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Die Erfindung betrifft eine Bremsrolle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2 oder 4 zum Spannen von mehreren, nebeneinander geführten Bandstreifen aus Metall, insbesondere zur Verwendung bei Längsteilanlagen für Metallbänder, mit einer Bremswelle und darauf gleitgelagerten Bremsringen, wobei jeder Bremsring einen Tragring aufweist, der auf seinem einem Bandstreifen zugewandten äußeren Umfang einen Reibbelag zum vorzugsweise schlupflosen Spannen eines Bandstreifens aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Bremsrollensystem mit wenigstens einer Bremsrolle und mit wenigstens einer Gegenrolle, wobei nebeneinander geführte Bandstreifen zwischen der Bremsrolle und der Gegenrolle durchgeführt werden und wobei eine zum Abbremsen der Bandstreifen erforderliche Normalkraft (Andruckkraft) auf Bremsringe der Bremsrolle durch Andrücken der Gegenrolle erzeugt wird.
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Beim Aufwickeln von Metallbändern auf einen gemeinsamen Haspel ist es notwendig, die einzelnen Bänder straff zu halten. Diese Forderung ist insbesondere bei Spaltanlagen zu erfüllen, bei denen ein von einem Abhaspel abgewickeltes Band in mehrere schmale Bänder durch eine Schere unterteilt wird und die so geteilten schmalen Bänder einem Aufhaspel zugeführt werden. Da die einzelnen schmalen Bänder unterschiedliche Dicken haben, ergibt sich auf dem Aufhaspel für die einzelnen Bänder ein unterschiedlicher Wickeldurchmesser, der dazu führt, dass die einzelnen Bänder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aufgewickelt werden. Damit die Bänder am Aufhaspel trotzdem unter Spannung aufgewickelt werden, wird dem Aufhaspel wenigstens eine Bremsrolle vorgeordnet, die die einzelnen Bänder mit einer vorbestimmten Bremskraft gespannt hält.
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Die
DE 20 17 386 A offenbart eine Treib- und Bremsrolle auf der sich eine Felge mit mehreren in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Luftreifen befinden, die das bandförmige Gut transportieren. Die Luftreifen weisen jeweils eine Luftkammer auf, die über Öffnungen über der Bremsrolle und dem Felgen mit Druckluft versorgt werden können. Die einzelnen Kammern können mit unterschiedlichem Luftdruck gefahren werden, wodurch unterschiedliche Bremszüge am Band erzeugt werden, was insbesondere für Bänder mit langer Kante oder langer Mitte von Vorteil ist. In den Felgen sind Bremsstücke radial so angeordnet, dass sie über eine Dichtung von dem in der Luftkammer herrschenden Druck beaufschlagt werden und auf die Treib- und Bremsrolle drücken können. Auf diese Weise kann der Reibschluss zwischen dem Luftreifen und der Bremsrolle in Abhängigkeit des Innendrucks der Luftkammer angepasst werden.
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Aus der
DE 601 03 811 T2 ist eine Bremsrolle zum Spannen von mehreren, nebeneinander geführten Metallbädern bekannt, die aus einer feststehenden oder angetriebenen Welle (Innenteil) und darauf gleitgelagerten Laufringen (Außenteil) besteht, wobei die Laufringe durch radial druckbeaufschlagte Bremskörper gegenüber der Welle bremsbar sind. Die bekannte Bremsrolle besteht aus einer Welle, auf der in axialer Erstreckung mehrere Laufringe angeordnet und axial durch zwei seitliche Aufnahmeflansche gehalten sind. Die Laufringe weisen an ihrem äußeren Umfang eine Beschichtung aus Gummi, Leder oder einem Spinnflies oder dergleichen auf, um ein schlupfloses Spannen der Bandstreifen zu ermöglichen. Die Welle weist in ihrem äußeren Umfangsbereich verteilt drei axial verlaufende, radial offene Kanäle zur Aufnahme von jeweils einem mit einem Druckmittel befüllbaren aufblasbaren Element und von jeweils einem Verschleißelement auf. Durch Füllen des aufblasbaren Elements wird das Verschleißelement radial gegen die jeweilige Innenfläche jedes Laufrings gedrückt, was eine gleichmäßige Bremswirkung aller Laufringe bewirken soll. Die Gleitlagerung der Laufringe übernimmt somit die von außen einwirkenden Kräfte (Bandzug und gegebenenfalls Anpresskraft einer Gegenrolle), das Gewicht der Laufringe und darüber hinaus die von den aufblasbaren Elementen auf die Verschleißelemente aufgebrachten Druckkräfte.
