DE1474263B2 - Vorrichtung zum mittelliniengleichen Ausrichten zweier zu verbindender Bahnenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mittelliniengleichen Ausrichten zweier zu verbindender Bahnenden bei der Erzeugung eines endlosen Bandes mit Vorrichtungen zum Abtasten der Bandlage an Bandkanten und zum Korrigieren der Lage wenigstens eines Bandes entsprechend dem Abtastergebnis.

In einer Reihe von Anwendungsgebieten, insbesondere bei der Behandlung von Metallbändern, z. B. dem Beizen von Warmband aus Eisenmetallen vor der Weiterverarbeitung, wird das von Haspeln mit vorbestimmter Länge angezogene Material mit seiner Hinterkante mit der Vorderkante des nächsten Bandes verschweißt, so daß ein kontinuierlicher Durchlauf einer praktisch endlosen Bandlänge erreicht wird und damit das Einfädeln des vorlaufenden Bandendes eines neuen Bandes durch die Bearbeitungsstrecke vermieden wird. Da dabei Bänder unterschiedlicher Breiten miteinander verbunden werden müssen, sei es infolge der in jedem Fall vorhandenen Breitentoleranzen der Bänder, die nachträglich versäumt werden, sei* es, daß Bänder mit unterschiedlicher Sollbreite nacheinander der gleichen Behandlung unterzogen v/erden, müssen die Bandenden gegeneinander vor dem Verbinden, z. B. Verschweißen, so ausgerichtet sein, daß ihre Mittellängsachsen fluchten.

Dieses Ausrichten erfolgt bisher bei Metallbändern von Hand oder mittels mechanischer Ausrichteinrichtungen. Das Ausrichten von Hand erfordert eine erhebliche Stillstandszeit, die insbesondere darum von Nachteil ist, daß während des Schweißvorgangs der Bandlauf nicht unterbrochen werden soll, sondern lediglich das Band in Ausgleichsschleifen geführt ist, so daß eine gewisse Längenreserve als Puffer gegeben ist, die ausreicht, um den kurzen Zeitraum, der zwischen Ausrichten, Schneiden und Verschweißen notwendig ist, innerhalb des kontinuierlichen Bandlaufes auszugleichen.

Zur Behandlung von Bändern sind automatisch arbeitende Einrichtungen zum Ausrichten dieser Bahnen, z. B. bei Druckmaschinen, bekannt (USA.-Patente 2 716 026 und 3 090 534), bei denen der Kantenlauf oder der Mittellinienverlauf des Bandes, in der Regel auf fotoelektrischem Wege, abgetastet wird, und bei seitlichem Auslaufen des Bandes ein Korrekturimpuls abgegeben wird, der eine Verstellung der Bandführung, seien es seitliche Führungselemente oder auch Veränderung der Schräglage der Führungswalzen, bewirkt. Diese Korrektur erfolgt bei den bekannten Einrichtungen häufig durch elektrohydraulische Steuereinrichtungen.

Die Kantenabtaster sind dabei einseitig oder symmetrisch zum Band ,angeordnet.

Diese bekannten Einrichtungen könnten zwar ohne weiteres zum .Ausrichten auch mehrerer Bänder gegeneinander verwendet werden. Eine Dublierung dieser Anordnung zum Ausrichten zweier oder mehr Bänder gegeneinander, d. h. die Anordnung einer dieser bekannten Ausrichteinheiten an jeden der gegeneinander auszurichtenden Bänder und eine entsprechende bekannte Kopplung der Anordnung jeden Bandes (deutsche Auslegeschrift 1093 658) macht jedoch eine sehr komplizierte und damit insbesondere für den rauhen Walzwerksbetrieb störungsanfällige Einrichtung erforderlich.

