervorrichtung (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21, 22) über die Tragseile (29) oder die Gestänge an einen Kran oder eine Laufkatze aufhängbar und verfahrbar ist.
Kalibriervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21, 22) an einer ersten Seitenkante das Zwischenstück (23, 24) trägt und an einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden zweiten Seitenkante ein Gegengewicht (30, 31) zum Ausgleich des Gewichts des Zwischenstücks trägt.
Kalibriervorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle ortsfest gelagert ist; dass das Zwischenstück (23, 24) mit seiner ersten Mantelfläche auf der ersten ortsfest gelagerten Rolle (9') auflegbar ist.
Kalibriervorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mantelflächen des Zwischenstücks (23, 24) von zwei durch pneumatische oder hydraulische Zylinder verfahrbare Platten gebildet sind und dass die beiden Platten entsprechend einem gewünschten Abstand zwischen den beiden Rollen (9', 10') zueinander verfahrbar sind.
Verfahren zum Einstellen eines Abstands zwischen zwei Rollen (9', 10'), von denen die zweite (10') Rolle relativ zu der ersten Rolle (9') verfahrbar gelagert ist, unter Einsatz einer Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verfahrbare zweite Rolle (10') zunächst in einer Abstandsposition in einem derart weiten Abstand zu der ersten ortsfesten Rolle (9') positioniert wird, dass das Zwischenstück (23, 24) der Kalibriervorrichtung (20), welches an einem Träger angeordnet ist, auf einen Abschnitt der Mantelfläche der ersten Rolle (9') auflegbar ist, und dass dann die zweite Rolle (10') verfahren wird, bis sie an der konvexen Mantelfläche des Zwischenstücks (23, 24) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der zweiten Rolle (10'), während sie an der konvexen Mantelfläche des Zwischenstücks (23, 24) anliegt, in elektronischen Speichermitteln gespeichert wird, dass anschließend die zweite Rolle (10') wieder in die Abstandsposition verfahren wird, dass das Zwischenstück (23, 24) von der Mantelfläche der ersten Rolle (9') abgezogen wird und dass anschließend die zweite Rolle (10') entsprechend der in den Speichermitteln gespeicherten Position zurückgefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Kalibriervorrichtung (20), während die zweite Rolle (10') an der konvexen Mantelfläche des Zwischenstücks (23, 24) anliegt, um die Längsachse der ersten Rolle (9') solange gedreht wird, bis das Zwischenstück (23, 24) aus dem Berührungsbereich mit der zweiten Rolle (10') herausgezogen ist, und dass das Zwischenstück (23, 24) dann von der Mantelfläche der ersten Rolle (9') abgezogen wird.