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Die bekannte Bremsrolle ist konstruktiv aufwendig ausgebildet, was zu erhöhten Herstellungskosten und einem erhöhten Aufwand für Wartung und Instandhaltung führt. Darüber hinaus ist von Nachteil, dass es beim Betrieb der bekannten Bremsrolle zu einem Wärmestau in den Reibpartnern kommen kann und damit zu einer Überhitzung der Verschleißelemente einerseits und der Laufrollen/Welle andererseits, was zu einem höheren Verschleiß der Verschleißelemente und zu Wärmespannungen bis hin zu einem Materialversagen führen kann. Der Austausch der Verschleißelemente erfolgt durch seitliche Entnahme über Schlitze in den Aufnahmeflanschen. Kommt es bei der bekannten Bremsrolle aufgrund des beschriebenen Wärmestaus zu einer thermischen Verformung der Verschleißelemente, der aufblasbaren Elemente und/oder auch der Aufnahmeflansche, gestaltet sich die Entnahme der Verschleißelemente schwierig und zeitaufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsrolle und ein Bremsrollensystem jeweils der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau mit der Möglichkeit der schnelleren Abführung von Bremswärme bei geringem Wartungs- und Instandhaltungsaufwand auszeichnen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Bremsrolle mit den Merkmalen von PaPatentanspruch 1 oder 2 oder 4 sowie durch ein Bremsrollensystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Bremsrolle mit einer Bremswelle und darauf gleitgelagerten Bremsringen vor, wobei jeder Bremsring einen Tragring aufweist, der auf seinem der Bremswelle zugewandten inneren Umfang (dreh)fest mit einem Bremsbelag verbunden ist. Im Unterschied zu der bekannten Bremsrolle ist erfindungsgemäß der Bremsbelag fest mit dem Tragring verbunden.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich gegenüber dem bekannten Stand der Technik durch eine Reihe von Vorteilen aus. Durch die feste Verbindung zwischen Tragring und Bremsbelag wird zunächst eine sichere und exakte Führung der Bremsringe auf der Bremswelle sichergestellt. Zudem lässt sich die zum Abbremsen der Bandstreifen erforderliche Normalkraft (Andruckkraft) gleichmäßig über die Kontaktfläche zwischen dem Tragring und dem Bremsbelag in den Bremsbelag einleiten, was zu einer gleichmäßigen Erwärmung des Bremsbelages führt und das Auftreten von lokalen Temperaturspitzen vermeidet. Dies stellt ein sehr gutes Verschleißverhalten des Bremsbelages sicher. Zudem wird durch die gleichmäßige Erwärmung des Bremsbelages auch eine schnelle und gute Wärmeabfuhr in die Bremswelle erreicht. Durch die schnellere Abführung der Bremswärme lassen sich mit der erfindungsgemäßen Bremsrolle Bandstreifen mit größeren Bremszügen und bei höheren Bandgeschwindigkeiten spannen, wobei das Risiko einer bauteilgefährdenden Erwärmung der Bremsrolle deutlich verringert ist.
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Der Bremsbelag wird hierbei als Verschleißmaterial durch radiale Druckbeaufschlagung des von einem Bandstreifen mitgenommenen Bremsrings gegen die äußere Mantelfläche der Bremswelle gedrückt, so dass ein Drehwiderstand des Bremsrings gegenüber der Bremswelle erzeugt und der Bremsring abgebremst wird.
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Zudem entfällt bei der Erfindung die Notwendigkeit, den Bremsbelag mittels von der Bremswelle ausgehenden radialen Druckkräften gegen den Tragring zu drücken, um eine Bremswirkung zu bewirken. Bei der erfindungsgemäßen Bremsrolle werden keine aufblasbaren Elemente eingesetzt, um die Bremsbeläge gegen die Bremsringe zu bewegen, was einen einfachen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Bremsrolle zulässt.