Es ist eine Einrichtung zum Gegeneinanderausrichten zweier aufeinander zu schichtender Kunststoffoder Metallfolien, Papierbänder od. dgl. bekannt (USA.-Patente 2 641 416 und 2 827 809), bei denen an jedem der auf den gemeinsamen Walzenspalt zulaufenden Band an einer oder beiden Längskanten pneumatische bzw. mechanische Abtasteinrichiungen angreifen, wobei die dem einen Band zugeordnete Abtasteinrichtung die synchrone Verschiebung beider Abtasteinrichtungen gemeinsam steuert, also bewirkt, daß beide Abtasteinrichtungen sich auf eine sich ändernde Lage der Kanten des ersten Bandes einstellen, während zweite Abtasteinrichtung auf eine Einrichtung zur Seitenverstellung des zweiten Bandes wirkt, d. h. die Nachführung des zweiten Bandes an die augenblickliche Lage des ersten Bandes bewirkt.

Diese bekannte Einrichtung ist zur Lösung des eingehend geschilderten Problems deshalb nicht geeignet, da die Bänder nur kantengleich gelegt werden, d. h. mittelliniengleicher Ausrichtung beider Bänder, die Bänder genau gleiche Breite aufweisen müssen und jede Änderung der Breite eines Bandes eine völlig neue Einstellung der ganzen Anordnung erforderlich machen würde, was bei Durchführung von Hand eine erhebliche Zeit und bei Durchfüh- " rung mittels bekannter (USA.-Patent 3 090 534) selbsttätig arbeitender Einrichtungen einen erheblichen anlagemäßigen Aufwand mit sich bringen würde.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Ausrichtung der Bandenden auf gleiche Mittellinienlage auch bei Bändern unterschiedlicher Breite in der Verbindungsvorrichtung, wie z. B. der Schweißmaschine, von Hand zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine mittelliniengleiche Ausrichtung des neu zulaufenden Bandendes nach Maßgabe des ablaufenden Bandendes unabhängig von der tatsächlichen Bandbreite bewirkt.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, durch zwei symmetrisch zum Band angeordnete Kantenabtaster, die bei einer seitlichen Abweichung der Mittellinie des von der Verbindungseinrichtung ablaufenden Bandes auf eine erste Stelleinrichtung einwirken, welche die beiden Kantenabtaster in gleicher Richtung seitlich nach Maßgabe der Abweichung bewegt, durch einen Kantenabtaster, der bei einer Breitenänderung des Bandes auf eine zweite Stelleinrichtung einwirkt, welche die beiden Kantenabtaster symmetrisch zur Bandmittellinie nach Maßgabe der Breitenänderung bewegt, und durch eine Übertragungseinrichtung, welche die durch die erste Stelleinrichtung bewirkte Bewegung der Kanten-' abtaster auf die Seitenführungseinrichtung für das neu zulaufende Band überträgt.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung lassen sich. sehr „schnell die beiden Bandenden in eine axiale exakte Mittellage bringen und damit der Verbindungsvorgang mit der bei den modernen Fertigungsstraßen erforderlichen Geschwindigkeit und notv/endigen Genauigkeit durchführen.

Vorzugsweise schließt die Übertragungseinrichtung eine mit der ersten Stelleinrichtung in Verbindung stehende Zahnstangenritzelanordnung ein, die über einen Stellmotor einen Lageimpuls an einen Verstärker gibt; eine zweite Zahnstangenritzelanordnung betätigt an der Seitenführungseinrichtung einen Stellmotor, der einen Lageimpuls an den Verstärker abgibt, wobei das vom Verstärker gebildete Vergleichssignal einen Antrieb für die Seitenführungseinrichtung steuert. Der Verstärker kann vorzugsweise über ein elektrohydraulisches Steuergerät auf

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den Antrieb für die Seitenführungseinrichtung ein- ist. Leitungen 25 verbinden den Breitenänderungswirken, regler 21 und den Druckknopfschalter 22. Der Kan-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der tenabtaster 14 a arbeitet unabhängig und dient zum

Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher automatischen Schalten des Getriebemotors 20.

