DE2022380C - Spannvorrichtung fur kontinuierlich durchlaufende Bander - Google Patents

Description

Die Erfind Jug betrifft eine Spann\orrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder mit zwei Spanngerüsten, deren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetriebene Spannroüensätze über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden und angetrieben sind.

Spannvorrichtungen für kontinuierlich durchlaufende Bänder bestehen in der Regel aus rwei Spanngerüsten, über welche das zu streckende Blechband läuft. Sie finden bei Richtmaschinen. Streck- und Dressiergerüsten, Bcizanlagen, Verzinkungslinien od. dgl. Verwendung. Solche Spannvorrichtungen sind zur Übertragung von Leistungen in der Größenordnung von 1000 PS und mehr ausgelegt. Zum Spannen des Bandes sind verschiedene Vorrichtungen bekannt. Bei einer bekannten Ausführung werden die Spannrollen des nachgeschalteten Spann^erüstes entsprechend dem gewünschten Streckgrad mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben. Hierfür sind die Spannrollen des ersten Spanngerüstes und die des zweiten Spanngerüstes durch Zahnradgetriebe starr miteinander und diese beiden Getriebeeinheiten über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden, welches von einem Antriebsmotor beaufschlagt wird. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß die zu strekkenden Bänder innerhalb der Spanngerüste beschädigt werden, weil die Streckung des Bandes zwischen den einzelnen Spannrollen der Spanngerüste nicht ausgeglichen wird. Bei allen Spanngerüsten dieser Art findet nämlich in Abhängigkeit von dem Reibungswiderstand und den Drehmomenten an den Spannrollen eine Bandlängendehnung statt, die von der Eingangsrolle des ersten Spanngerüstes fortlaufend zunimmt. Die jeweils nachfolgende Spannrolle mu3 bei gleichem Rollendurchmesser zum Ausgleich deshalb immer schneller laufen. Man hat versucht, diesen Mangel durch unterschiedliche Rollendurchmesser zu vermeiden. Diese Maßnahme eignet sich jedoch nur bei immer gleichen Banddicken. Ferner sind die Rollen nicht mehr gegenseitig austauschbar und beim Nacharbeiten einer beschädigten Rolle müssen alle anderen ebenfalls nachgearbeitet werden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Drehmomente in einer unkontrollierbaren Art und Weise auf die einzelnen Spanr rollen übertragen werden. Es besteht die Gefahr, iaß das gesamte Drehmoment ausschließlich von einer Spannrolle aufgenommen wird, während die anderen überhaupt keine Drehmomente erhalten. Dabei hemmen sich die Spannrollen gegenseitig und die Zahnradkupplungen sowie das Ausgleichsgetriebe werden überlastet und die ganzen Getriebeeinheiten

id sind schon nach sehr kurzer Betriebszeit unbrauchbar. Um das Rutschen der liänder auf den Spannrolle!; zu rnterbinden w-rde bereits vorgeschlagen, an Steüe der starren Zahnradverbindung zwischen den Spannrollenwellen und dem Zahnradgetriebe je eine Dreh momentenrutschkupplung anzuordnen. Da diese jedoch bei Bewegung und Ruhe unterschiedliche Reibungswerte haben und auch die Temperaturen uiu; Reibungskoeffizienten Schwankungen unterliegen, lic ßen sich die genannten Mangel nicht vermeider:

Außerdem hat dieser Vorschlag den Nachteil, daß di. Rutschkupplung auf einen Maximal-Leistungswe; eingestellt sein muß, um beispielsweise breite uik: dicke Bänder zu verarbeiten. Schmalere und wesen: lieh dünnere Bänder lassen sich dann aber nicht meh verarbeiten, da für diese die erforderlichen Züge im ^: damit auch die Drehmomente geringer sind. Eine R gelmöglichkeit der Drehmomente für diese Rutsc kupplungen wäre sehr umständlich, teuer und rer . raturanfällig.

Bei einer weiteren Ausfünrung ist jeder Spannroi: ein eigener elektrischer Motor zugeordnet und J.. Motorsätze eines jeden Spanngerüstes werden gerne;; sam so gesteuert, daß die lies nachgeschalteten Spam gerüstes entsprechend den gewünschten Spannkrä,

ten ein größeres Drehmoment habui. Diese Ausfüi rung ist jedoch in unwirtschaftlicher Weise aufwendi;. kostspielig, reparaturanfällig und hat darüber hinan den Nachteil, daß bei den erforderlichen Gleichstron: motoren ein Spannzug im Stillstand nur erzeugt wer

den kann, wenn die gesamte Leistung vernichtet wird Weiterhin ist auch bekannt, in Walzstraßen aufeinanderfolgenden Walzgerüsten je einen Hydrat H'- motor zuzuordnen. Diese werden von einer ge:nein samen Druckleitung in gleicher Drehrichtung angetrieben, deren Durchflußmenge mittels einer Pumpregelbar ist. Mit dieser Parallelschaltung der Hydraulikrr.jioren läßl sich jedoch nur deren Geschwindigkeit regeln, nicht aber deren Drehmoment. Da alle Hydraulikmotoren in gleicher Drehrichtung beaufschlagt werden, wirken sie mit einem mehr oder weniger großen unbestimmten Drehmoment immer tr·.·!- bend. Schließlich ist auch eine hydraulische Regelung für den Bandzug bekannt. Bei dieser Ausführung werden die Treib- und Bearbeitungsmaschinen von je einem Hydraulikmotor mit einer eigenen Pumpe angetrieben. Die für den Bandzug erforderlichen Drehmomente werden über besondere hydraulische Regelkreise einer jeden Arbeitseinheit geregelt. Diese Ausführung ist im Aufbau umständlich, teuer und sehr reparaturanfällig und für Spanngerüste nit mehreren Spannrollenantrieben ungeeignet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder mit zwei Spanngerüsten, deren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetriebene Spannrollensätze durch Differentialgetriebe miteinander verbunden und angetrieben sind, derart auszubilden, daß auf einfache Art und Weise ein best-

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mögliche: Drehzahlausgleich /·.>. .sehen .Ln Roll.-ü be einer exakten Drehmomenten·, erteilur,:; a .;' jie einzelnen Rollen erzieh wird, wobei Jj- Yorricis'.me einen besonders e!nf.,dk:i und robu.-ten Au "bau hat"

Die=e Aufgabe wird erfmdungsgemäß dauurJh'Te-IöM. -iaß alle spiegelbildlich er.torechende:; Spannrolle η beider Spanngerät über je ein Ditferential- ^ei'iebe miteinander verbunden sind.

Diese Ausgestaltung hat den Vor;.;:. Jjß neben der erforderlichen Differentiaiw irkine; der Rollen iiieinan '■-'. eine exakte Aufteilung .jIr Spannkräfte zwischen den einzelnen Spannrolle:! erzielt wird. Die Sr./invorrichtung hat einen beenden- einfachen Aufp.: . :iü einer gegenüber den herkömmlichen Aiisfüh- ::■ - :-.:·λ wesentlich größeren Lehen-Jane:. Die TMiTe- τ ·■ ^!getriebe sind vorzugsweise mit drehnii mentenr '■- regelbaren Antriebsmotoren versehen. Hierii. -.ii erhalten die miteinander aber die DilLrential_f ..:be verbundenen Spannrollen em ihnen zugeordr. · Drehmoment. Diese·; Drehmoment und "damit ii :ui das einliegende Band ausgeübte Spannkraft r ■; 'niabhängig von der Bandgeschwindigkeit aufr "erhalten. Der Fahrantrieb kann durch ein belie- \ > drittes Antriebsorgan oder hinier dem letzten S -kgerüst angeordnete AnIrIe':-- oder Bearbei-I .--maschinen ausgeführt werden. Durch die mo-H :.'iimaßige Regelung entsteh; ----chen den ver-1ienen Spannrollen eine Diitcrentialw.rkung. vvo-1Jas Band bzw. der Draht od. JgL die Drehzahl s. Rollen synchronisiert, wählend die Zugspannung Y umt bleibt. Auch entgeht eine Dilferentialwir- \ : zwischen den Spannrollen des voriiesJulteten ι. nachgeschalteten Spanngerüstes. Ja diese nur (. - -h die Differentialgetriebe momentengereuelt sind. \ ":rend des normalen Betriebes, bei dem die Span- ! j des Bandes oder Drahtes aufrechterhalten werv soll, gibt der Antrieb des Differcntiulüetriebes 1 ;e Leistung ab. Wird aber durch zv. ischengeschal- ! Walzwerke. Strei-kgerüste od. dgl. zwischen den i !en Spanngeriisten das Band bzw. der Draht ge- ! ;. so laufen die Spannrollen des nachgeschalteten ( . listcs um ein entsprechendes Maß schneller, wo-1- : Jen Differentialgetrieben eine dem Streckgrad entj·; rechende Drehzahl durch die Antriebsmotore über- !..■rert wird. — Die Drehzahl der Antriebsmotore k.r.n als MePgröße für der. Grad der Barullänuung benutzt werden.