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Im Übrigen ist der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand zum Austausch der Bremsbeläge nach Erreichen eines bestimmten Verschleißzustandes verringert, wobei zum Auswechseln der Bremsbeläge die betroffenen Bremsringe nach dem Lösen etwaig vorhandener seitlicher Aufnahmeflansche in einfacher Weise von der Bremswelle abgeschoben und durch neue Bremsringe ersetzt werden können. Der Austausch der Bremsringe ist damit wenig zeit- und arbeitsaufwendig.
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Der Bremsbelag kann vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Tragring verbunden sein, insbesondere mit dem Tragring verklebt sein. Grundsätzlich kommen aber auch eine formschlüssige Verbindung und/oder eine form- und stoffschlüssige Verbindung in Betracht. Bei dem Bremsbelag kann es sich im Übrigen um ein Reibsegment aus einem organischen Reibmaterial oder aus einem Sintermaterial handeln. Es können auch mehrere Reibsegmente zu einem Bremsbelag verbunden sein. In diesem Zusammenhang lassen sich Reibsegmente aus unterschiedlichen Reibmaterialien zu einem Bremsbelag verbinden, um das Verschleißverhalten und auch die Geräuschentwicklung beim Bremsbetrieb vorteilhaft zu beeinflussen.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe kann bei einer erfindungsgemäßen Bremsrolle alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass sich der Bremsbelag über die gesamte innere Umfangslänge des Tragrings erstreckt. Damit steht beim Spannen bzw. Abbremsen der Bandstreifen die gesamte innere Umfangslänge des Tragrings für eine Kraftübertragung auf den Bremsbelag zur Verfügung, was wiederum zu einer gleichmäßigen Kraftübertragung auf den Bremsbelag und zu einer gleichmäßigen Erwärmung führt. Das Auftreten von Temperaturspitzen lässt sich so bei der Erwärmung des Reibbelages verhindern und eine schnelle und über den Umfang des Reibbelages verteilte Ableitung der Bremswärme in die Bremswelle gewährleisten. Dadurch lassen sich wiederum größere Bandzüge und höhere Bandgeschwindigkeiten realisieren, ohne dass es zu Schäden durch Wärmestau kommen kann.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe kann bei einer erfindungsgemäßen Bremsrolle alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass der Bremsbelag in axialer Richtung der Bremswelle über die gesamte Breite des Tragrings erstreckt, so dass die gesamte Breite des Tragrings als Bremszone zur Verfügung steht und mit der Bremswelle eine Gleitlagerung bildet. Darüber hinaus ist eine ausreichend exakte Führung des Bremsrings auf der Bremswelle sichergestellt. In diesem Zusammenhang ist vorzugsweise weiter vorgesehen, dass der Bremsbelag ebenfalls in axialer Richtung der Bremswelle über seine gesamte Breite gegen die Bremswelle anliegt.
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Die Bremsringe sind mit den Bremsbelägen auf der Bremswelle gleitgelagert. Da, wie oben bereits beschrieben, nicht die Notwendigkeit besteht, bei der erfindungsgemäßen Bremsrolle radial bewegbare Verschleißelemente einzusetzen, die mittels aufblasbarer Elemente radial nach außen gegen die Bremsringe gedrückt werden, lässt es die Erfindung zu, die Bremswelle insbesondere im radialen Außenbereich frei von Ausnehmungen auszubilden. Die Bremswelle weist dann eine in sich geschlossene äußere Mantelfläche auf, wobei zumindest der radiale Außenbereich als Vollmaterial ausgebildet sein kann. Damit wird eine schnelle und ausreichende Abfuhr der Bremswärme über die Bremswelle erreicht, so dass ein Wärmestau in den Reibpartnern nicht auftritt oder zumindest deutlich verringert ist. Dies trägt wiederum dazu bei, größere Bandzüge und höhere Bandgeschwindigkeiten realisieren zu können, ohne dass es zu Schäden durch Wärmestau kommen kann.
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Erfindungsgemäß werden die Bremsringe lediglich von außen radial druckbeaufschlagt, wobei die durch Gleitreibung verursachte Reibungskraft zwischen der Bremswelle und den Bremsringen lediglich von der auf die Bremsringe wirkenden Normalkraft abhängt. Die Bremskraft für jeden Bremsring wird dann lediglich durch die von außen einwirkenden Kräfte (Bandzug und gegebenenfalls Anpresskraft einer Gegenrolle) bestimmt und nicht zusätzlich durch die Andruckkraft von aufblasbaren Elementen, wie bei der aus der
DE 601 03 811 T2 bekannten Bremsrolle vorgesehen.
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Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr kann die Bremswelle gekühlt sein. Die Bremswelle kann beispielsweise wenigstens einen Kühlkanal zur Durchleitung eines Kühlmediums aufweisen. Die Bremsrolle ist dann an eine entsprechende Kühleinrichtung angeschlossen, mit dem ein Kühlmedium durch den Kühlkanal der Bremswelle geführt wird und dabei die Bremswärme aufnimmt und abführt. Aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften metallischer Bremswellen, insbesondere aus Stahl, ist eine zusätzliche Kühlung der Bremswelle zumeist nicht erforderlich, um eine ausreichende Wärmeabfuhr sicherzustellen.
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Um sicherzustellen, dass die auf der Bremswelle gleitgelagerten benachbarten Bremsringe unabhängig voneinander bei geringen axialen Spannkräften drehbar sind, kann zwischen benachbarten Bremsringen jeweils ein Gleitring vorgesehen sein, wobei, vorzugsweise, sich der Gleitring in radialer Richtung über den Bremsbelag hinaus bis in den radialen Außenbereich des Tragrings erstreckt.
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Zwischen dem Reibbelag am äußeren Umfang des Tragrings und einem Bandstreifen soll Haftreibung herrschen, so dass die Umfangsgeschwindigkeit des Reibbelags der Geschwindigkeit des Bandstreifens entspricht. Die Rotationsgeschwindigkeit der Bremswelle dagegen ist kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit der Bremsringe, so dass zwischen dem Bremsbelag des Bremsrings und der Mantelfläche der Bremswelle stets Gleitreibung vorliegt. Die Bremskraft entsteht dabei durch die Gleitreibung zwischen dem Bremsbelag jedes Bremsrings und der Bremswelle. In diesem Zusammenhang kann die Rotationsgeschwindigkeit der Bremswelle mehr als 95 %, vorzugsweise ca. 97 %, der Geschwindigkeit des Bandstreifens mit der kleinsten Bandgeschwindigkeit entsprechen, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Bremswelle auf den Außendurchmesser des Außenmantels der Bremswelle, auf dem die Bremsringe gleitgelagert sind, bezogen ist. Zur Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeit der Bremswelle in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit des langsamsten Bandstreifens kann eine Mess-, Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sein.
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Die Bremsrollen werden beim Einfädelprozess während des Anfahrens der Vorrichtung zum Vortreiben der Bandstreifen benutzt. Die Bremswelle kann zum Erreichen einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit mit einem Motor, beispielsweise einem Elektromotor, über ein Getriebe angetrieben werden. Der Elektromotor arbeitet dann motorisch. Nach dem Einfädeln werden die Bandstreifen unter Zugbeanspruchung aufgewickelt. In dieser Prozessphase bremst der Elektromotor die Bremsrollen dann vorzugsweise drehzahlgeregelt generatorisch. Bei Einsatz eines Elektromotors mit einer Motorsteuerung, die sowohl ein generatorisches als auch ein motorisches Betreiben des Motors erlaubt, wird der Motor während des Aufwickelns der Bandstreifen drehzahlgeregelt generatorisch betrieben und bremst auf diese Weise die Bremsrollen. Die generatorisch erzeugte Leistung kann in ein Stromnetz eingespeist werden.