erläutert. Es zeigt 5 Der Träger 15 trägt an seiner Unterseite eine

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Teils Zahnstange26, die in Eingriff mit einem Ritzel27

einer kontinuierlich arbeitenden Bandbehandlungs- eines Drehstellmotors steht. In einem feststehenden

straße, Zylinder 28 wird ein Kolben 29 von einem Druck-

F i g. 2 ein Schema der Abtast- und Stellvorrich- mittel bewegt. Die Kolbenstange 30 des Kolbens 29

tung für das eine der Bänder und io ist mit einer Konsole 31 am Träger 15 verbunden, so

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Seitenfüh- daß durch die aus dem Zylinder 28, dem Kolben 29,

rungseinrichtung für das zweite nachgeführte Band. der Kolbenstange 30 und der Konsole 31 bestehende

F i g. 1 zeigt eine Haspel 2 mit einem ersten Band Stelleinrichtung eine entsprechende Querbewegung

und eine Haspel 3 mit einem zweiten Band. Das des Trägers 15 und der von ihm getragenen Vorrich-

Band S von der Haspel 2 läuft über eine Führungs- 15 tung erfolgt.

walze 4 zwischen den Führungswalzen 5 und 6 zur Die Kantenabtaster 14 sind über Leitungen 32 mit Schweißmaschine 7 und von da über eine Zugvor- einem Verstärker 33 verbunden, der seinerseits über richtung 8 zu einem Schleifenkasten (nicht darge- eine Leitung 34 mit einem elektro-hydraulischen stellt) und wird dann in üblicher Weise durch die Steuergerät 35 verbunden ist, der den den entspre-Straße bewegt. Das -von der Haspel 3 kommende 20 chenden Enden des Zylinder 28 zugeführten BeBand läuft über eine Führungswalze 9 und zwischen aufschlagungsdruck steuert.

den Führungswalzen 10 und 6 zur Schweiß- Zuerst werden die Kantenabtaster 14 auf einen

maschine 7. Abstand eingestellt, der der Breite des Bandes S ent-

Zum seitlichen Führen des von der Haspel 2 ab- spricht. Bleibt die Breite des Bandes S gleich, dann laufenden Bandes ist eine Seitenführungseinrichtung 25 bleibt auch der gegenseitige Abstand der Kantenab-11 vorgesehen, und zum seitlichen Führen des von taster 14 gleich. Ändert sich die Bandbreite, dann der Haspel 3 ablaufenden Bandes dient die Seiten- wird der gegenseitige Abstand der Taster automatisch führungseinrichtung 12. Zwischen den Walzen 5 und eingestellt, so daß eine Übereinstimmung mit der Bandder Seitenführungseinrichtung 11 ist eine nicht dar- breite vorhanden ist. Jeder Kantenabtaster 14 übergestellte Schere zum Beschneiden des Vorderendes 30 wacht eine Längskante des Bandes und gibt bei Abdes von der Haspel 2 ablaufenden Bandes vorhan- weichung einen Impuls an den Verstärker 33. Das den, und zwischen den Walzen 10 und der Seiten- Fehlersignal aus dem Verstärker 33 wird dem elektroführungseinrichtung 12 befindet sich eine nicht hydraulischen Steuergerät 35 zugeführt, das entspredargestellte Schere zum Beschneiden des Vorder- chend die Beaufschlagung des Kolbens 29 im Zylinendes des Bandes. Die Schweißmaschine 7 enthält 35 der 28 steuert, so daß die Kantenabtaster 14 der eine Schere zum Beschneiden des Hinterendes jedes Querbewegung des Bandes folgen. Die Stellung der Bandes. Die Seitenführungseinrichtungen 11 und 12 Steuervorrichtung wird durch den Lageimpuls des sollen das Vorderende jedes neu zulaufenden Bandes Drehstellmotors über eine Leitung 27 a auf einen mittelliniengleich mit dem Hinterende des voraus- Verstärker 35 (F i g. 3) übertragen,
laufenden Bandes einstellen, so daß das Vorderende 40 Die Seitenführungseinrichtung 12 liegt an zwei in des neu zulaufenden Bandes mit dem Hinterende des ' Querrichtung gegeneinander beweglichen Zahnstanablaufenden Streifens auch bei unterschiedlicher . gen 37, die durch ein Ritzel 38 symmetrisch beweg-Bandbreite verschweißt werden kann. Eine Steuer- bar gekuppelt sind. Die in Fig. 3 obere Kolbenvorrichtung 13 (F i g. 2) bildet Steuersignale in Ab- stange 37 wird in Querrichtung von einem Kolben 39 hängigkeit der Lage des Hinterendes des aus der 45 in einem Zylinder 40 über eine Kolbenstange 41 be-Schweißeinrichtung ablaufenden Bandes S. wegt.

