DE2439260B1 - Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Blechbänder, bestehend aus zwei Spanngerüsten, deren Spanntrommeln über Differentialgetriebe durch eine Welle miteinander verbunden sind, wobei am Überlagerungseingang der Differentialgetriebe ein drehmomentenregelbarer Stützmotor angeordnet ist.

Spannvorrichtungen dieser Art finden bekanntlich bei verschiedenartigen Bearbeitungs- und Behandlungslinien Verwendung, wobei die zugehörigen Bearbeitungs- und Behandlungseinrichtungen, beispielsweise Richtmaschinen, Streck- und Dressiergerüste, Beizanlagen, Verzinkungslinien u. dgl. zwischen den Spanngerüsten angeordnet sind. Bei ihnen besteht das Problem, daß sich bei Schwankungen des Bandzuges die Bandbreite und -dicke verändern und sich im Band Querwellen (shatter-marks) bilden können. Voraussetzung für eine gleichbleibende Blechgüte ist daher das Einhalten eines konstanten Bandzuges. Dies ist bei den bekannten Spannvorrichtungen dieser Art jedoch bisher nicht möglich.

Bei einer bekannten Streckrichtanlage sind die Walzen des Rückhalte- und Zuggerüstes an einen gemeinsamen Antriebsmotor angeschlossen, wobei zwischen der gemeinsamen Antriebswelle für das Rückhaltegerüst und der gemeinsamen Antriebswelle für das Zuggerüst ein Reckgradeinstellgetriebe angeschlossen ist (vgl. DT-AS 21 18 051). Während die Eingangs- oder Ausgangswalze der Gerüste unmittelbar an der zugehörigen gemeinsamen Antriebswelle angeschlossen sind, sind alle anderen Walzen beider Gerüste über ein Differentialgetriebe mit der zugehörigen Antriebswelle verbunden. Alle Differentialgetriebe sind mit einem stufenlosen, an die Antriebswelle angeschlossenen Regelgetriebe versehen, durch welches für jede Walze die Drehzahl einstellbar ist. Hierdurch sollen die einzelnen Drehzahlen voreingestellt und im Betrieb genau aufrechterhalten werden. Ein vorbestimmter Streckgrad kann jedoch nicht exakt eingehalten werden, da die Drehzahl der Regelgetriebe von zahlreichen veränderlichen Größen, wie die Bandgeschwindigkeit, die Streckgradeinstellung, Veränderungen der Durchmesser der Walzen, die elastische Längung des Blechbandes u. dgl. beeinflußt wird. Auch müssen zur Streckung verschiedener Bleehqualitäten immer wieder andere gestaffelte Drehzahlen eingestellt werden. Aber selbst mit genau voreingestellten und im Betrieb exakt aufrechterhaltenen Drehzahlen können die verschiedenen Einflüsse immer wieder Schwankungen des Bandzuges verursachen, welche Querwellen und Randwellen entstehen lassen, so daß das Band als Ausschuß verworfen werden muß. Mit der bei dieser bekannten Ausführung vorgesehenen Drehzahleinstellung sind die für den Bandzug maßgebenden Drehmomente nicht bestimmbar.

Demgegenüber geht die Erfindung von einer bekannten Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Bänder aus, welche aus zwei Spanngerüsten besteht, deren Spanntrommeln über Differentialgetriebe durch eine Welle miteinander verbunden sind, wobei am Überlagerungseingang der Differentialgetriebe ein drehmomentenregelbarer Stützmotor angeordnet ist (vgl. DT-OS 22 35 833). Auch bei diesen drehmomentenmäßig geregelten Stützmotoren besteht die Schwierigkeit, daß das Drehmoment zahlreichen veränderlichen Einflußgrößen ausgesetzt ist und deshalb ein konstantes Drehmoment nicht aufrechterhalten werden kann. So differiert das Drehmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl der Stützmotoren und wird deshalb von der Banddurchlaufgeschwindigkeit beeinflußt. Das wirkt sich besonders bei den im Betrieb ständig vorkommenden Beschleunigungen und Verzögerungen der Banddurchlaufgeschwindigkeit aus. Da die Drehmomente der Stützmotoren mit einer großen Übersetzung von z. B. 1 :250 und mehr auf die Spanntrommeln übertragen werden, bewirken schon kleine Schwankungen dieser Drehmomente sehr große Schwankungen des Bandzuges. Weiterhin haben die Stützmotoren bei generatorischem oder motorischem Betrieb abweichende Drehmomentencharakteristiken. Weitere Einflußgrößen sind die Temperatur des Stützmotors und bei hydraulischen Stützmotoren die Viskosität des Druckmittels. Solche und andere Einflüsse verursachen in unkontrollierbarer Weise ein Schwanken des Drehmomentes und damit des Bandzuges.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß an allen Stützmotoren das vorgegebene Drehmoment konstant aufrechterhalten bleibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Stützmotor mit einem Drehmomentenmeßgerät und einer Regelvorrichtung versehen ist, welche den Istwert des Drehmomentenmeßgerätes mit dem Sollwert eines Sollwertgebers vergleicht und dessen Stellwert das Drehmoment des Stützmotors regelt.

Diese neuartige Ausbildung hat den Vorteil, daß das Drehmoment des Stützmotors ständig auf den eingestellten Sollwert eingeregelt wird, so daß ein konstanter Bandzug und Streckgrad aufrechterhalten bleibt. Alle Einflußgrößen, welche den Istwert beeinflussen, werden durch den Regelkreis ausgeglichen, so daß der für den Bandzug gewünschte Sollwert erhalten bleibt.

Als Drehmomentenmeßgerät sind verschiedene Ausführungen geeignet, von denen Drehmomentenmeßnaben besonders geeignet erscheinen. In einfacher Weise kann für die Regelvorrichtungen aller Spanntrommeln ein gemeinsamer verstellbarer Sollwertgeber Verwendung finden.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung

an Hand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt. In der oberen Darstellung ist eine Spannvorrichtung schematisch in einem Längsschnitt gezeigt, während die darunter befindliche Darstellung den Grundriß der Spannvorrichtung zeigt.

Die Spannvorrichtung besteht aus zwei Spanngerüsten 1, 2, welche mit je vier Spanntrommeln 3 ausgerüstet sind. Zwischen den beiden Spanngerüsten 1, 2 befindet sich eine Bearbeitungsmaschine, beispielsweise eine Streckbiegevorrichtung 4.

Alle Spanntrommeln 3 sind über ein Differentialgetriebe 5 bzw. 6 an eine gemeinsame Welle 7 angeschlossen, die mit einem Antriebsmotor 8 in Verbindung steht. Während bei dem Differentialgetriebe 6 der Überlagerungseingang festgelegt ist, sind alle anderen Differentialgetriebe 5 an einen Stützmotor 9 angeschlossen. Durch diese Ausbildung erhält jede Spanntrommel das vorgesehene Drehmoment. Die mit den Stützmotoren ausgestatteten Differentialgetriebe halten das vorgegebene Drehmoment exakt aufrecht, und zwar unabhängig davon, ob der Antriebsmotor auf die gemeinsame Welle ein Antriebsmoment überträgt oder nicht. Die geforderte Zugspannung bleibt also sowohl bei Bandstillstand als auch bei jeder Bandgeschwindigkeit erhalten. Ebenso bleibt eine Differentialwirkung der Spanntrommeln zueinander durch die momentengeregelten Stützmotoren gewährleistet. Jeder Stützmotor 9 ist für ein vorbestimmtes Drehmoment ausgelegt, wobei alle Stützmotoren entsprechend dem jeweiligen Drehmoment der Spanntrommel gestaffelt sind und sich die Drehmomente aller Spanntrommeln einschließlich der mit c-ein festgelagerten Überlagerungseingang spiegelbildlich gleichen. Durch die Drehmomentenverteilung wird sichergestellt, daß das Drehmoment am Einlaufspanngerüst von Spanntrommel zu Spanntrommel entsprechend dem zulässigen Umschlingungsreibwert zunimmt und am Auslaufspanngerüst spiegelbildlich abnimmt.

Erfindungsgemäß ist zwischen jedem Stützmotor 9 und dem zugeordneten Differentialgetriebe 5 ein Drehmomentenmeßgerät in der Art einer Drehmomentenmeßnabe 10 angeordnet. Diese Drehmomentenmeßnaben 10 liefern jeweils eine Meßgröße, die als Istwert einem Regelkreis aufgegeben wird. Der Regelkreis wird jeweils durch einen Differentialverstärker 12 und eine Stelleinrichtung 13 sowie einen verstellbaren Sollwertgeber 11 gebildet, wobei beim Ausführungsbeispiel für alle Regelkreise ein gemeinsam verstellbarer Sollwertgeber 11 vorgesehen ist, welcher den Sollwert auf die Differentialverstärker 12 aufgibt.

Durch den, jedem Stützmotor 9 zugeordneten Regelkreis wird der Istwert in dem Differentialverstärker 12 ständig mit dem Sollwert 11 verglichen, wobei in den Differentialverstärkern die Drehmomentenstaffelung Berücksichtigung findet. Eventuell vom Sollwert abweichende Werte werden als Stellwerte einer Stelleinrichtung 13 aufgegeben, mit deren Hilfe der zugehörige Stützmotor auf den Sollwert eingestellt wird, je nach der Art des Stützmotors kann die Stelleinrichtung 13 einen Verstärker für einen elektrischen Strom, beispielsweise ein Thyristor oder bei hydraulischen Stützmotoren ein Regelventil sein. Durch die Regelung der Drehmomente an allen Spanntrommeln 3 auf den jeweils vorgegebenen Sollwert wird im Blechband 14 der gewünschte Bandzug zwischen den einzelnen Spanntrommeln, insbesondere zwischen der Ausgangstrommel des ersten Spanngerüstes und der Ausgangstrommel des zweiten Spanngerüstes konstant aufrechterhalten.

Die Erfindung bleibt nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind zahlreiche Änderungen durchführbar, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, an Stelle einer Drehmomentenmeßnabe 10 andere bekannte Drehmomentenmeßgeräte zu verwenden, beispielsweise Bremsdynamometer od. dgl. Ebenso kann der Regelkreis je nach Art der Vergleichs- und Verstärkereinrichtungen verschieden sein, beispielsweise elektrisch oder pneumatisch (Fluidtechnik) erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für kontinuierlich durchlaufende Blechbänder, bestehend aus zwei Spanngerüsten, deren Spanntrommeln über Differentialgetriebe durch eine Welle miteinander verbunden sind, wobei am Überlagerungseingang der Differentialgetriebe ein drehmomentenregelbarer Stützmotor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützmotor (9) mit einem Drehmomentenmeßgerät und einer Regelvorrichtung versehen ist, welche den Istwert des Drehmomentenmeßgerätes mit dem Sollwert eines Sollwertgebers (11) vergleicht und dessen Stellwert das Drehmoment des Stützmotors regelt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Drehmomentenmeßnabe(lO).

3. Spannvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtungen an einen gemeinsamen, verstellbaren Sollwertgeber (11) angeschlossen sind.