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Um eine zum Abbremsen der Bandstreifen erforderliche Normalkraft auf die Bremsringe auszuüben, wird erfindungsgemäß vorzugsweise ein Bremsrollensystem zum Spannen von mehreren, nebeneinander geführten Bandstreifen aus Metall, vorgeschlagen, mit wenigstens einer Bremsrolle der zuvor beschriebenen Art und mit wenigstens einer Gegenrolle, die nach Art und Ausbildung weiter vorzugsweise der oben beschriebenen Bremsrolle entsprechen kann. Die Bandstreifen können einlagig oder auch mehrlagig durch das Rollenpaar geführt werden. Nebeneinander geführte Bandstreifen werden dann zwischen der Bremsrolle und der Gegenrolle durchgeführt und es wird die zum Abbremsen der Bandstreifen erforderliche Normalkraft durch Drücken der Gegenrolle gegen die Bandstreifen und die Bremsrolle (oder durch Drücken der Bremsrolle und der Gegenrolle beidseitig gegen die Bandstreifen) erzeugt. Dadurch sind die Bremsringe der Bremsrolle radial von au-ßen druckbeaufschlagt, wobei die Gleitlagerung die von außen einwirkende Normalkraft (Bandzug und Anpresskraft der Gegenrolle) übernimmt. Die Andruckkraft der Gegenrolle gegen die Bandstreifen und die Bremsrolle ist hierbei vorzugsweise proportional zur Bandzugkraft der Bandstreifen gewählt. Um die Andruckkraft vorzugsweise automatisch vorzugeben, kann ein Mess-, Steuer- und/oder Regelungssystem vorgesehen sein, dass die Bandzugkraft der Bandstreifen und/oder deren Geschwindigkeit und/oder deren Dicke misst und in Abhängigkeit davon dann die Andruckkraft vorgibt.
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Durch die Reibbeläge an dem Außenumfang der Tragringe lassen sich Beschädigungen der Oberfläche der Bandstreifen weitgehend verhindern. Die zum Abbremsen der Bandstreifen erforderliche Normalkraft auf die Bremsringe kann jedoch grundsätzlich auch durch eine Bandumschlingung, d.h. lediglich durch Bandzug, aufgebracht werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Metallbänder auf einer von der Bremsrolle abgewandten Außenseite eine möglichst intakte Oberfläche aufweisen sollen, die nicht durch die Krafteinleitung über eine Gegenrolle beschädigt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die vorstehend beschriebenen und nachfolgend anhand der Zeichnung erläuterten Merkmale und Merkmalskombinationen können bedarfsweise miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen ausdrücklich beschrieben ist. Im Übrigen sind mögliche Kombinationen der beschriebenen Erfindungsmerkmale nicht auf die Absatzformatierung der vorliegenden Offenbarung beschränkt.
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In der Figur zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer Spaltanlage in Seitenansicht,
- 2 ein Bremsrollensystem mit zwei erfindungsgemäßen Bremsrollen in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- 3 eine Teilschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Bremsrolle des in 3 gezeigten Bremsrollensystems und
- 4 ein Bremsring der Bremsrolle aus 3.
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In 1 ist eine Spaltanlage 1 für Metallbänder 2 gezeigt, mit einem ein Metallband 2 tragenden Abhaspel 3, einer in Bandlaufrichtung dem Abhaspel 3 nachgeordneten Stützrolle 4, einer Längsschere, die aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kreisscheibenmesserpaaren 5, 6 besteht, einer Führungsrolle 7, einer Bremsrollenkombination mit Bremsrollen 8 und Gegenrolle 9, und mit einem Aufhaspel 10. Das von dem Abhaspel 3 abgewickelte Band 2 wird von der Schere 5, 6 in eine Vielzahl von nebeneinander geführten Bandstreifen 11, 12, 13 aufgeteilt, die zwischen der Schere 5, 6 und der Führungsrolle 7 verschiedenen Durchhang haben. Dieser unterschiedliche Durchhang stellt sich ein, weil sich am Aufwickelhaspel 10 infolge der unterschiedlichen Banddicke unterschiedliche Wickeldurchmesser ergeben. Durch die den Aufwickelhaspel 10 vorgeordnete Bremsrollenkombination 8, 9, die die einzelnen Bänder 11, 12, 13 durchlaufen, werden die einzelnen Bänder 11, 12, 13 auf Zugspannung gehalten. Hierbei wird die Bremsrollenkombination 8, 9 derart angetrieben, dass diese mit etwas geringerer Geschwindigkeit als das am langsamsten laufende Band 13 umläuft. Die gezeigte Anordnung von drei Bremsrollen 8, 9 in der Spaltanlage 1 ist lediglich exemplarisch ausgewählt worden, um das Prinzip des Spannens von nebeneinander geführten Bandstreifen 11, 12, 13 bei Längsteilanlagen für Metallbänder 2 zu beschreiben.
