DE19524289A1 - Vorrichtung zum Bremsen von elektrisch leitfähigen Bändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine eine Magnetfeld-Erzeugungsein­ richtung aufweisende Vorrichtung zum Bremsen von elektrisch leitfähigem Band, welche vor einer Verarbeitungstation angeordnet ist, in der das Band unter Zugspannung weiter­ verarbeitet wird.

Vorrichtungen der voranstehend genannten Art werden eingesetzt, um Bänder unter einer konstanten Zugspannung zu halten, während sie einer Weiterverarbeitungsstation zugeführt werden. Bei solch einer Weiterverarbeitungsstation kann es sich beispielsweise um eine Aufwickelvorrichtung handeln, in der die Streifen eines zuvor längsgeteiltes Band zu Einzelcoils von geringer Breite aufgewickelt werden. In derartigen Vorrichtungen ist ein kantengenaues, straffes Wickeln der einzelnen Metallbandstreifen ohne die Gefahr des Verlaufens der Streifen nur möglich, wenn die Streifen unter konstanter Zugspannung gehalten werden.

Bei herkömmlichen, aus der Praxis bekannten Bremsvorrichtungen wird der Bandzug beispielsweise mittels gebremster Rollen erzeugt, welche auf der Bandoberfläche aufliegen und mit dem Band mitlaufen. Der Nachteil derartiger Vorrichtungen besteht darin, daß durch den Kontakt zwischen dem Band und den Rollen die Bandoberfläche der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt wird. Dies gilt selbst dann, wenn die Rollen mit einem weichen Überzug versehen sind, da stets eine gewisse Reibkraft zwischen Band und Rolle aufgebaut werden muß, um die notwendige Bremswirkung zu erzielen. Es ist daher versucht worden, mit Filz bestückte Pressen zum Bremsen einzusetzen. Diese weisen jedoch wegen der erheblichen Preßkräfte dieselben Nachteile auf wie die voranstehend beschriebenen Rollen.

Bei ebenfalls aus der Praxis bekannten, von der Anmelderin druckschriftlich nicht näher belegbaren Vorrichtungen der eingangs genannten Art bestehen die voranstehend erwähnten Nachteile nur noch in vermindertem Maße. Bei den bekannten Vorrichtungen wird mittels der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung ein statisches Magnetfeld erzeugt, welches in das sich relativ zu dem Magnetfeld bewegenden Band Wirbelströme induziert. Durch diese Wirbelströme wird das Band abgebremst. Der Vorteil derartiger Vorrichtungen besteht darin, daß das Abbremsen und der Zugspannungsaufbau berührungslos erfolgt. Nachteilig ist jedoch, daß die Bremswirkung unmittelbar abhängig ist von der Geschwindigkeit des Bandes. Aus diesem Grund ist es auch bei den bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art erforderlich, beim Bandstillstand, beispielsweise vor dem Anfahren der nachgeordneten Verarbeitungsstation, das Band mechanisch zu bremsen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein berührungsloses Bremsen eines Bandes unabhängig von dessen Bewegung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, das Wirbelströme in das Band induziert, welche eine gegen die Förderrichtung des Bandes gerichtete Kraft auf dieses ausüben.

Gemäß der Erfindung erzeugt die Magnetfeld-Erzeugungsein­ richtung ein Magnetfeld wechselnder Polarität, so daß in das von diesem Magnetfeld erfaßte Band ein im wesentlichen von der Bandbewegung unbeeinflußter Wirbelstrom induziert wird. Dieser Wirbelstrom übt unabhängig von der Bandbreite eine Kraft auf das Band aus, die der Bewegungsrichtung des Bandes entgegengerichtet ist. Aufgrund dessen, daß die Magnetfeld- Erzeugungseinrichtung erfindungsgemäß selbst ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, ist der Wirbelstrom auch dann wirksam, wenn das Band stillsteht. Es kann somit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einen mechanischen Reibkontakt zum Abbremsen des Bandes in jeder Verarbeitungsphase verzichtet werden. Die Gefahr einer Beschädigung der Bandoberfläche durch die Brems­ vorrichtung besteht daher nicht mehr.

Eine besonders wirksame und zugleich einfach herzustellende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung mindestens eine drehbare Magnetrolle umfaßt, welche quer zur Förderrichtung des Bandes ausgerichtet ist und auf ihrer Umfangsfläche in abwechselnder Folge angeordnete Magnetpole unterschiedlicher Polarität aufweist, und daß die Drehrichtung der Magnetrolle der Förderrichtung des Bandes entgegengesetzt ist. Mittels einer derartigen Magnetrolle läßt sich ein wechselndes Magnetfeld aufbauen, dessen Wechselfrequenz alleine von der Drehzahl der Rolle abhängt. Dies ermöglicht es, die Größe der in das Band induzierten Wirbelströme und damit einhergehend die Größe der Bremskraft auf einfache Weise an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen.

Besonders wirksam ist eine mit Magnetrollen der voranstehend erläuterten Art ausgestattete erfindungsgemäße Vorrichtung dann, wenn jeweils mindestens eine solche Magnetrolle der Oberseite und eine weitere der Unterseite des Bandes zugeordnet ist. Auf diese Weise wird zum einen die Bremskraft verstärkt. Zum anderen wird durch die paarweise Anordnung der Magnetrollen eine Zentrierung des Bandes in dem zwischen den Magnetrollen verbleibenden Luftspalt erreicht.

Eine weitere Möglichkeit, die Wirksamkeit des Magnetfeldes bzw. die auf das Band wirkende Bremskraft auf einfache Weise zu regeln, läßt sich dadurch verwirklichen, daß der Abstand der Magnetrollen zum Band veränderbar ist. Die Veränderbarkeit des Abstandes ermöglicht es darüber hinaus, die Ausrichtung des Bandes im Luftspalt an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen.

Je nach Anwendungsfall kann es günstig sein, wenn die Magnetpole der Magnetrolle durch Dauermagneten oder durch Elektromagneten gebildet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere in dem Fall, daß Magnetrollen der voranstehend erläuterten Art verwendet werden, zum Einsatz in Fertigungslinien geeignet, in denen Nichteisenbänder verarbeitet werden. Für den Fall, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei der Verarbeitung von ferromagnetischen Bändern eingesetzt wird, ist es günstig, wenn die Magnetrolle mit einem Mantel aus nicht leitfähigem Material umhüllt ist. Durch diesen Mantel kann verhindert werden, daß sich das Band aufgrund seiner großen Magnetisierbarkeit an die Magnetrollen anlegt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Mantel elastisch ist. Bei Verwendung eines solchen Mantels ist die Gefahr einer Beschädigung der jeweiligen Bandoberfläche auch dann auf ein Minimum reduziert, wenn die Bandoberfläche die Rolle berührt. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Mantel nach Art einer Hülse ausgebildet ist und mit einer der Fördergeschwindigkeit des Bandes entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit unabhängig von der Rotation der Magnetrolle rotiert.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach Art eines Linearmotors ausgebildet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Bremsen eines Bandes in schematischer seitlicher Ansicht.

Die Vorrichtung 1 zum Bremsen eines Bandes B ist in Förderrichtung F vor einer nicht gezeigten Aufwickelstation angeordnet, in der das Band B zu einem ebenfalls nicht gezeigten Coil gewickelt wird. Die Vorrichtung 1 weist eine ein Magnetrollenpaar umfassende Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 3 auf. Die erste Magnetrolle 4 des Magnetrollenpaares ist oberhalb der Bandoberseite O angeordnet, während die zweite Magnetrolle 5 unterhalb der Bandoberseite U positioniert ist.

Der Abstand A der Magnetrollen 4, 5 vom Band B ist über nicht gezeigte Stellvorrichtungen veränderbar, welche mit einer ebenfalls nicht gezeigten Steuereinrichtung verbunden sind. Mittels dieser Steuereinrichtung lassen sich darüber hinaus die Drehzahlen der Magnetrollen 4, 5 verändern. Die Magnetrollen 4, 5 rotieren dabei gegenläufig derart, daß ihre Drehrichtung R im Bereich des Luftspalts L zwischen den Magnetrollen 4, 5 der Förderrichtung F jeweils entgegengerichtet ist.

Auf der Umfangsfläche der Magnetrollen 4, 5 sind in abwechselnder Folge Dauermagneten 6, 7 angeordnet, von denen die einen Dauermagneten 6 eine den jeweils nächst benachbarten Magnetpolen 7 entgegengesetzte Polarität aufweisen. Die Magnetrollen 4, 5 sind synchron zueinander in der Weise angetrieben, daß im Bereich des Luftspalts L sich jeweils zwei entgegengerichtete Pole 6, 7 gegenüberstehen. Durch Verdrehen der Pole 6, 7 gegeneinander läßt sich ebenfalls die Bremswirkung beeinflussen.

Die Magnetrollen 4, 5 sind von einem Mantel 8 umhüllt, der nach Art einer Hülse ausgebildet ist und aus einem elastischen Material besteht. Der Mantel 8 ist unabhängig von den Magnetrollen 4, 5 angetrieben und rotiert mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die im Bereich des Luftspalts L in Betrag und Richtung der Fördergeschwindigkeit F des Bandes B entspricht. Dieser Mantel 8 ermöglicht es, die Vorrichtung 1 auch problemlos zum Bremsen von ferromagnetischem Band B einzusetzen, indem der Abstand A zwischen den Magnetrollen 4, 5 und dem Band soweit vermindert wird, daß der jeweilige Mantel 8 die jeweilige Bandoberfläche O, U berührt und einen sicheren Schutz gegen das Haftenbleiben des Bandes B an der Umfangsfläche der Magnetrollen 4, 5 bildet.

Durch Einstellen des Abstands A und der Drehzahl der Magnetrollen 4, 5 wird die auf das Band B ausgeübte Bremskraft derart eingestellt, daß das Band B unter einem für ein kantengenaues, straffes Wickeln ausreichendem Bandzug der nicht gezeigten Wickelvorrichtung zugeführt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bremsen von elektrisch leitfähigem Band (B), welches vor einer Verarbeitungstation angeordnet ist, in der das Band (B) unter Zugspannung weiterverarbeitet wird und welche eine Magnetfeld Erzeugungseinrichtung (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeld- Erzeugungseinrichtung (3) ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, das Wirbelstrome in das Band (B) induziert, welche eine gegen die Förderrichtung (F) des Bandes (B) gerichtete Kraft auf dieses ausüben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung (3) mindestens eine drehbare Magnetrolle (4, 5) umfaßt, welche quer zur Förderrichtung des Bandes (B) ausgerichtet ist und auf ihrer Umfangsfläche in abwechselnder Folge angeordnete Magnetpole (6, 7) unterschiedlicher Polarität aufweist, und
• - daß die Drehrichtung (R) der Magnetrolle (4, 5) der Förderrichtung (F) des Bandes (B) entgegengesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens eine Magnetrolle (4) der Oberseite (O) und mindestens eine weitere Magnetrolle der Unterseite (U) des Bandes (B) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) der Magnetrollen (4, 5) zum Band (B) veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole (6, 7) der Magnetrolle (4, 5) durch Dauermagneten gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole (6, 7) der Magnetrolle (4, 5) durch Elektromagneten gebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetrolle (4, 5) von einem Mantel (8) aus nicht leitfähigem Material umhüllt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) elastisch ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) nach Art einer Hülse ausgebildet ist und unabhängig von der Magnetrolle (4, 5) angetrieben ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeld- Erzeugungseinrichtung (3) nach Art eines Linearmotors ausgebildet ist.