Eine Stelleinrichtung besteht aus einem Lager 16, Eine die Führungsbreite einstellende Spindelmuteiner Spindel 17, Gewinden 18, Konsolen 19 und ter 42 ist mittels einer durch ein Handrad 43 dreheinem Getriebemotor 20. baren Spindel 44 in Querrichtung einstellbar. Die

Die Steuervorrichtung 13 weist Kantenabtaster 50 Spindelmutter 42 liegt zwischen zwei Henkeln 42 a,

14 auf. Unterhalb des Bandes S erstreckt sich ein die von einem Schieber 42 b getragen werden, auf

Querträger 15, dessen Lager 16 die Spindel 17 mit dem der Zylinder 40 befestigt ist. Die Spindel 44

gegenläufigen Gewinden 18 tragen, auf denen die zum Einstellen der Spindelmutter 42 ist über eine

Kantenabtaster 14 tragende Konsolen 19 als Spindel- Kette 45 mit einem Untersetzungsgetriebe 45 a ver-

muttern sitzen, so daß bei der Drehung der Spindel 55 bunden, dessen Zeiger 46 auf einer Anzeigescheibe

17 je nach Drehrichtung die Kantenabtaster 14 47 die Führungsbreite anzeigt,

symmetrisch verstellt werden. Die Drehung der Spin- Die Seitenführungseinrichtung 12, die Spindelmut-

del 17 erfolgt durch den auf dem Träger 15 sitzen- ter 42 und die Antriebsvorrichtung für diese Teile

den Getriebemotor 20, der von einem Breitenände- werden von Konsolen 48 auf einem Träger 49 getra-

rungsregler 21 gesteuert wird. Der Getriebemotor 20 60 gen, der eine Bewegung in Querrichtung des von der

kann aber auch über den Breitenänderungsregler 21 Haspel 3 kommenden Bandes ausführen kann. Der

durch einen Druckknopfschalter 22 von Hand ge- Träger 49 wird in Querrichtung von einem in einem

schaltet werden. Eine Leitung 23 verbindet den Zylinder 51 befindlichen Kolben bewegt, dessen KoI-

Getriebemotor20 und den Breitenänderungsregler21. benstange 52 mit einer mit dem Träger 49 befestigten

Eine Leitung 24 verbindet den Breitenänderungsreg- 65 Konsole 53 fest verbunden ist. Das Ausgangssignal

ler21 und einen Kantenabtaster 14a, der in Fig. 2 aus dem Verstärker36 wird einem elektro-hydrauli-

hinter dem rechtsliegenden Kantenabtaster 14 liegt sehen Steuergerät 54 zugeleitet, das die Beaufschla-

und daher von diesem Kantenabtaster 14 verdeckt gung des Zylinders 51 steuert. Die Übertragungsein-