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In 2 ist schematisch ein Bremsrollensystem 14 zum Spannen von beispielsweise zwölf nebeneinander geführten Bandstreifen 15 aus Metall zeigt, insbesondere zur Verwendung bei einer Spaltanlage 1, wie in 1 dargestellt. Das Bremsrollensystem 14 weist wenigstens eine untere Bremsrolle 16 und wenigstens eine Gegenrolle 17 auf, wobei die Bremsrolle 16 und die Gegenrolle 17 gleich ausgebildet sein können. Die Bandstreifen 15 werden zwischen der Bremsrolle 16 und der Gegenrolle 17 hindurch geführt und dabei abgebremst. Die Bandstreifen 15 können einfach oder übereinanderliegend durch die zusammenwirkenden Rollen 16, 17 geführt werden.
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In 3 ist der Aufbau der Bremsrolle 16 schematisch in einer Teilquerschnittsansicht gezeigt. Die Bremsrolle 16 weist eine Bremswelle 18 und mehrere nebeneinanderliegend auf der Bremswelle 18 gleitgelagerte Bremsringe 19 auf. Wie sich aus 4 ergibt, besteht jeder Bremsring 19 aus einem Tragring 20, einem radial außenliegenden Reibbelag 21, der fest, insbesondere stoffschlüssig, mit dem Tragring 20 verbunden ist, und einem Bremsbelag 22, der mit dem inneren Umfang des Tragrings 20 vorzugsweise verklebt ist. Der Reibbelag 21 am äußeren Umfang des Tragrings 20 ist zum schlupflosen Spannen eines Bandstreifens 15 vorgesehen und ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reibbelag 21 um eine Gummibeschichtung. Zwischen dem Reibbelag 21 des Bremsrings 19 und einem Bandstreifen 15 soll Haftreibung herrschen, so dass die Umfangsgeschwindigkeit des Reibbelags 21 der Geschwindigkeit des jeweiligen Bandstreifens 15 entspricht.
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Der am radialen Innenumfang des Tragrings 20 vorgesehene Bremsbelag 22 dagegen ist für eine Gleitlagerung des Bremsrings 19 auf einer äußeren Mantelfläche 23 der Bremswelle 18 vorgesehen und ausgebildet. Die Bremswelle 18 kann angetrieben bzw. gebremst werden, so dass die Rotationsgeschwindigkeit der Bremswelle 18 kleiner ist als die Rotationsgeschwindigkeit des langsamsten Bremsrings 19. Zwischen dem Bremsbelag 22 des jeweiligen Bremsrings 19 und der Mantelfläche 23 der Bremswelle 18 liegt damit stets Gleitreibung vor. Eine zum Abbremsen der Bandstreifen 15 erforderliche Normalkraft auf die Bremsringe 19 wird durch vorzugsweise beidseitiges Andrücken der Bremsrolle 16 und der Gegenrolle 17 gegen die Bandstreifen 15 erzeugt. Die Bremsringe 19 der Bremsrolle 16 werden dabei radial druckbeaufschlagt, wobei die Gleitlagerung die von außen einwirkende Normalkraft, gebildet durch die Bandzugkraft und die Anpresskraft der Gegenrolle 17, und das Gewicht des Bremsrings 19 übernimmt. Die Bremskraft ist hierbei näherungsweise proportional zur Kraft, mit der die Bremsrolle 16 und die Gegenrolle 17 gegen die Bandstreifen 15 gedrückt werden. Der die Bandspannung bestimmende Drehwiderstand des schlupffrei von dem jeweiligen Bandstreifen 15 mitgenommenen Bremsrings 19 gegenüber der Bremswelle 18 wird durch Bremsung des Bremsrings 19 in der von dem jeweiligen Bremsbelag 22 bestimmten Bremszone aufgebracht.
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Die Andruckkraft der Bremsrolle 16 und der Gegenrolle 17 gegen die Bandstreifen 15 ist proportional zur Bandzugkraft der Bandstreifen 15, wobei zur Steuerung und/oder Regelung der Andruckkraft eine Mess-, Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sein kann, um die Bandzugkraft der Bandstreifen 15 und/oder deren Bandgeschwindigkeiten und/oder deren Dicken zu messen und in Abhängigkeit davon dann automatisch die Andruckkraft einzustellen.
