DE2118051B2 - Streckrichtanlage - Google Patents

Description

Walzendrehzahl dem jeweiligen Elastizitätsmodul des zu verarbeitenden Bandwerkstoffes angepaßt werden. Weilerhin ist es möglich, die Drehzahl einer jeden Walze entsprechend dem Hafteinfluß der Bandoberflächenbeschaffenheit und dem Reibwert der einzelnen Walzen sowie der Reibwertveränderung Rechnung /U tragen. Eine Veränderung des Reibwertes kann näml'ch durch Walzenverschmutzung, durch Öl oder Fettspuren. Walzenabnutzung und durch einen Walzennachschliff eintreten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die von den Bt-inebsverhältnissen, wie Anfahren oder Bremsen. von der Bandgeschwindigkeit, von Teil- oder Vollbelastung und von der Raumtemperatur abhängigen Reibverluste des Getriebes die Genauigkeit der von dem Getriebe an die Walzen entsprechend der Einstellung, abgegebenen Werte nicht beeinflussen. Diese Verlust? gehen allein zu Lasten des das Getriebe antreibenden Motors und haben auf die Bandhaftwerie der einzelnen Walzen keinen Einfluß Durch automatische Nachstellung des Regelgetriebes oder auch durch Handverstellung läßt sich das bei hohen Bandgeschwindigkeiten durch Lufteinschluß und Fliehkräfte des Bandes auftretende Absinken d-r, Reibiiai'iwenes ausgleichen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe stufenlos veränderbar und von uer das Differentialgetriebe antreibenden Hauptwelle angetrieben ist und 'Jaß dem Regelgetnebe ein Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet ist. Da das Regelgetriebe im Nebenschluß arbeitet und da die Ausgangsdrehzahl des Regelgetricbes durch ein Untersetzungsgetriebe stark verringert tvird, verringert sich ein eventueller Drehzahlfehkr des Regelgetriebes mit Auswirkung auf die Walze auf einen vollkommen bedeutungslosen Wert, weil die Zusatzdrehzahlwerte für die Walze, die durch Antrieb des Ausgleichsräderträgers des Differentialgetriebes hervorgerufen werden, im Bereich von wenigen Tausendstel Umdrehungen der Walze liegen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispiesweise dargestellt. Es zeigt

Fig.l eine schematische Darstellung eines Drei-Walzen-S-Gerüstes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer crfindungsgemäßen Streckrichtanlage,

F i g. λ bis 5 jeweils eine hinsichtlich der Getriebeanordnung abgeänderte Ausführungsform einerStreckrichtanlage.

Bei dem schematise)! dargestellten Drei-Walzen-S-Gerüst umschlingt ein Metallband 3 parallel zueinander gelagerte Walzen 1, 2 und 3 S-förmig, von denen die Walzen 1 und 3 auf gleicher Höhe und die Walze 2 nach unten versetzt angeordnet sind.

Das unter einem Anfangszug S₁ einer nicht dargestellten Abwickelhaspel auf die Walze 1 auflaufende Band umschlingt diese Walze mit einem Umschlingungswinkel λ,.

Entsprechend der Formel

S., = S₁ ■ e/"·'.

in welcher e die Grundzahl des natürlichen Logarithmus, π den Reibwert zwischen Walzenbelag und Bandoberfläche, \ de·-; Umschlingungswinkel, sowie S_x und S., die Bandzüge beim Auflaufen und beim Ablaufen von der Walze darstellen, vergrößert sich der Bandzug S₁ auf den Bandzug S„ der Bandlaufstelle in Abhängigkeit vom Reibwert u und dem Umschlingungswinkel λ,. Mit dem Bandzug S... welcher der Größe nach dem Bandzug S., entspricht, läuft das Band auf die Walze 2 auf und vergrößert sich abermals durch Umschlingung und Reibwert aut den Bandzug S₄ an der Bandablaufstelle der Walze ?-. In diesem Sinne wächst der Bandzug von Walze zu Walze bis zum Bandzug S...

Nach der Formel

in aer

S-/ F-E

S den jeweiligen Bandzug zwischen zwei Walzen, / das freie Bandstück zwischen zwei Walzen.
/. die Bandverlängerung zwischen zwei Walzen.
F die Querschnittsfläche des Bandes und
E den Elastizitätsmodul ues Bandwerkstoffes bedeutet,

erhält das unter der Zugkraft S., ~ S., stehende Band auf der Strecke / zwischen Bandablaufstelle der Wnlze 1 und der Bandauflaufstelle der Walze 2 eine von dem Elastizitätsmodul E des Bandwerkstoffe:·.

und der ZugkraftS., abhängige elastische Dehnung/.,, die eine Bandverlängerung darstellt. Diese Bandverlängerung /j muß schlupffrei von der Walze 2 aufgenommen werden, was durch eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 erreicht wird.

Da sich die Bandzüge S₁, S.,, ... bis zum Reckzug S₁. steigern müssen, ändern sich für Bänder verschiedener Querschnitte F. bei baulich festgelegten Umschlingungswinkeln. die Bandverlängerunaen zwischen den einzelnen Walzen. Bei einer Streckrich'-anlage müssen dab^r beim Rückhalteg( rüst die Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen Walzen von Walze zu Walze zunehmen und beim Zuggeriist abnehmen. Diese Änderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit kann entweder bei gleichbleibender Drehzahl durch unterschiedliche Walzendurchmesser oder bei gleichen Walzendurchmesser durch unterschiedliche Drehzahlen erreicht werden.

In Fig. 2 ist eine Getriebe anordnung dargestellt. mit deren Hilfe bei gleichen Walzendurchmessern die unterschiedlichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten eingestellt werden können. Bei der schemalisch dargestellten Strcckrichtanlage kommen jeweils vier Walzen beim Rückhaltegerüst und vier Walzen beim Zuggerüst zur Anwendung.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind beiTi Rückhaltegerüst viei Walzen 16 bis 19 und beim Zuggerüst ebenfalls vier Walzen 20 bis 23 vorgesehen, die von einem nicht dargestellten Band in ähnlicher Weise umschlungen werden., wie dies bei dem Drci-Walzen-S-Gerüst in Fig. I dargestellt ist.

Zum Antrieb sämtlicher Walzen "dient ein Antriebs=

motor 24, der eine Hauptantriebsvelie 25 für das Rückhaltegerüst antreibt, die mit einem Reckgrad-Einstellgctriebe 26 zusammenwirkt, dessen Ausgangswelle mit 27 bezeichnet ist und die Hauptantriebswelle für das Zuggerüst darstellt. Da die Getriebeanordnung des Zuggerüstes derjenigen des Riickhaltcgerüstcs entspricht, wird im folgenden nur diejenige des Rückhaltegerüstes näher beschrieben.

Von der Hauptaniriebswelle 25 aus wird die erste Walze 16, welche, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, mit der kleinsten Drehzahl umläuft, über ein Winkelgetriebe 28 und eine Antriebswelle 29 an-

getrieben. Die Walzen 17 bis 19, welche jeweils gegenüber der vorhergehenden Walze mit einer geringfügig erhöhten Drehzahl angetrieben werden, sind mit der Hauptantriebswelle 25 über einen Getriebeblock 40 verbunden, der zwei Eingangswellen 31 und 35 aufweist, welche über Winkelgetriebe 30 und 34 von der Hauptantriebswelle 25 angetrieben werden. Eine aus dem Getriebeblock 40 herausführende Ausgangswelle 33 ist mit der Walze 17 verbunden.

Der Getriebeblock 40 umfaßt ein Differentialgetriebe 32, das über die Eingangswelle 31 von dem Winkelgetriebe 30 aus angetrieben wird und dessen Ausgangswelle gleichzeitig die Ausgangswelle des Getriebeblockes 30 darstellt. Die Eingangswelle 35 steht mit einem stufenlos regelbaren, schlupffreien Regelgetriebe 36, z. B. einem P.I.V.-Getriebe, in Verbindung, das über eine Zwischenwelle 37, ein Untersetzungsgetriebe 38 und eine weitere Zwischenwelle 39 auf den Ausgleichsräderträger des Differentialgetriebes 32 einwirkt. Die Drehrichtung der Zwischenwelle 39 ist dabei so gewählt, daß die Drehzahl der Ausgangswelle 33 gegenüber der Eingangswelle 31, entsprechend der erforderlichen Drehzahlsteigung der Walze 17 gegenüber der Walze 16, erhöht ist.

Durch die zusätzliche Anordnung des Getriebeblockes 40 erhält die Walze 17 bei gleichbleibendem Durchmesser eine etwas erhöhte Umfangsgeschwindigkeit zur Aufnahme der wciici obenerwähnten Bandverlängerung Z₁, wobei das Ausmaß der Drehzahlerhöhung, welches von bereits weiter oben erläuterten Faktoren abhängt, durch das stufenlos regelbare Getriebe 36 automatisch oder von Hand einstellbar ist. Bei entsprechend großem Regelbereich des Regelgetriebes 36 lassen sich mit untereinander gleichen Getriebeblöcken 40 Getriebeanordnungen für S-Walzengerüste beliebiger Walzenzahl vorsehen.

Duich das Reckgrad-Einstellgetriebe 26 wird die Drehzahl der Hauptantriebswelle 25 für das Rückhaltegerüst um eine dem Reckgrad entsprechend erhöhte Drehzahl über die Hauptantriebswelle 27 des Zuggerätes an alle Getriebeeinheiten des Zuggerüstes weitergegeben.

Da durch Wahl der Drehrichtung des im Nebenschloß arbeitenden Getriebezuges, der aus den Getrieben 36 und 38 besteht, die Drehzahl der Ausgangwellc 33 gegenüber der Drehzahl der Eingangswelle 31 erhöht oder vermindert werden kann, sind verschiedene Getriebeanordnungen möglich, die in den F i g. 3 bis 5 dargestellt sind. Jede Getriebeanordnung muß jedoch so aufgebaut sein, daß jeweils die erste Walze 16 im Rückhaltegerüst und jeweils die

ίο letzte Walze 23 im Zuggerüst die kleinsten Drehzahlen innerhalb des entsprechenden Walzengerüstes aufweisen.

In F i g. 3 sind in jedem Walzengerüst die Walzen mit der größten Drehzahl, d. h. die Walzen 19 und 20, direkt von den Hauptantriebswellen 25 und 27 angetrieben, während die sich daran anschließenden Walzen mit fallender Drehzahl durch Getriebeblöcke 30 angetrieben werden.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 4 ist das Rückhaltegerüst entsprechend der Anordnung gemäß F i g. 2 und das Zuggerüst entsprechend der Anordnung gemäß F i g. 3 aufgebaut, d. h., die einzelnen Getriebeblöcke 40 des Rückhaltegerüstes vermitteln eine sicigende Drehzahl in Richtung zur Walze 19,

as während die Getriebeblöcke 40 bei dem Zuggerüst mit jeweils abnehmender Drehzahl arbeiten.

Die Getriebeanordnung gemäß F i g. 5 entspricht hinsichtlich des Rückhaltegerüstes der Anordnung gemäß F i g. 3 und hinsichtlich des Zuggerüstes der Anordnung gemäß F i g. 2. Daß heißt, beim Rückhaltegerüst ist die Walze 19 direkt angetrieben, während die vorhergehenden Walzen mit jeweils fallender Drehzahl angetrieben werden. Bei dem Zuggerüst wird die Walze mit der niedrigsten Drehzahl direkt von der Hauptwelle angetrieben, während die vorhergehenden Walzen mit steigender Drehzahl, ausgehend von der Walze 22 bis zur Walze 20 über Getriebeblöcke 40, angetrieben werden.

Der Antriebsmotor 24 ist, wie aus den F i g. 2 bis 5 ersichtlich, jeweils dem Winkelgetriebe des Rückhaltegerüstes zugeordnet, von dem aus der Antrieb der entsprechenden Walze direkt erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 folgt, wodurch theoretisch die Möglichkeit besteht, Patentansprüche: die Drehzahlen der einzelnen Walzen den verschiedenen Materialdehnungen des zu richtenden Bandes

1. Streckrichtanlage mit einem S-Walzer.-Rück- anpassen zu können. In der Praxis hat sich jedoch haltegerüst, einem Reckgrad-Einstellgetriebe und 5 gezeigt, daß bei einem Hydraulikantrieb keine geeinem S-Walzen-Zuggerüst, jeweils mit Walzen naue Voreinstellung möglich ist und die Einhaltung |leichen Durchmessers, die von einem gemein- der erforderlichen Drehzahl Schwierigkeiten bereitet, »amen Antriebsmotor antreibbar sind, wobei die Dies liegt im wesentlichen darin begründet, daß es erforderliche Abstufung der Walzenumfangs- nicht nviglich ist, Spaltverluste zu vermeiden, so daß geschwindigkeit über Differentialgetriebe erfolgt, io das im Umlauf befindliche Öl in seiner Menge nicht dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ständig exakt konstant bleibt. Ein weiterer Einflußbeim Rückhaltegerüst als auch beim Zuggerüst faktor ist darin zu sehen, daß sich mit einer Tempemit Ausnahme der jeweils am schnellsten oder raturänderung auch die Viskosität des Öles ändert, »m langsamsten angetriebenen Walze (16, 19 was sich auch auf die Drehzahl des Hydraulikmotors bzw. 20, 23) des S-Walze.n-Zug- bzw. -Rückhalte- 15 und damit der Walze auswirkt. Wesentlich ist auch gerüstes jeder Walze ein Differentialgetriebe (32) noch, daß im Öl stets Luft gelöst ist, die bei sehr zugeordnet ,st, dessen Ausgangsdrehzahl über hohen Pressungen zum Teil in Form von Bläschen den Ausgangsräderträger entsprechend der er- ausgeschieden wird. Hierdurch ist keine »harte Einforderlichen Drehzahlsteigerung oder -abnähme stellung« des Antriebs möglich, wie sie bei einem gegenüber der benachbarten Walze durch ein 20 mechanischen Getriebe gegeben ist. Da beim Rück-Regelgetriebe (36) veränderbar ist. haltegerüst und beim Zuggerüst die Spannkräfte von

2. Streckrichtanlage nach Anspruch 1, dadurch Walze zu Walze in erheblichem Maße zunehmen, gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe (36) müssen auch die Hydraulikmotor entsprechend stufenlos veränderbar und von der das Difie- ausgelegt scm, was dazu fuhrt, daß an einer otrccK-rentiaigetriebe (32) antreibenden Hauptwelle (25) 25 richtanlage von der Größenordnung her gesehen, angetrieben ist und daß dem Regelgetriebe (36) verschiedene Hydraulikmotoren verwendet werden ein Untersetz'mgsgetricbe (38) nachgeschaltet ist. müssen, was deii Aufwand erhöht.

Bei einer weiteren bekannten Streckrichtanlage

(USA.-Patentschrift 3 362 202) sind zur Anpassung

30 an die wechselnden Betiiebserfordernisse Magnetkupplungen ir die Anlriebsübertragungfür jede Walze

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckricht- vorgesehen, doch haben sich solche Anlagen in der

tnlage mit einem S-Walzen-Rückhaltegerüst, einem Praxis ebenfalls nicht besonders gut bewähren

Reckgrad-Einsiellgetriebe und einem S-Walzen-Zug- können. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, daß

gerüst, jeweils mit Walzen gleichen Durchmessers, 35 die Kupplung auf einen Maxin a'-Leistungswert ein-

die von einem gemeinsamen Antriebsmotor antreib- gestellt sein muß, um beispielsweise breite und dicke

bar sind, wobei die erforderliche Abstufung der Bänder zu verarbeiten. Schmalere und wesentlich

Walzenumfangsgeschwindigkeiten über Differentia'.- dünnere Bänder lassen sich dann aber nicht mehr

getriebe erfolgt. vorarbeiten, da für diese die erforderlichen Züge und

Bei einer Streckrichtanlage dieser Art ist für je 40 damit auch die Drehmomente geringer sind. Zwar zwei Walzen ein Differentialgetriebe vergesehen. Der läßt sich eine Magnetkupplung hinsichtlich der Dreh-Antrieb erfolgt auf das DifTerentialgehäuse. wodurch moment-Übertragung durch Veränderung des Erbei unterschiedlicher Drehung der Walzen ein Aus- icgcrstroms verstellen, doch erfordert dies einen zugleich über das Ausgleichskegelrad erfolgt. Ein Auf- sätzlichen Aufwand. Darüber hinaus ist mit Magnetbau des Bandzuges von einer Walze zur anderen 45 kupplungen, insbesondere wenn in der Nähe des einkann hierbei nur dann erfolgen, wenn das Differential- gestellten maximalen Drehniomentwerter, gearbeitet getriebe mit einer Walze direkt und mit der anderen wird, nicht die exakte, absolut schlupffreie Über-Walze über ein zvvisehengeschaltetes übersetamgs- Iragung zu ermöglichen, wie sie bei einem mechagetriebe verbunden ist, das das direkte Übersetzungs- rüschen Getriebe vorliegt.

verhältnis von 1:1 um den Wert e/"* vergrößert, 5° Aufgabe der Erfindung ist es, eine Streckrichtwelcher weiter unten noch näher erläutert ist. Wird anlage der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, dieser Wert, der den möglichen Zugzuwachsfaktor daß der Antrieb der Walzen schnell und einfach den von einer zur anderen in Abhängigkeit vom Um- Betriebserfordernissen anpaßbar ist und vom Wir-Schlingungswinkel und dem Reibwert angibt, über- kungsgrad der Getriebeanordnung unbeeinflußt bleibt, schritten, so rutscht nicht nur diejenige Walze durcli, 55 sowie eine genaue Voreinstellung der einzelnen Drehbei der die Überschreitung eintritt, sondern auch die zahlen und eine exakte Aufrechterhaltung dieser durch das Differentialgetriebe verbundene Neben- Drehzahlen im Betrieb ermöglicht,
walze. Solche Streckrichtanlagen sind an die Betriebs- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geerforderndisse nicht in einfacher Weise anpaßbar, da löst, daß sowohl beim Rückhaltegerüst als auch beim ihnen bei den einzelnen Getrieben eine Einstell- 60 Zuggerüst mit Ausnahme der jeweils am schnellsten möglichkeit fehlt. Auch sind Streckrichtanlagen dieser oder am langsamsten angetriebenen Walze des Art wegen des Einflusses von Reibungsverlusten im S-Walzen-Zug- bzw. -Rückhaltegeriistes jeder Walze Getriebeteil für die Bearbeitung sehr dünner Bänder ein Differentialgetriebe zugeordnet ist, dessen Ausschlecht geeignet. gangsdrehzahl über den Ausgleichsräderträger ent-

Es ist auch sciion eine Streckrichtanlage bekannt- 65 sprechend der erforderlichen Drehzahlsteigerung oder

geworden (deutsche Auslegeschrift 1 652 615) bei der -abnähme gegenüber der benachbarten Walze durch

d^r Antrieb einer jeden Walze des Walzengerüstes ein Regelgetriebe veränderbar ist. Durch die Regel-

duich jeweils einen regelbaren Hydraulikmotor er- barkeit der Drehzahl einer jeden Walze kann die