Vorzugsweise sind die Antriebsmotoren als H>dro- !■ stören ausgebildet, welche von einer gemeinsamen druckgeregelten Pumpe beaufschlagt werden. Durch die Auswahl der Hydromotoren läßt sich in den Spanngerüsten eine bestimmte Staffelung der Spannkräfte vornehmen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung,

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1,

F i g. 3 eine andere Anwendungsform und

Fig. 4 ein hydraulisches Schaltschema für die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Spannvorrichtung besteht irr« wesentlichen aus zwei Spanngerüsten 1 und 2, denen beim Ausführungsbeispiel je zwei Spannrollen 3, 4 bzw. 5, 6 zugeordnet sind.

Hs sind alle spiegelbildlich einander entsprechenden Spannrollen beider Spanngerüste über je ein Dif-

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!'erentialüJtriebe miteinander verbunden. Beim Ausf-äprungsbeii-piel sind also die Spannrolle 3 und die Spannrolle 6 einerseits und die beiden Spannnrollen 4 b,:w. 5 anderciseits über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden. Die Spannrollen 3 und 6 sind über ein Keilgetriebe 7. 8 an ein Differentialgetriebe 9 angeschlossen und die Spannrollen 4. 5 über Kegelräder 11, 12 an ein Differentialgetriebe 13. Die Differentialgetriebe ⁽). 13 werden über Zahnräder 23. 24

ίο um Antriebsmotoren 10. 14 beaufschlagt, die als drehmomenienmäßig regelbare Hydromotoren ausgebildet sind. Wie "f i «. 4 zei_u, werden beide Hydromotoren 10, 14 von einer gemeinsamen druckgeregelten Pumpe 15 beaufschlagt, die unter AufrechierhaUung des Druckes Flüssigkeit zuführen ( +) oder abführen I—) kann An ''teile der druckgeregelieii Pumpe kann natürlich ajch eine konstant fördernde Pumpe und em regelbares Druckventil verwendet werden. Die Hydromotoren 10. 14 halten das bei der Leistungsübertragung von einer Spannrolle auf die : ndere entstehende Drehmoment an den innen und außen verzahnten Hohlrädern 21, 22 der Differentialgetriebe im Gleichgewicht. Die Motoren drehen nur vorwärts oder rückwärts, wenn eine Differentialwirkung — z. B. durch ungleiche Trommeldurchmesser — erforderlich ist. Da das Differentialgetriebe eine Untersetzung der Sonnenraddrehzahl zur PIanetenstegdrehzahl besitzt, muß eine entsprechende übersetzung des Wmkelgetriebes 8 bzw. 12 die Gesantübersetzung wieder auf / == 1 zurückführen.

Die vorr-tehend beschriebene Spannvorrichtung kann auf verschiedene Art und Weise benutzt werden: Es besteht einmal die Möglichkeit, zwischen den Streckgerüsten 1. 2 ein Band 16 auf ein vorbestimmtes Maß zu spannen. Der Bandeinlaufsteil 17 ist beispielsweise einem Vorzug von 2 t aasgesetzt. Er umläuft die Spannrolle 3. Das Band läuft dann weiter um die Spannrolle 4. Zwischen beiden Spannrollen 3 und 4 soll der Bandabschnitt 18 beispielsweise auf 6 t erhöht werden. Die Spannrolle 3 muß deshalb ein einem Zug von 4 t entsprechendes Drehmoment aufbringen. Soll das Band 16 zwischen den Spannrollen 4 und 5 beispielsweise auf ISt Zugspannung gebracht werden, so müssen diese Rollen ein Drehmoment, das 12 t Zug entspricht, aufbringen. Bei dem Spanngerüst 2 wird zwischen den Spannrollen 5 und 6 der Bandzug im Bandabschnitt 19 wieder auf 6 t verringert und das auslaufende Bandende 20 hat dann wieder eine Spannung von 2 t. In d^:esem Ausführungsbeispiel sind die Drehmomente der beiden Überlagerungsgetriebe wie 1 : 3 gestaffelt. Bei entsprechender Staffelung der Cberlag-Tungsantriebe können beide Hydromotoren an eine gemeinsame Druckleitung angeschlossen werden, so daß der Verspannzug in einfacher Weise durch die Regelung des hydrau!^:schen Druckes erfolgen kann.

Jede Spannrolle überträgt in vorteilhafter Weise das ihr zugeordnete D; ?hmomcnt genau. Auch hat jede Spannrolle zu allen anderen Spannrollen eine Differentialwirkung. Alle Spannrollen werden durch das Band, den Draht oder ein anderes durchlaufendes Element miteinander synchronisiert.

Sofern zwischen den Spanngerüsten 1, 2 eine Bearbeitungsmaschine angeordnet ist, welche eine Längung des Bandes herbeiführt, wird im Spanngerüst 2 das einwirkende Drehmoment des Differentialgetriebes für einen entsprechend schnelleren Rollenlauf Sorge tragen. Hierbei bleibt aber die eingestellte

Spannkraft immer erhalten. Der Bandantrieb kann entweder durch eine Bearbeitungsmaschine oder durch eine Aufwickelvorrichtung vorgenommen werden.

Die neuartige Spannvorrichtung ist aber ai.ch geeignet, ein vorgespanntes Band zwischen den beiden Spanngcrüsten auf einen niedrigeren Spannungszustand oder spannungslos einzustellen. Diese Ausführungsform ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Die jeweils spiegelbildlich entsprechenden Spannrollen 3, 6 und 4, 5 verringern in umgekehrter Weise die Spannkräfte des einlaufenden Bandes 17 und der Zwischercbandberciche 18,19, so daß das Band 16 selbst spannungslos ist. Eine solche Anwendung bietet sich beispielsweise dort an, wo das Band spannungslos durch eine Bearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einen Ofen, durch B;.ider, od. dgl. durch gezogen werden soll. Auch läßt sich eine solche An wendur.g dort vornehmen, wo besondere MeB-. Prii fungs- oder Bearbeitungsvorgänge notwendig sind Der technische Aufbau dieser Ausführung ist aber dci gleiche, lediglich daß die Momentenrichtungen umgekehrt sind.

Bs besteht die Möglichkeit, die einzelnen Spann gerüste mit drei, vier oder mehr Spannrollen auszurü-

ίο sten. In diesem Fall werden -aber ebenfalls sämtliche spiegelbildlich einander entsprechenden Spannroller beider Spanngerüste über je ein Diiferentialgctricbt miteinander verbunden. Auch besteht die Möglichkeit, diese Vorrichtung für alle bandartig durchlaufenden Werkstoffe, wie Drähte, Textilien od. dgl. zu verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder mit zwei Spanngerüsten. deren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetriebene Spannrollen; ätze über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden und angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle spiegelbildlich entsprechenden Spannrollen (3. 6: 4.5) beider Spanngerüste (1. 2) über je ein Differentialgetriebe (9; 13) miteinander verbunden sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialgetriebe (9; 13) mit drehmomentenmäßig regelbaren Antriebsmotoren (10. 14) versehen sind.

3. Spannvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (10. 14) als Hydromotoren ausgebildet sind, welche von einer gemeinsamen druckgeregelten Pumpe (15) beaufschlagt werden.