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Die Bremsrolle 16 kann über einen nicht dargestellten Motor angetrieben oder über eine Generatorbremse abgebremst werden, um die Drehgeschwindigkeit der Bremswelle 18 auf vorzugsweise mehr als 95 %, weiter vorzugsweise auf ca. 97 %, der Geschwindigkeit des Bandstreifens 15 mit der kleinsten Bandgeschwindigkeit einzustellen. Die Gegenrolle kann angetrieben bzw. abgebremst sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
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Wie sich weiter aus 3 ergibt, erstreckt sich der Bremsbelag 22 über die gesamte Umfangslänge des Tragrings 20 und in axialer Richtung der Bremswelle 18 über die gesamte Breite des Tragrings 20. Damit liegt der Bremsbelag 22 in axialer Richtung der Bremswelle 18 über seine gesamte Breite gegen die äußere Mantelfläche 23 der Bremswelle 18 an. Durch das Verkleben des Bremsbelags 22 mit dem Tragring 20 und durch die Erstreckung des Bremsbelags 22 über die gesamte Umfangslänge des Tragrings 20 werden bei gleicher Breite von Bremsbelag 22 und Tragring 20 eine sichere und stabile Befestigung des Bremsbelags 22 an dem Tragring 20 und damit eine exakte Führung des Bremsrings 19 auf der Mantelfläche 23 der Bremswelle 18 gewährleistet. Darüber hinaus steht die gesamte axiale Breite des Bremsrings 19 als Bremszone zur Verfügung und bildet mit der Bremswelle 18 eine Gleitlagerung. Zudem wird durch die Erstreckung des Bremsbelages 22 über die gesamte innere Umfangsfläche des Tragrings 20 eine große Reibfläche zum Abbremsen des Bremsrings 19 zur Verfügung gestellt, woraus geringere Maximaltemperaturen der Reibpartner beim Abbremsen der Bremsringe 19 resultieren und größere Reibkräfte übertragen werden können. Der Verschleiß der Bremsbeläge 22 ist dementsprechend vergleichsweise gering.
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Um Bremswärme schneller Abführen zu können, ist die Bremswelle 18 vorzugsweise zumindest im radialen Außenbereich der Bremswelle 18 frei von Ausnehmungen ausgebildet. Die Mantelfläche 23 ist im Wesentlichen in sich geschlossen, so dass über die gut Wärme ableitende Bremswelle 18, die vorzugsweise aus Stahl besteht, einen gegenüber dem Stand der Technik deutlich höherer Wärmestrom abgeführt werden kann.
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Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr kann eine schematisch dargestellte Kühlung 24 im radial innenliegenden achsnahen Bereich der Bremswelle 18 vorgesehen sein. Die Kühlung 24 kann Kühlkanäle umfassen, in denen ein Kühlmedium durch die Bremswelle 18 transportiert wird, dass zur Aufnahme der Bremswärme dient.
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Für die Lagerung der Bremswelle 18 ist in üblicher Weise ein Lagersitz 25 vorgesehen. Der Antrieb der Bremswelle 18 erfolgt über einen Antriebszapfen 26.
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Die Bremsringe 19 können durch zwei seitliche nicht im Einzelnen dargestellte Aufnahmeflansche gehalten werden. Zwischen benachbarten Bremsringen 19 können optional Gleitringe 27 vorgesehen sein, um eine geringe axiale Spannkraft zu erzeugen und axiale Reibkräfte zwischen den Bremsringen 19 möglichst gering zu halten.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Spaltanlage
- 2
- Metallband
- 3
- Abhaspel
- 4
- Stützrolle
- 5
- Kreisscheibenmesser
- 6
- Kreisscheibenmesser
- 7
- Führungsrolle
- 8
- Bremsrolle
- 9
- Gegenrolle
- 10
- Aufhaspel
- 11
- Bandstreifen
- 12
- Bandstreifen
- 13
- Bandstreifen
- 14
- Bremsrollensystem
- 15
- Bandstreifen
- 16
- Bremsrolle
- 17
- Gegenrolle
- 18
- Bremswelle
- 19
- Bremsring
- 20
- Tragring
- 21
- Reibbelag
- 22
- Bremsbelag
- 23
- Mantelfläche
- 24
- Kühlung
- 25
- Lagersitz
- 26
- Antriebszapfen
- 27
- Gleitring