richtung besteht also insgesamt aus der Zahnstange 26, dem Ritzel 27, dem Verstärker 36, dem elektrohydraulischen Steuergerät 54 und dem Zylinder 51. Mit dem Träger 49 ist eine Zahnstange 55 verbunden, mit der ein Zahnritzel 56 eines Stellmotors im Eingriff steht, der eine Riickkoppelungsverbindung 57 mit dem Verstärker 36 hat, an dem er einen Lageimpuls abgibt. Sind die dem Verstärker 36 zugeführten beiden elektrischen Impulse gleich, dann bleibt die Seitenführungsrichtung 12 in ihrer Stellung. Übertrifft jedoch der eine Impuls die Größe des anderen Impulses, dann bewegt das dem elektro-hydraulischen Regler 54 zugeführte Fehlersignal den Träger 49 in Querrichtung, wobei diese Querbewegung der Querbewegung des Träger 15 (F i g. 2) entspricht. Die Seitenführungseinrichtung 12 wird also synchron zur Lage des Bandes S so eingestellt, daß die Längsmittellinie des von der Haspel 3 (oder 2) ablaufenden Bandes mit der Längsmittellinie des Bandes S fluchtet. .

Erreicht das Hinterende des Bandest die Schweißmaschine 7, dann wird das Hinterende beschnitten und festgeklemmt, und das Vorderende des von der Haspel ablaufenden Bandes wird beschnitten und unter Führung durch die Seitenführungseinrichtung 12 in die Schweißmaschine 7 eingeschoben.

Das von der Haspel 2 ablaufende Band wird als nächstes an das Hinterende des Bandes S angeschweißt. Die Einstellung des von der Haspel 2 ablaufenden Bandes erfolgt in der Seitenführungseinrichtung 11, in der gleichen Weise wie bei der Seitenführungseinrichtung 12 für das von der Haspel 3 ablaufende Band.

Claims (3)

Patentansprüche: 35

1. Vorrichtung zum mittelliniengleichen Ausrichten zweiter zu verbindender Bahnenden bei der Erzeugung eines endlosen Bandes mit Vorrichtungen zum Abtasten der Bandlage an Bandkanten und zum Korrigieren der Lage wenigstens eines Bandes entsprechend dem Abtastergebnis, gekennzeichnet durch zwei symmetrisch zum Band angeordnete Kantenabtaster (14), die bei einer seitlichen Abweichung der Mittellinie des von der Verbindungseinrichtung (Schweißmaschine 7) ablaufenden Bandes (S) auf eine erste Stelleneinrichtung (28 bis 31) einwirken, welche die beiden Kantenabtaster (14) in gleicher Richtung seitlich nach Maßgabe der Abweichung bewegt, durch einen Kantenabtaster (14 α), der bei einer Breitenänderung des Bandes (S) auf eine zweite Stelleinrichtung (16 bis 20) einwirkt, welche die beiden Kantenabtaster (14) symmetrisch zur Bandmittellinie nach Maßgabe der Breitenänderung bewegt, und durch eine Übertragungseinrichtung (26, 27, 36, 54, 51), welche die durch die erste Stelleinrichtung bewirkte Bewegung der Kantenabtaster (14) auf die Seitenführungseinrichtung (11 oder 12) für das neu zulaufende Band überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ( kennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine mit der ersten Stelleinrichtung (28 bis 31) in Verbindung (über 15) stehende Zahnstangenritzelanordnung (26, 27) einschließt, die über einen Stellmotor einen Lageimpuls auf Leitung (27 a) an einen Verstärker (36) gibt, und daß eine zweite Zahnstangenritzelanordnung (55, 56) an der Seitenführungseinrichtung (11 oder 12) einen Stellmotor betätigt, der einen Lageimpuls (über 57) an den Verstärker (36) abgibt, wobei das vom Verstärker (36) gebildete Vergleichssignal einen Antrieb (Zylinder 51) für die Seitenführungseinrichtung (11 oder 12) steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (35) über ein elektro-hydraulieches Steuergerät (54) auf den Antrieb (Zylinder 51) für die Seitenführungseinrichtung (11 bzw. 12) einwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen