DE1499043C - Spannvorrichtung fur dünnen Streifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, mit der ein dünner Streifen, im besonderen ein schmaler Streifen aus Rasierklingenstahl von einer Dicke von etwa 0,025 mm, durch Reibung abgebremst, jedoch nicht gereckt wird, während der Streifen mit hoher Geschwindigkeit auf eine drehbare Aufwickelspule aufgewickelt wird. Die Spannvorrichtung weist eine Reihe von RoUenpaaren, deren Rollen um die eigene Achse drehbar gelagert und antreibbar sind, Rollenantriebselemente zur Übertragung des Drehantriebes zwischen den Rollen jeweils eines Rollenpaares und zwei auf Abstand stehende drehbare Scheiben auf, in denen jeweils die Rollen eines Rollenpaares mit gleichem Abstand von der Mitte der Scheibe sowie längs eines Durchmessers der Scheibe gelagert sind. Jede Scheibe weist am Umfang eine Antriebsfläche auf, die mit einem zusammenwirkenden Scheibenantriebselement in Eingriff steht, so daß jedes Rollenpaar über einen Winkel von mindestens 180° um eine zu den Drehachsen der Rollen parallele Achse in eine Einführungsstellung und in eine Transportsteuerungsstellung drehbar ist, in der der durch die Reihe von RoUenpaaren in deren Einführungsstellung direkt eingeführte dünne Streifen mit mindestens 50 °/o des Umfanges jeder Rolle in Berührung steht.

Beim Auflaufenlassen von Streifenmaterial auf Aufwickelspulen und beim Abwickeln des Materials von denselben ist es häufig erwünscht, eine Transportsteuerungseinrichtung zwischenzuschalten, die den Streifen in seiner Bewegung hindert, um eine Zugspannung in dem Material hervorzurufen, so daß es mit dicht aufeinanderliegenden Lagen auf die Spule aufgewickelt werden kann und einen kompakten Wickel ergibt. Unter anderen Umständen wiedei kann es erwünscht sein, zwischen aufeinanderfolgenden Verarbeitungsstufen eines fabrikationsmäßigen Herstellungsverfahrens eine Trennung vorzunehmen. Bei großen Aufwickelgeschwindigkeiten des Streifenmaterials wird bei einer herkömmlichen Transportsteuerungseinrichtung eine Reihe Rollen vorgesehen, durch die der Streifen bald mit Antrieb und bald mit Belastung oder Bremsung desselben hindurchgeschickt wird. Auf diese Art kann ein Durchhängen des Streifens vermieden werden.

Es ist jedoch schwierig, Streifen den gewundenen, bei derartigen Steuerungseinrichtungen vorgesehenen Pfad entlang einzuführen. Wo das einzuführende Material leicht zerbrechlich oder in anderer Hinsicht empfindlich ist, wird das Problem einer einwandfreien Einführung besonders wichtig. Eine weitere Kompliziertheit entsteht dann, wenn die Ausrichtung des Streifenmaterials auf die Transportsteuerungseinrichtung von entscheidender Bedeutung ist, wie es des öfteren dort der Fall ist, wo gleichzeitig mehrere Stränge Streifenmaterials durch eine einzige Transportsteuerungseinrichtung zu steuern sind. Wenn z. B. die Rollen nicht angetrieben, sondern nur durch Reibung belastet werden, können sie ziemlich leicht aus ihren Stellungen längs des gewundenen, vom Material einzuschlagenden Pfades herausgeraten. Bei verwickeiteren Einrichtungen, bei denen Antriebe verwendet werden, die den Transport entweder beschleunigen oder verzögern, wird es infolge der mit den Rollen herzustellenden Antriebsverbindungen schwierig, die Rollen aus ihren Plätzen, die sie längs des gewundenen Pfades einnehmen, zu verschieben.

Es besteht bereits eine ganze Anzahl von Versuchen, der Schwierigkeiten beim Spannen laufenden Streifen- oder Drahtmaterials Herr zu werden. Bei Maschinen zum Richten sich kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit bewegender Stahlbänder durch Recken derselben z. B. werden auf Abstand stehende Spanneinrichtungen verwendet, durch die das Band hindurchgeht und die zum Recken desselben z. B. mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden. Das Band wird durch die Spanneinrichtungen über seine Elastizitätsgrenze hinaus gereckt. Bei Wickelmaschinen zum besonders straffen Aufwickeln von Metallbändern wird das aufzuwickelnde Band zur Erhöhung seiner Spannung S-förmig um zwei abgebremste Rollen herumgeführt, ehe es unter Zug aufgewickelt wird. Zur Erleichterung der Einführung des Bandes kann eine Scheibe, in der die beiden Rollen drehbar gelagert sind, aus einer Stellung, in der das Band auf ziemlich geradem Wege durch diese Rollen hindurchgeht, in eine Stellung gedreht werden, in der das Band S-förmig die Rollen umschlingt, wodurch seine Haftung auf diesen Rollen vergrößert wird. Beim Herstellen von Bändern in Stahlbandwalzwerken wird das Band beim Auswalzen gleichzeitig durch eine auf der Zuführ- und eine auf der Austrittseite der Walze angeordnete Spannvorrichtung einer Zugspannung unterworfen, wobei diese Spannvorrichtungen oft die Form zweier voneinander unabhängiger und getrennt angetriebener, zwischen Walze und Aufwickelvorrichtung geschalteter Rollen haben, die das Band beim Durchlaufen derselben S-förmig umschlingt. Die von diesen Spannrollen auf das Band ausgeübte Zugkraft hängt von der Größe der Berührungsfläche ab, die der Spannrolle Reibungskräfte auszuüben ermöglicht. Beim Spannen laufenden Streifenmaterials werden vielfach Elektromotoren zum Antrieb der Spannvorrichtungen vorgesehen, die von einer einzigen Stromquelle aus in Hintereinanderschaltung betrieben werden und die erforderlichen Bandspannungen durch entsprechende Regelung der Motorstromkreise einzustellen gestatten.

Die Erfindung löst die Aufgabe, dünnes, sich mit hoher Geschwindigkeit bewegendes Streifenmaterial mit einer gewissen Spannung auf eine Aufwickelspule aufzuwickeln, ohne dabei ein Recken des Materials oder eine Verformung desselben entstehen zu lassen, dadurch, daß sie zwischen benachbarten Scheiben ein Scheibenantriebsübertragungselement vorsieht, so daß alle Rollenpaare zugleich in die Einführstellung und in die Transportsteuerungsstellung gedreht werden können und daß, wenn die Rollenpaare ihre Transportsteuerungsstellung einnehmen, auf den Scheiben gelagerte Rollenantriebsübertragungselemente wirksam werden, die den Drehantrieb zwischen den Rollenantriebselementen benachbarte! Rollenpaare übertragen, so daß alle Rollenpaare einen Drehantrieb in gleicher Richtung von einer Antriebsquelle erhalten, die die Welle einer Rolle eine; Rollenpaares antreibt.

Bei dieser Anordnung erzeugt jedes Rollenpaa nur einen Teil der Spannung, die zum ordnungsmäßi gen Aufwickeln des unter Kontrolle gehaltenen Strei fens erforderlich ist. Die Spannung wird von der er findungsgemäßen Vorrichtung derart proportionier¹, daß eine vorherbestimmte Bremswirkung auf ein Reihe von Rollenpaaren verteilt wird, die leicht au einer offenen Einführstellung in eine geschlossen Transportsteuerungsstellung bewegbar sind. Dadurcl daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das au:

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zuwickelnde Streifenmaterial auf die genannte Art unter Bildung dreier S-förmiger Kurven. Die Rollen

schnell eingeführt werden kann, wird die bei jedem dieser Rollenpaare sind, wie eingangs bemerkt, um

Streifenwechsel auftretende unproduktive Einrich- die eigene Achse drehbar und antreibbar gelagert; sie

tungszeit wesentlich verkürzt. Die Vorrichtung er- werden von Rollenantriebselementen angetrieben, die

möglicht ein leichtes Einführen von empfindlichem 5 den Drehantrieb zwischen den Rollen jeweils eines

und leicht zerbrechlichem Material, so daß sie auch Rollenpaares übertragen. Die drei Rollenpaare 40-1,

zum Aufwickeln anderen Materials als Rasierklingen- 40-2; 40-3, 40-4; 40-5, 40-6 (s. Fig. 1) sind in den

stahl, wie z. B. photographischer Filme, verwendet Aussparungen 88 von drei auf Abstand stehenden

werden kann. Scheiben 80 gelagert, von denen eine in F i g. 6 wie-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an io dergegeben ist, und zwar jedes Rollenpaar in der

Hand der Zeichnungen nachstehend im einzelnen er- Scheibe längs eines Durchmessers derselben und so,

läutert. Es zeigt daß die beiden von der Scheibenmitte bestehenden

F i g. 1 das Schema einer Längsschneide- und Auf- Abstände der Rollen eines Paares einander gleich

wickeleinrichtung zum Zerschneiden eines Stahlstrei- sind. Es sind insgesamt sechs Scheiben 80 vorge-

fens in mehrere Streifen und Aufwickeln der hier- 15 sehen, von denen die drei in den Zeichnungen mit

durch entstehenden Streifen auf einzelne Aufwickel- 80-1, 80-3, 80-5 bezeichneten in der lotrechten Ge-

spulen, wobei die Spannung der Streifen durch eine stellwange 42 (Fig. 3), die in der Draufsicht Fig. 2

Spannvorrichtung geregelt wird, die untere Wange darstellt, und die anderen drei, in

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene den Zeichnungen mit 80-2, 80-4, 80-6 bezeichneten

Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Spannvorrich- 20 \_a der lotrechten Gestellwange 44 (F i g. 4), die in der

tang, Draufsicht F i g. 2 die obere darstellt, gelagert sind.

Fig. 3 eine in Schaubildform wiedergegebene Jede Scheibe ist mit einem Zahnkranz82 versehen,

Seitenansicht eines Teils der in der Spannvorrichtung mit dem sie in das Zahnradgetriebe der Spannvor-

verwendeten Zahnradverbindung, richtung 30 eingreift, und besitzt nach dem gegen-

F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht anderer Teile 25 überliegenden Scheibenrand zu eine eingezogene

der in der Spannvorrichtung angewandten Zahnrad- Tragfläche 84 (F i g. 6), mit der sie in der jeweiligen

verbindung, von der Seite aus gesehen, die der der Gestellwange 42, 44 gelagert ist, sowie zwischen

Darstellung der F i g. 3 zugrunde liegenden gegen- Zahnkranz und tragender Fläche eine Bundfläche 86,

überliegt, mit der sie sich gegen die Außenfläche der jeweiligen

F i g. 5 ein längs der Linie 5-5 der F i g. 3 gelegter 30 Gestellwange anlegt. Die in den Gestellwangen vor-

Schnitt, der Einzelheiten des in der Spannvorrichtung gesehenen, zur Aufnahme der Scheiben 80 dienenden

verwendeten Triebwerks und der die Rollen tragen- zylindrischen Öffnungen sind mit ihren Mittelpunkten

den und in die ihnen zukommenden Stellungen brin- aufeinander ausgerichtet, so daß die drei Scheiben

genden Vorrichtungen wiedergibt, 80-1, 80-3 und 80-5 in Gestellwange 42 und die drei

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer dreh- 35 Scheiben 80-2, 80-4 und 80-6 in der Gestellwange 44

baren, ein Rollenpaar lagernden Scheibe, und die Rollenpaare, parallel zueinander ausgerichtet,

F i g. 7 und 8 einander ähnelnde schematische tragen.

Wiedergaben der Spannvorrichtung, die die drei vor- Jede Rolle 40 wird von einer Welle 60 getragen,

gesehenen Rollenpaare in einer Transportsteuerungs- die in den Zeichnungen mit der gleichen Zusatzzahl

stellung (Fig. 7) und in einer Einführungsstellung 40 wie die zugehörige Rolle bezeichnet ist (in Fig. 2

(F i g 8) wiedergeben. gehört z. B. die Welle 60-5 zur Rolle 40-5).

Mit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung soll Vergleicht man F i g. 7 und F i g. 8 mit der F i g. 4, ein dünner Stahlstreifen mit einer Geschwindigkeit in der sich die Rollenpaare 40-2, 40-1; 40-4, 40-3; von 150 m/min und darüber so aufgeschlitzt werden, 40-6, 40-5 in Form ihrer Wellen 60-2, 60-1; 60-4, daß dabei genaue und gleichmäßige Streifenränder 45 60-3; 60-6, 60-5 abzeichnen, so sieht man, daß durch entstehen. Die Stärke dieses Materials liegt etwa in eine gleichzeitige Drehung aller sechs Scheiben um dem Gebiet von 0,15 mm, und dasselbe wird von zu den Rollenachsen parallele Achsen die Rolleneiner mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Längs- paare aus einer sogenannten Transportsteuerungsstelschneideeinrichtung mittels in zwei Reihen angeord- lung, der in F i g. 7 dargestellten Stellung, in der die neter Trennmesserelemente 12,14 zu sechs oder mehr 50 Streifen 16 mit jeder glatten Rollenfläche mit einem Streifen zerschnitten. Nach Zerschneiden des Mate- Umschlingungswinkel von über 180° in Berührung rials in die verschiedenen Streifen tritt dasselbe bei stehen und damit einen sicheren Streifentransport auf 18 in eine durchhängende Schleife ein, und dann wird die Aufwickelspulen mit verschiedenen Aufwickeldas in Breitenrichtung überschüssige Material durch spannungen ermöglichen, in die in Fig. 8 wiedereine Bremse 20 hindurch über die Rolle 22 der Auf- 55 gegebene Stellung, die sogenannte Einführungsstelwickelspule 24 zugeführt. lung, gedreht werden können, in der sich die Streifen

Die verschiedenen Streifen 16 werden durch die von den Rollen getrennt haben; in dieser Stellung

Leitvorrichtung 28 und durch die mit dem Bezugs- können gegebenenfalls neue Streifen zwischen den

zeichen 30 bezeichnete Spannvorrichtung hindurch- Rollenpaaren ein- und den Streifenaufwickelspulen

geschickt, um über einzelne Rollen 32 den Streifen- 60 34 zugeführt werden. Mit welchen Mitteln sich dieses

aufwickelspulen 34 zugeführt zu werden, die von ausführen läßt, soll Gegenstand der folgenden Be-

ihnen zugeordneten, servogesteuerten Antriebsvor- trachtungen sein.

richtungen, von denen eine in 36 wiedergegeben ist, Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß die in F i g. 1 wiegesondert angetrieben werden. dergegebene Antriebsquelle, der Motor 38, die Rollen

Wie in F i g. 1 und 7 dargestellt ist, verläuft der 65 40 der Vorrichtung 30 über einen Riemen 46 und die Weg der Streifen 16 beim Hindurchgehen derselben auf die Welle 50 aufgesetzte Riemenscheibe 48 andurch die Spannvorrichtung 30 durch aufeinander- treibt. Die Welle 50 treibt das Schrägzahnrad 52 an, folgende Rollenpaare mit glatter Oberfläche hindurch das mit dem Schrägzahnrad 54 im Eingriff steht, wel-

ches auf das aus der Gestellwange 44 vorstehende Ende der Welle 60-6 aufgekeilt ist.

Am entgegengesetzten Ende der Welle 60-6 ist vor der Gestellwange 42 das Zahnrad 62-6 befestigt, das mit dem Rollenantriebszahnrad 62-5 in Eingriff steht, das auf der die Rolle 40-5 tragenden Welle 60-5 aufgekeilt ist. Ferner ist auf die Welle 60-6 außerhalb des Zahnrades 62-6 das Rollenantriebsübertragungselement, das Zahnrad 64, aufgesetzt, das mit dem auf Welle 60-3 befestigten Rollenantriebsübertragungselement, dem Zahnrad 66, des benachbarten Rollenpaares in Eingriff steht und dieses antreibt. In gleicher Art ist am entgegengesetzten Ende von Welle 60-3 das Rollenantriebselement 62-3 befestigt, das in das Rollenantriebselement 62-4 des benaclabarten Rollenpaares eingreift und dieses antreibt, welches auf die die Rolle 40-4 tragende Welle 60-4 aufgekeilt ist. Auf dieser Welle 60-4 ist auch ein Rollenantriebsübertragungselement, das Zahnrad 68, befestigt, das mit dem auf der Welle 60-1 aufsitzenden Rollenantriebsübertragungselement, dem Zahnrad 70, in Eingriff steht. Auf die letztgenannte Welle 60-1 ist das Rollenantriebselement 62-1 aufgekeilt, das in das Rollenantriebselement 62-2 des benachbarten Rollenpaares eingreift und die Welle 60-2 mit der Rolle 40-2 antreibt. Die verschiedenen Wellen sind in herkömmlicher Weise gelagert (die Lagerung derselben ist allgemein in Fig. 5 mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnet), sie drehen sich um zueinander parallele Achsen und werden, wie aus der vorstehenden Be-Schreibung der aus den Zahnrädern 52, 54 und den Rollenantriebsübertragungselementen bestehenden Zahnradverbindung hervorgeht, synchron mit der gemeinsamen Antriebsquelle und schlupffrei angetrieben und können somit auf die Streifen 16 Verzögerungs- oder Beschleunigungskräfte ausüben.

Zwischen den benachbarten Scheiben 80-1, 80-2, 80-3, 80-4, 80-5 und 80-6 (s. Fig. 3 und 4) ist je ein Scheibenantriebsübertragungselement, das in Fig. 3 nur als einfaches Zahnrad erscheinende Zahnradpaar 90 vorgesehen, das, wie dies am deutlichsten F i g. 3 zeigt, alle Wellen 60 der drei vorhandenen Rollenpaare zugleich aus der Transportsteuerungsstellung in die Einführungsstellung zu drehen gestattet. Die beiden Wellen 92, 94 verlaufen zwischen den beiden Gestellwangen 42, 44, und auf ihre Enden ist dort, wo die Welle aus der Wange heraustritt, je ein Scheibenantriebsübertragungselement aufgekeilt. Auf der Welle 92 ist fernerhin ein Handgriff 96 befestigt. Durch Drehen dieses Handgriffes werden die beiden obenliegenden Scheibenantriebsübertragungselemente 90 gedreht, die wieder die Scheiben 80-1, 80-2, 80-3 und 80-4 drehen. Durch die beiden untenliegenden Scheibenantriebsübertragungselemente werden die Drehbewegungen der Scheiben 80-3 und 80-4 auf diejenige der Scheiben 80-5 und 80-6 (s. Fig. 3 und 4) übertragen und hierdurch der Übergang der Rollenpaare in die in Fig. 8 dargestellte Einführungsstellung herbeigeführt. Bei dieser Drehung der Scheiben bleiben die mit 62 bezeichneten Rollenantriebselemente benachbarter Rollen und ebenso die zum Antrieb dienenden Schrägzahnräder 52, 54 während der gesamten Drehbewegung der Scheiben in Eingriff, da die Achse der Welle 50 mit der Mitte der Scheibe80-6 zusammenfällt (s. Fig. 4) und das Zahnrad 54 sich um das Zahnrad 52 herumbewegt (Fig. 2). Die Wellen und mit ihnen die Rollenpaare werden also in dieser Stellung vom Motor 38 weiterbewegt. In dieser Stellung besteht ein gerader Pfad parallel zu den Mitten der drei Paare von Gestellwangenöffnungen, längs dessen die Streifen 16 bequem durch die Rollenpaare hindurchgeführt werden können. Zwischen den Rollen 40 jedes Paares besteht in dieser Stellung ein reichlicher Abstand, so daß jede gewünschte Umgruppierung oder Ausrichtung der Streifen mit Leichtigkeit ausgeführt werden kann.

Beim Übergang aus der Einführungs- in die Transporisieuerungsstellung, der durch Zurückdrehen des Handgriffs 96 um einen Winkel von weniger als 270° herbeigeführt wird (s. wieder F i g. 7 und 8), werden auf den Wellen 60 gelagerte Rollenantriebsübertragiingselemente, und zwar die Zahnräder 64, 66, 68 und 70 (s. Fig. 2) wirksam, die den Drehantrieb zwischen den Rollenantriebselementen 62-1, 62-2, 62-3 und 62-4 benachbarter Rollenpaare übertragen, so daß die gesamten bereits im vorstehenden beschriebenen Räderwerksübertragungen stattfinden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spannvorrichtung, mit der ein dünner Streifen, im besonderen ein schmaler Streifen aus Rasierklin<$enstahl mit einer Dicke von ungefähr 0,025 mm, durch Reibung abgebremst, jedoch nicht gereckt wird, während der Streifen mit hoher Geschwindigkeit auf eine drehbare Aufwickelspule aufgewickelt wird, mit einer Reihe von Rollenpaaren, deren Rollen um die eigene Achse drehbar gelagert und antreibbar sind, mit Rollenantriebselementen zur Übertragung des Drehantriebes zwischen den Rollen jeweils eines Rollenpaares, mit zwei auf Abstand stehenden drehbaren Scheiben, in denen jeweils die Rollen eines Rollenpaares mit gleichem Abstand von der Mitte der Scheibe sowie längs eines Durchmessers der Scheibe gelagert sind und von denen jede Scheibe am Umfang eine Antriebsfläche aufweist, die mit einem zusammenwirkenden Scheibenantriebselement in Eingriff steht, so daß jedes Rollenpaar über einen Winkel von mindestens 180° um eine zu den Drehachsen der Rollen parallele Achse in eine Einführungsstellung und in eine Transportsteuerungsstellung drehbar ist, in der durch die Reihe von Rollenpaaren in deren Einführungsstellung direkt eingeführte dünne Streifen mit mindestens 50 % des Umfanges jeder Rolle in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Scheiben (80-1, 80-2, 80-3, 80-4, 80-5, 80-6) ein Scheibenantriebsübertragungselement (Zahnradpaar 90) vorgesehen ist, so daß alle Rollenpaare (40-1, 40-2; 40-3, 40-4; 40-5, 40-6) zugleich in die Einführstellung und in die Transportsteuerungsstellung gedreht werden können, und daß, wenn die Rollenpaare ihre Transportsteuerungsstellung einnehmen, auf den Scheiben gelagerte Rollenantriebsübertragungselemente (Zahnräder 64,66,68, 70) wirksam werden, die den Drehantrieb zwischen den Rollenantriebselementen (62-1, 62-2, 62-3, 62-4) benachbarter Rollenpaare übertragen, so daß alle Rollenpaare einen Drehantrieb in gleicher Richtung von einer Antriebsquelle (Motor 38) erhalten, die die Welle (60-6) einer Rolle (40-6) eines Rollenpaares (40-5, 40-6) antreibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen