DE2759235C2

DE2759235C2 - Aufwickelvorrichtung für Metallbänder

Info

Publication number: DE2759235C2
Application number: DE19772759235
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5870 Hemer Kummerhoff
Original assignee: Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Current assignee: Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Priority date: 1977-12-31
Filing date: 1977-12-31
Publication date: 1986-10-02
Also published as: DE2759235B1

Description

30

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufwickelvorrichtung für Metallbänder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

Die Aufwickelvorrichtungen für Metallbänder beste- · hen aus der Aufwickelhaspel und dem vorgeordneten Zug- oder Bremsrollensystem. Anstelle von Rollen können auch andere Bremssysteme, z. B. Pressen oder ein Wirbelstromfeld vorgesehen sein. Probleme ergeben sich bei den Aufwickelvorrichtungen dadurch, daß einerseits ein möglichst gleichmäßiger Rückzug erzeugt werden soll, andererseits aber der Rückzug aufgrund des Auftretens von Schlupf unangenehme Nebenwirkungen mit sich bringen kann, wie ein Verkratzen der Bandoberfläche, erhöhter Verschleiß der Rollenoberfläche und Bandlaufschwierigkeiten. Eine typische Bauweise des Zug- und Bremsrollensystems setzt sogenannte S-Rollen ein, wobei das Metallband die beiden mit Abstand zueinander angeordneten Rollen jeweils mit einem großen Umschlingungswinkel umgibt. In Verbindung mit einem solchen S-Rollenaggregat ist es bekannt, zusätzlich eine weitere Rolle einzusetzen, die in Höhe der Einlaufstelle des Metallbandes an die erste Rolle kräftig angestellt wird (»Herstellung von kaltgewalztem Band«, Teil 1, Verlag Stahl Eisen, Düsseldorf 1970, S. 98, Bild 25). Bei dieser Konstruktion ergeben sich erhebliche Probleme durch Schlupf. Es ist ein Teil der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung, die durch Schlupf verursachten Oberflächenschäden zu vermeiden und eine Konstruktion zu entwickeln, die einen möglichst gleichmäßigen Rückzug gewährleistet.

Die vorstehenden Probleme treten insbesondere dann auf, wenn die Aufwickelvorrichtung zur Bremsung von einem durch Längsteilen in eine Vielzahl von Teilstreifen geteilten Metallband verwendet wird. Beim Wickeln solcher Teilstreifen entstehen, z. B. aufgrund von Dickenunterschieden, unterschiedliche Wickeldurchmesser auf der Aufwickelhaspel; diese rufen unterschiedliche Wickelgeschwindigkeiten hervor. Um eine feste Wickelung bei allen Teilstreifen zu erreichen, muß die vorgesehene Bremseinrichtung Geschwindigkeitsunterschiede bis zu 1 bis 2% bei den Teilstreifen ermöglichen und trotzdem a'ien Teilstreifen einen möglichst gleichmäßigen Rückzug aufgeben. Trotz einer großen Anzahl von Lösungsvorschlägen ist dieses Problem nach wie vor ungelöst Nachfolgend werden verschiedene Lösungsvorschläge diskutiert, die aber allesamt das anstehende Problem noch nicht zufriedenstellend lösen konnten:

In der Zeitschrift »Bänder Bleche Rohre« (1-1975), S. 12—16, insb. S. 14, Bild 5 und 7 sind Aufwickelvorrichtungen beschrieben, die zur Bremsung von Teilstreifen eingesetzt werden. Bei der bekannten Konstruktion nach Bild 5 werden die Teilstreifen zwischen zwei gebremsten Rollen hindurchgezogen. Die Teilstreifen laufen praktisch tangential zwischen den beiden Rollen durch und werden durch die gebremsten Rollen gebremst Ein Vorteil dieser bekannten Konstruktion ist die geringe Gefahr der Oberflächenbeschädigung. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß die Streifen durch Liniendruck zwischen den Rollen seitlich verlaufen. Bei der Konstruktion nach Bild 7 wird nur noch eine der Rollen gebremst, während die andere, angedrückte Rolle frei läuft Diese Konstruktion ermöglicht einen etwas höheren Ausgleich unterschiedlicher Wickeldurchmesser und sich daraus ergebender unterschiedlicher Geschwindigkeit der Teilstreifen. Es bleiben aber nach wie vor die Probleme erhalten, daß insbesondere bei breiten und dünnen Bändern die Teilstreifen seitlich verlaufen. Um das Problem der seitlich verlaufenden Teilstreifen zu überwinden, wird in der Druckschrift vorgeschlagen (s. Bild 6), in Kombination mit den gegeneinandergedrückten Rollen eine Bandpresse vorzusehen. Diese vor den Rollen angeordnete Bandpresse bringt die Gefahr von Beschädigungen an der Oberfläche der gebremsten Teilstreifen mit sich. Die genannte Zeitschrift zeigt außerdem auf Seite 15 mit Bild 11 eine Konstruktion, bei welcher die Teilstreifen mit Hilfe eines 5-Rollenblocks gebremst werden. Bei einem 5-Rollenblock weisen die beiden Rollen bekanntlich einen Abstand voneinander auf, d. h. sie sind mit ihrem Umfang nicht gegeneinandergedrückt. Die Teilstreifen laufen mit großem Umschlingungswinkel jeweils über die Rollen des 5-Rollenblocks. Bei Gerüsten dieser Art ist ein Eingangszug in den zu bremsenden Teilstreifen erforderlich, der z. B. mit Hilfe einer Bandpresse aufgebracht wird. Hierbei besteht in gleicher Weise die Gefahr von Oberflächenbeschädigungen an den gebremsten Teilstreifen. Die Zeitschrift zeigt außerdem auf Seite 16 mit Bild 14 eine Ausführungsform, bei welcher der Anfangszug durch Wirbelströme aufgebracht wird. Abgesehen von der aufwendigen Konstruktion sind die so gezeugten Bremskräfte nur in Sonderfällen ausreichend.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufwickelvorrichtung zu entwickeln, die, ohne Oberflächenschäden zu erzeugen, wie sie bei Bandpressen und üblichen 5-Gerüsten erzeugt werden, ein straffes Aufwickeln des Metallbandes auf der Aufwickelhaspel gewährleistet. Insbesondere im Falle von Teilstreifen soll gewährleistet sein, daß bei einem straffen Aufwickeln der Teilstreifen auf der Aufwickelhaspel eine gute Führung der Teilstreifen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen 2 und 3 sind vorteilhafte

Ausgestaltungen gekennzeichnet

Um ein Andrücken der beiden Rollen zu gewährleisten, werden die Rollen zweckmäßigerweise mit Kräften von 0,5 bis 5 kp/cm² gegeneinandergcdrückl. Dieses Andrücken kann z. B. mit einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung erfolgen, die z. B. auf die Achse der gering umschlungenen Rolle wirkt Durch das Andrücken ergibt sich an der Berührungsstdle der Rollen mit dem Metallband eine geringe Abplattung, so daß die bevorzugte geringe Umschlingung der zweiten ·ο Rolle auch dann gewährleistet sein kann, wenn das Metallband praktisch tangential in die »gering umschlungene Rolle« einläuft Ein tangentialer Einlauf wird dann erwünscht, wenn in einem stärkeren Maß Oberflächenbeschädigungen vermieden werden sollen. '5 Beim langentialen Einlauf wird z. B. im Ausmaß der Abplattung ein »Umschlingungswinkel ß« von 1° bis 3° beobachtet Es ist zweckmäßig, die gering umschlungene Rolle dort an die stark umschlungene Rolle zu drücken, an welcher das Metallband an die stärker umschlungene Rolle aufläuft Nach Passieren dieser Einlaufstelle werden dann die Teilstreifen nur noch über eine größere Strecke um die stärker umschlungene Rolle geführt, wobei ein Schlupfausgleich erfolgen kann. Die Konstruktion hat den Vorteil, daß sich nur eine geringe Berührungslänge ergibt, so daß die Wahrscheinlichkeit von Oberflächenschäden erheblich gemindert ist. Der gewünschte Bremseffekt ist trotzdem gewährleistet, da die beiden Rollen gegeneinandergedrückt sind, und die gering umschlungene Rolle gebremst ist.

