DE2258192A1

DE2258192A1 - Spannvorrichtung fuer kontinuierlich durchlaufende baender

Info

Publication number: DE2258192A1
Application number: DE19722258192
Authority: DE
Inventors: Oskar Noe
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1972-11-28
Filing date: 1972-11-28
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DE2258192B2; FR2208390A6; DE2258192C3; IT1013534B; BE793477A

Description

Patentanwalt Dr.-Ing. Günther Ackmann, 41 Duisburg, Claubergstraße 24 2258192

22.1118/zi 23.11.1972

BWG- Bergwerk- und Walzwerk-Maschinenbau GmbH., 4-100 Duisburg 1, Mercatorstr. 74

Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder (Zusatz zu Patent .<>.... «> Patentanmeldung P 22 35 833.4)

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder, insbesondere Blechbänder, mit zwei Spanngerüsten, deren Spannrollen über je ein Differentialgetriebe an eine gemeinsame Welle angeschlossen sind, wobei am Überlagerungseingang der Differentialgetriebe ein drehmomentenregelbarer Stützmotor angeordnet ist, nach Patent ..0.0. (Patentanmeldung P 22 35 853.4)000. und hat ' eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung zum Gegenstand, durch welche der Aufbau auch sehr großen? Spannzüge besonders einfach ist.

Bei der Spannvorrichtung nach dem Patent ..... (Patentanmeldung P 22 35 833·4) sind die Spanngerüste mechanisch miteinander verstarrt, wobei die jeder Spannrolle zugeordneten Differentialgetriebe für den erforderlichen Ausgleich Sorge tragen und eine Einstellung des Bandzuges ermöglichen. Das .kupplungssystem erlaubt die Einstellung eines Bandzuges sowohl bei Bandstillstand als auch bei einem Bandantrieb durch eine geeignete Antriebsvorrichtung, z.B. einem Rollenantrieb, der an einer beliebigen Stelle des durchlaufenden Bandes vor, hinter oder zwischen den Spanngerüsten angeordnet sein kann. Da die Antriebsmotoren drehmomentenregelbar sind, läßt sich das für jede Spannrolle erforderliche Dreh-

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moment genau einstellen. Diese Antriebsmotoren wirken auf das Differentialgetriebe wie eine Bremse und erhalten im Normalfall keine Drehung, d.h. ihre Leistung ist gleich Null. Die Antriebsmotoren können Gleichstrommotoren oder vorzugsweise drehmomentenregelbare Hydraulikmotoren sein. Bei Verwendung von Hydraulikmotoren sind diese an eine gemeinsame Hochdruckleitung angeschlossen und in ihren Drehmomenten gestaffelte

Zum Stand der Technik rechnet weiterhin eine otreckrichtanlage, bei v/elcher die Spannrollen über eine Welle von einem Antriebsmotor angetrieben werden. Dieser Antriebswelle ist zwischen den beiden opanngerüsten ein Reckgrad-Jiinstellgetriebe zugeordnet. Bei dieser Ausführung entsprechend der DT-OS 2 118 o51 ist je eine Spannrolle beider Spanngerüste unmittelbar an die Antriebswelle angeschlossen <> Die anderen Spannrollen hingegen sind über je ein Differentialgetriebe mit der Antriebswelle verbunden, außerdem sind die tft>erlagerungseingänge der Differentialgetriebe über je ein Untersetzungsgetriebe und ein stufenlos regelbares schlupffreies Hegelgetriebe mit der Antriebswelle verbunden, um von Hand oder selbsttätig eine Einstellung auf die unterschiedlichen Drehzahlen der Spannrollen zu ermöglichen. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß die zur Drehzahlregelung bestimmten Regelgetriebe ein von der jeweiligen Übersetzung abhängiges Drehmoment erhalten. Die Übersetzungsgetriebe v/erden also von der Antriebswelle mit unkontrollierbaren Drehmomenten angetrieben» Das von dem Antriebsmotor auf die Antriebswelle übertragene Moment kann daher von einer unbestimmten Anzahl Regelgetriebe in beliebigen Größen aufgenommen werden, so daß sich an den Spannrollen beliebige Drehmomente einstellen. Es besteht die Gefahr, daß das gesamte Drehmoment ausschließlich von einer Spannrolle aufgenommen wird, während die anderen überhaupt

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keine - Drehmomente erhalten. Dabei hemmen sieh die Spannrollen gegenseitig und die Zahnradkupplungen'sowie Differentialgetriebe werden überlastet und die ganzen Getriebeeinheiten schon n&ch relativ kurzer Seit unbrauchbar.·

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung entsprechend dem Patent ...... (Patentanmeldung P 22 35 833.4) derart auszugestalten, daß der Aufbau der Getriebe wesentlich vereinfacht wird und dem drehmomentenbestimmten mechanischen Verstarrungssystem ein Hauptantrieb für den Banddurchlauf zugeordnet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,- daß der · Überlagerungseingang des Differentialgetriebes einer · Spannrolle festgelegt ist.

Diese Ausbildung hat zunächst· den Vorteil, daß für eine·der den Spannrollen zugeordneten Getriebeeinheiten ein Stützmotor entfällt, da das Stützmoment sich selbsttätig einstellte Es · kann daher ein einfaches Standgetriebe Verwendung finden_o Ein wesentlicher Vorteil ,besteht darin, daß jeder Stützmotor auf ein vorbestimmtes Drehmoment genau einstellbar ist, wobei alle Stützmotoreh entsprechend dem jeweiligen Drehmoment der Spannrollen gestaffelt sind unä-sich die Drehmomente aller Spannrollen, einschließlich der mit dem festgelegten Überlagerungseingang, spiegelbildlich gleichen. Durch diese Drehmomentenverteilung wird sichergestellt, daß das Drehmoment am ÄLnlauf-Spaiingerüst von Spannrolle zu Spannrolle entsprechend der Formel Sp= S^ e, ** zunimmt und am Auslauf Spanngerüst spiegelbildlich abnimmt und somit kein Bandr.chlupf eintritt.

weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß ein Hauptantrieb für den Banddurchlauf unmittelbar in das dreh-

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momentenbestimmte mechanische Verstarrungssystem integriert werden kann» Während bei der Ausführung nach dem Patent ο ο β.οοβββο.(Patentanmeldung P 22 35 833o4) die auf ein bestimmtes Drehmoment eingestellten Stützmotoren die Übertragung eines zusätzlichen Antriebsmomentes ausschließen, gestattet die Festlegung des Überlagerungseinganges an einem Differentialgetriebe, auf diese Spannrollen ein zusätzliches Antriebsmoment zu übertragen.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die gemeinsame Welle in an sich bekannter V/eise mit einem Antriebsmotor versehen ist. In vorteilhafter Weise überträgt die gemeinsame -Welle das Antriensmoment allein auf die mit dem festgelegten Differentialgetriebe bzw. einem Standgetriebe versehene Spannrolle und übernimmt gleichzeitig die Funktion der mechanischen Verstärkung der auf bestimmte Drehmomente eingestellten anderen Differentialgetriebe. Diese mit einem Stütztmotor versehenen Differentialgetriebe halten also das vorgegebene Drehmoment ständig aufrecht, so daß die gewünschte Zugspannung im Blechband zwischen den Spannrollen und damit auch der gewünschte Streckgrad mit Sicherheit erhalten wird, und zwar unabhängig davon, ob der Antriebsmotor auf die gemeinsame Welle ein Antriebsmoment überträgt oder nicht". Die geforderte Zugspannung wird also

sowohl bei Bandstillstand als auch bei jeder Bandgeschwindigkeit ständig aufrecht erhaltene .ebenso bleibt eine Differentialwirkung der Spannrollen zueinander durch die nur momenten-geregelten Stützmotore gewährleistet.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß das Grundübersetzungsverhältnis an der Spannrolle mit dem festgelegten Differentialgetriebe größer oder kleiner als das Grundübersetzungsverhältnis an den anderen Spannrollen ist_e Die Abweichung der Grundübersetzung wird zweckmäßig (z.B. um o,5 - 1%) größer gewählt, als die maximale (prozentuale) Streckung des Bandes zwischen den Spanngerüsten, damit die Stützmotore nicht die Drehzahl O durchlaufen müssen. Diese Ausbildung hat den wesentlichen Vorteil, daß alle Stützmotoren eine dem Überset-

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zungsverhältnis entsprechende vor- oder rücklaufende Drehzahl aufbringen müssen. Ist die Grundübersetzung kleiner, so müssen die Stützmotoren eine zusätzliche Drehzahl aufbringen, d.h.«, motorisch angetrieben werden, ist die Grundübersetzung hingegen größer, so müssen die Stützmotoren die Drehzahl der zugehörigen Spanntrommeln herabsetzen, wobei sie generatorisch oder bei Hydraulikantrieben als Pumpe wirken. Da die Stützmotoren also immer laufen, wird der sogenannte Slip-Stick-Effekt vermieden.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher dargestellt, und zwar zeigt

Figur 1 die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung in einer Draufsicht und

!Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem dem mechanischen Yerstarrungssystem zugeordneten Antriebsmotor.

Die Spannvorrichtung besteht aus zwei Spannrollensätzen mit den Spannrollen 1,2 bzw. 3,4-, Es besteht auch die Möglichkeit, den beiden Spanngerüsten arei und mehr Spannrollen zuzuordnen» Das Band 5» vorzugsweise ein Blechband, umschlingt die Spannrollen 1-4 und führt beim Ausführungsbeispiel 1 durch ein zwischen den beiden Spanngerüsten angeordnetes Streckgerüst 6„ Mir den Durchlauf des Bandes 5 sind Antriebsmotoren 7»8 vorgesehen, die über Getriebe 9 bzw. auf die Spannrollen 1 bzw. 4- einwirken« Es besteht aber auch die Möglichkeit, Antriebsrollen vorzusehen, die an beliebiger Stelle zwischen den beiden Spanngerüsten oder vor bzw«, hinter der gesamten Spannvorrichtung angeordnet werden können. Sie haben lediglich die Aufgabe, für den kontinuierlichen Durchlauf des Bandes 5 Sorge zu tragen,

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während die beiden opanngerüste für den erforderlichen Bandzug zwischen den beiden opanngerüsten verantwortlich sind.

Wie Figur 1 zeigt, sinu die Spannrollen Ibis 4 durch eine gemeinsame Welle 11 miteinander verbunden. Jede Spannrolle ist über Kegelräder 12 und ein Differentialgetriebe 13 bzw. 14 an diese gemeinsame Welle 11 angeschlossen. Bei dem -"-usführungsbei spiel nach Figur 1 ist der Über lage rungseingang 15 des Differentialgetriebes 13 der opannrollen 1 festgelegt, während die Überlagerungseingänge 16 der anderen Differentialgetriebe 14 über je ein Zahnrad 17» stirnrad 18, eine Welle 19 und ein standgetriebe 2o an je einen stützmotor 21 angeschlossen sind,,

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung stellt sich das otützmoment selbsttätig ein. Jeder otützmotor 21 ist auf ein vorbestimmtes Drehmoment genau einstellbar, wobei alle otützmotoren entsprechend dem jeweiligen Drehmoment der Spannrollen gestaffelt sind und sich die Drehmomente aller Spannrollen einschließlich der mit dem festgelegten "überlagerungseingang spiegelbildlich gleichen. Bei der gemäß Figur 1 gewählten Anordnung werden also axe Drehmomente der spannrolle 1 und »Spannrolle 4 einerseits und die der Spannrollen 2 und 3 andererseits einander spiegelbildlich gleichen. Durch die Drehmomentenverteilung wird sichergestellt, daß das Drehmoment am xanlauf-Spanngerüst von Spannrolle zu Spannrolle zunimmt und am auslauf-Spanngerüst spiegelbildlich abnimmt.

Bei dem Ausführungsbeispial^nach Figur 2 ist für den Banddurchlauf anstelle der Antriebsmotoren 7»8 in das mecha_ nische Verstarrungssystem ein Antriebsmotor 22 eingegliedert. Dieser treibt die gemeinsame Welle 11 an. Hierdurch wird folgende wirkung erzielt:

4 (J 9 B V ■', / (H A Π

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Der Antriebsmotor 22 überträgt auf das Differentialgetriebe 13 mit dein festgelegten Überlagerungseingang das zusätzliche .Antriebsmoment. Trotzdem übernimmt die gemeinsame Welle die Funktion der mechanischen Verstarrung der auf bestimmte Drehmomente eingestellten anderen Differentialgetriebe 14.

Die Stützmotore 21 können verschiedenartig ausgebildet sein. Als Elektromotore kommen Gleichstrommotoren Wirbelstromoder Scheibenmotore in Betracht. Als Hydraulikmotor sind insbesondere Schraubenspindelpumpen geeignet, welche ein konstantes Drehmoment aufrecht erhalten. Die Übersetzung zum Stützmotor kann beliebig gewählt werden, beispielsweise im Verhältnis 1:1oo bis 1:1ooo.

Um den sogenannten Slip-Stick-iiffekt zu vermeiden, wird zweckmäßig dafür Sorge getragen, daß die Stützmotoren 21 während des Betriebes mit einer bestimmten Drehzahl laufen. Aus diesem Grund ist das Grundübersetzungsverhältnis an der Spannrolle 1 mit dem festgelegten Differentialgetriebe 13 abweichend von dem Grundübersetzungsverhältnis in den anderen Spannrollen 14 ausgelegt. Vorzugsweise ist dieses Grundübersetzungsverhältnis in der Spannrolle 1 mit dem festgelegten Differentialgetriebe 13 um etwa o,5% - 1% größer oder kleiner, als die maximale otreckung des Bandes zwischen den anderen Spannrollensätzen. Ist das Grundübersetzungsverhält_ nis für das Differentialgetriebe 13 kleiner ausgelegt als das der anderen Differentialgetriebe 14, so müssen die Stützmotore 21 beim Laufen der Anlage die erforderliche Zusatzdrehzahl einspeisen, d.h. alle Stützmotore 21 wirken als Mot ore. Ist. umgekehrt das Grundübersetzungsverhältnis des Differentialgetriebes 13 größer ausgelegt, so läuft die von dem Antriebsmotor 22 angetriebene Spannrolle 1 zu langsam, die anderen Spannrollen 2-4 zu schnell. Die Stützmotoren 21 müssen daher die Drehzahl durch Rückwärtsdrehung entsprechend abbauen. Sie

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wirken daher als Generatoren oder bei Hydraulikantrieb als Pumpen, Diese Pumpenleistung muß vom Antriebsmotor 22 aufgebracht werden. Die Grundübersetzungsverhältnisse können also beispielsweise auf i„= 9»75 und i. „ , = 10 bzw. I_n «= 10 und i_r „ . » 9,75 ausgelegt sein. Um zu vermeiden,

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daß sich die Spannung erst beim Anlaufen der Anlage aufbaut, kann bei hydraulischen Stützmotoren eine Regelpumpe eingesetzt werden, welche die Druckmittelmenge zu- oder abregelt und den Druck konstant hält. Wenn aus Gründen der Umschlingungsreibung der Antrieb nicht ausreicht, können die Spannrollen 2-4 mit zusätzlichen Antrieben auf der den Differentialgetrieben 14 gegenüberliegenden Seite ausgestattet werden, welche dann ähnlich angeordnet sind, wie es in Figur 1 für die Antriebsmotoren 7,8 gezeigt ist»

Die Erfindung bleibt nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind zahlreiche Änderungen durchführbar, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wirdo ils besteht beispielsweise die Möglichkeit, den beiden Spanngerüsten anstelle von zwei Spannrollen jeweils drei oder mehr Spannrollen zuzuordnen. Auch besteht die Möglichkeit, anstelle des Differentialgetriebes 13 mit dem festgelegten Überlagerungseingang 15 ein anderes Standgetriebe vorzusehen. Desgleichen kann das festgelegte Differentialgetriebe 13 auch jeder anderen Spannrolle der Spannvorrichtung zugeordnet werden, sofern beachtet wird, daß bei der gesamten Spannvorrichtung immer nur ein Differentialgetriebe festgelegt werden darf«.

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Claims

22.1118/zi ' 23.11.1972

Patentansprüche :

1 .ySpannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Sander, insbesondere Blechbänder, mit zwei Spanngerüsten, deren Spannrollen über je ein Differentialgetriebe an eine gemeinsame Welle angeschlossen sind, wobei am Überlagerungseingang der Differentialgetriebe ein drehmomentenregelbarer Stützmotor angeordnet ist, nach Patent . . „ . · (Patentanmeldung P 22 35 833·4·), dadurch gekennzeichnet, daß der Überlagerungseingang des Differentialgetriebes (13) einer Spannrolle festgelegt ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Welle (11) in an sich bekannter Weise mit einem Hauptantriebsmotor (22) versehen ist„

3· Spannvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundübersetzungsverhältnis an der Spannrolle (1) mit dem festgelegten Differentialgetriebe (13) größer oder kleiner als das Grundübersetzungsverhältnis an den anderen Spannrollen (2 bis 4) ist»

4o Spannvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Grundübersetzungsverhältnis an der Spannrolle mit dem festgelegten Differentialgetriebe (13) um etwa o,5 - 1% größer oder kleiner als die maximale Streckung des Bandes zwischen den opanngerüsten ist«,

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