Für die Führung der Teilstreifen und ein straffes Aufwickeln der Teilstreifen ist wesentlich, daß die Teilstreifen einerseits über eine hinreichend lange Strecke um die Rolle mit größerer Umschlingung geführt sind, gleichzeitig aber der Abstand zwischen der Ablaufstelle A von der stärker umschlungenen Rolle bis zur Auflaufstelle R des sich am Aufwickelhaspel bildenden Aufwickelrings möglichst klein ist. Zwischen den Stellen A und R sollen die Teilstreifen nur eine möglichst kurze freie Weglänge durchlaufen. Die kurze freie Weglänge kann man bei wachsendem Aufwickelring gewährleisten, wenn die beiden Rollen und/oder der Aufwickelhaspel relativ zueinander verfahrbar angeordnet sind. Die mit der erfindungsgemäßen Konstruktion erzielte kurze freie Weglänge gewährleistet, daß die Teilstreifen sicher und fest auf den zugehörigen Aufwickelring auflaufen. Die Teilstreifen laufen praktisch unmittelbar nach Verlassen der stärker umschlungenen Rolle auf den zugehörigen Aufwickelring auf. So liegt die freie Weglänge vorzugsweise unter 100 mm.

Die besonderen Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind darin zu sehen, daß bei schonender Behandlung der Metallbandoberfläche eine sehr gute Führung der Teilstreifen gewährleistet ist. Selbst bei z. B. 30 bis 60 Tcilstreifen wird ein sicheres, straffes und oberflächenschonendes Aufwickeln der Teilstreifen gewährleistet. Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der in den Figuren dargestellten Beispiele erläutert. Es zeigt F i g. 1 in Seitenansicht eine erste Ausführungsform,

F i g. 2 eine Draufsicht der F i g. 1,

F i g. 3 eine Alternative der F i g. 1 und

F i g. 4 eine bevorzugte Ausführungsform der F i g. 3.

Wie die F i g. 1 bis 4 zeigen, besteht die Aufwickelvorrichtung aus der Aufwickelhaspel 6 und dem vorgeordneten Bremsrollenpaar, das aus zwei gegeneinandergedrückten Rollen 4 und 5 besteht. Die haspelnähere Rolle 5 hat einen starken Umsch'ingungswinkel χ für das Metallband von etwa 120°. Die haspelfernere Rolle 4 hat einen geringen Umschlingungswinkel β von etwa 15°.

Das aus einer Vielzahl von Teilstreifen 2 bestehende Metallband läuft zunächst über eine Separierrolle 3 und anschließend (gemäß Fig. 1) zunächst auf die Rolle 4 auf, worauf kurz danach die stärkere Umschlingung in der Gegenrichtung um die Rolle 5 beginnt Die Lage der Einspannstelle E der Teilstreifen zwischen den beiden Rollen 4 und 5 ist mit E bezeichnet Die Lage der Einspannstelle ergibt sich exakt durch eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Achsmittelpunkten der beiden Rollen 4 und 5. An der Einspannstelle E ist der Verlauf des Metallbandes tangential zum Umfang beider Rollen, d. h. die Teilstreifen verlaufen senkrecht auf die gedachte Verbindungslinie. Die Teilstreifen 2 verlassen die stärker umschlungene Rolle 5 an der Ablaufstelle A und laufen an der Auflaufstelle R auf den Aufwickelring auf, der sich auf der Aufwickelhaspel 6 bildet. Gemäß F i g. 1 beträgt der Weg der Teilstreifen von der Einspannstelle E bis zur Auflaufstelle R etwa "Vgtnal Umfang der Rolle 5. Berücksichtigt man, daß für die Rolle ein Umschlingungswinkel α von etwa 120° vorgesehen ist (dies entspricht V₉ des Umfangs), so verbleibt zwischen den Stellen E und R für die Teilstreifen eine freie Weglänge, die etwa nur '/gmal Umfang dei Rolle 5 entspricht Diese kurze freie Weglänge wird mit wachsendem Aufwickelring gewährleistet, indem der Aufwickelhaspel 6 und/oder die Rollen 4 und 5 relativ zueinander verfahren werden. Eine hierfür geeignete Konstruktion wird in Verbindung mit F i g. 4 näher erläutert.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 befindet sich die Rolle 4 vertikal unterhalb der Rolle 5. Die Rolle 4 wird mit Hilfe der Andrückvorrichtung 7 gegen die Rolle 5 gedrückt Zusätzlich ist die Rolle 4 zur Bremsung mit einer Bremsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die geringe Umschlingung der Rolle 4 praktisch auf das Ausmaß der Abplattung des Urnfangsmaterials der Rolle 4 auf die Teilstreifen 2 beschränkt. In diesem Fall bildet sich praktisch kaum noch ein Umschlingungswinkel β bei der Rolle 4 aus. Der Umschlingungswinkel β im Ausmaß der Abplattung beträgt z. B. 2°. F i g. 4 verdeutlicht, daß zur Aufrechterhaltung der kurzen freien Weglänge zwischen den Stellen A und R die Rollen 4 und 5 und auch die Separierrolle 3 in einem Schlitten 9 angeordnet sind, der auf Schienen 8 horizontal verfahrbar ist. Die Ausgangsposition der Rollen 4' und 5' bei noch leerem Aufwickelhaspel 6 ist gestrichelt eingezeichnet. Mit wachsendem Aufwickelring auf der Aufwickelhaspel 6 wird der Schlitten 9 horizontal nach rechts verfahren, so daß immer der gleiche kurze Abstand zwischen den Stellen A und R gegeben ist.

Die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung erlaubt ein sicheres Führen der Teilstreifen auf der stärker umschlungenen Rolle 5, wobei der Umschlingungswinkel α vorzugsweise zwischen 90° und 150° liegt. Die Rolle 5 gewährleistet einen Schlupfausgleich und ein sicheres Führen. In Kombination hiermit wird ein straffes Aufwickeln durch die Rolle 4 gewährleistet. Die Rollen 4 und 5 sind gegeneinandergedrückt, wobei die Rolle 4 gebremst ist. Die die Bremsung ausübende Rolle 4 hat kaum die Möglichkeit, Oberflächenschäden zu bewirken, da sie die Teilstreifen nur auf einer ganz kurzen Wegstrecke berührt. Die gering umschlungene Rolle 4 ist zweckmäßigerweise an der

Einlaufstelle der Teilstreifen auf die stärker umschlungene Rolle 5 angeordnet. Dies ermöglicht u. a., daß die kurze freie Weglänge (Abstand zwischen den Stellen R und A) konstruktiv verwirklicht werden kann. Die Aufwickelvorrichtung eignet sich für Metallbänder und übliche Stahlbänder, insbesondere in Form von längsgeteilten Teilstreifen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

IO

20 25 30 35 40 45

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Aufwickelvorrichtung für Metallbänder mit einer Aufwickelhaspel und zwei der Aufwickelhaspei vorgeordneten gegeneinandergedrückten Rollen, zwischen denen unter teilweiser Umschlingung das Metallband mittels einer der Rollen gebremst ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der Aufwickelhaspel (6) nähere Rolle (5) vom ι ο Metallband mit einem Winkel α von mindestens 75° umschlungen, die andere Rolle (4) gebremst, der Umschlingungswinkel (ß) der gebremsten Rolle (4) kleiner als der Winkel α ist und daß die Weglänge zwischen der Einspannstelle (E) des Metallbandes zwischen den beiden Rollen (4,5) und der Auflaufstelle (R) des Metallbundes auf den sich am Aufwickelhaspel (6) bildenden Aufwickelring kleiner als Vernal Umfang der Rolle (5) mit dem größeren Umschlingungswinkel (et) ist

2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebremste Rolle (4) einen Umschlingungswinkel (ß) von weniger als 60° aufweist.

3. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gebremste Rolle (4) einen Umschlingungswinkel von unter 8" aufweist.