DE2836934A1

DE2836934A1 - Band-rueckzugsvorrichtung fuer aufzuwickelnde metall-bandstreifen

Info

Publication number: DE2836934A1
Application number: DE19782836934
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Boesenberg; Hans Kaster
Original assignee: WALZMASCHINENFABRIK AUGUST SCHMITZ GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2433986B1; GB2029124B; BE878350A; GB2029124A; IT7925002A0; JPS5530398A; IT1122442B; US4304346A; FR2433986A1

Description

S 591

Walzmaschinenfabrik 23. August 1978

August Schmitz GmbH

4000 Düsseldorf-Rath

Band-Rückzugsvorrichtung für aufzuwickelnde Metall-Bandstreifen

Die Erfindung betrifft eine Band-Rückzugsvorrichtung zur Erzeugung eines Bremszuges in einer Mehrzahl von aufzuwickelnden Bandstreifen aus Metall unter Verwendung zweier Wanderfeld-Linearmotoren. Sie geht damit aus von der in der DE-OS 22 46 558 beschriebenen Einrichtung zur Erzeugung einer vorgebbaren Bremskraft vor auf Wickelvorrichtungen für Metallbänder. Die Verwendung mindestens eines Wanderfeld-Linearmotors zur Erzeugung einer Bremskraft in nebeneinanderlaufenden Bandstreifen hat den Vorteil, daß trotz der unterschiedlichen Länge der die Streifenschere verlassenden Bandstreifen jeder Bandstreifen aufgrund des Bremszuges des Linearmotors beim Aufwickeln gespannt gehalten wird, so daß gute Schmalband-Bunde gewickelt werden können. Wenn jedoch sehr breite Linearmotoren verwendet werden müssen, wenn Bandstreifen aus einem Kaltband mit großer Breite geschnitten werden, so wirkt es sich nachteilig aus, daß die senkrecht zur Richtung des Bremszuges wirkenden Komponenten der wandernden Magnetkräfte eine Durchbiegung des Linearmotors verursachen dahingehend, daß im Bereich der mittleren Bandstreifen ein kleinerer

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Luftspalt zwischen dem Linearmotor und dem Bandstreifen besteht als an den Rändern. Hierdurch können die mittleren Bandstreifen mit dem Kamm des Linearmotors in Berührung gelangen, was Anlaß zu Störungen geben kann. Außerdem können sich die von der Mitte zu den Rändern hin abnehmenden Bremszüge dahingehend auswirken, daß benachbarte Bänder innerhalb des Linearmotors und dahinter übereinanderlaufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Band-Rückzugsvorrichtung für aufzuwickelnde Metall-Bandstreifen der definierten Art zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß auch breite Linearmotoren während des Betriebes über ihre Breite mit konstantem Luftspalt gegenüber den Bandstreifen arbeiten, die betriebsbedingte Durchbiegung also eliminiert ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zum Vorbiegen mindestens des oberen Linearmotors auf eine konkave Kontur, die - ,in Bandrichtung gesehen - in der Mitte einen größeren Abstand von der Ebene der durchlaufenden Metallbänder hat als an den Rändern, wobei die Kontur in Abhängigkeit von den senkrecht zur Richtung des Bremszuges wirkenden Komponenten der wandernden Magnetkräfte derart voreingestellt ist, daß sie beim Betrieb der Vorrichtung sich einer geraden Linie nähert. Es empfiehlt sich dabei, daß die Vorbiegeeinrichtung in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des oder der Linearmotoren steuerbar ist, wobei gegebenenfalls aus Erfahrungswerten die Vorbiegung in Abhängigkeit von der Dicke der Bandstreifen voreingestellt wird. Es ist auch denkbar, Meßeinrichtungen vorzusehen, die Abweichungen des Kammes eines Linearmotores „ von der anzustrebenden geraden Linie feststellen, um Fehlersignale einer automatischen Regelung zum Konstanthalten der anzustrebenden geraden Linie bzw. des Luftspaltes zuzuführen.

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Bei Walzwerken ist die sogenannte Balligkeitssteuerung wohlbekannt, mit der durch Gegenbiegen von Arbeitsoder Stützwalzen die betriebsbedingte Durchbiegung der Walzen unter der Walzkraft kompensiert wird, um Bleche mit über die Dicke gleicher Dickentoleranz zu erhalten. Bei der Walztechnik kann jedoch davon ausgegangen werden, daß die Arbeitswalzen über ihre Länge sich am Walzgut abstützen, so daß es verhältnismäßig einfach.ist,
durch an,verlängerten Walzenzapfen angreifende Biegekräfte eine Gegenbiegung der Walzen hervorzurufen. Ein Linearmotor hingegen muß gegenüber dem Material, auf
das er einen Bremszug oder eine Vortriebskraft ausüben soll, auf Luftabstand gehalten werden. Unter dieser
Voraussetzung bedarf es zur Vorbiegung eines Linearmotors im Rahmen einer Band-Rückzugsvorrichtung gemäß der Erfindung spezieller Lösungen, die durch die Balligkeitssteuerung in Walzwerken nicht vorgezeichnet und Gegenstand der Patentansprüche 3 bis 7 und 8 ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt quer zur Laufrichtung der Bandstreifen,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig.1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
in Figur 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV
in Figur 1, und

Fig. 5 ein Paßblech nach Patentanspruch 8 im
Querschnitt.

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Die Band-Rückzugsvorrichtung hat zwei Wa,nderf eld-Linearmotoren 1 und 2, die zwischen sich einen Luftspalt S zum Durchlauf der abzubremsenden Bandstreifen bilden, der über seine ganze Länge in seiner Dicke möglichst konstant zu halten ist, da die Linearmotoren die Tendenz haben, unter den senkrecht zum Bremszug wirksamen Komponenten der Magnetkräfte sich durchzubiegen und in der Mittq, anzunähern. Hierdurch wird nicht nur der Bremszug streifenweise unterschiedlich, vielmehr können die mittleren Bandstreifen auch an den Linearmotoren anlaufen und festgebremst werden.

Im Ausführungsbeispiel ist für den unteren Linearmotor keine besondere Vorbiegeeinrichtung vorgesehen, da für diesen Linearmotor ein sehr biegungssteifes unteres Querjoch 3 eingesetzt werden kann, mit dessen Stützwand 3a der Linearmotor 2 über nicht dargestellte Schrauben flächig und zugfest verbunden ist, so daß Linearmotor und Querjoch wie ein gemeinsamer,biegesteifer Träger wirken. Darüber hinaus kann dem Linearmotor 2 eine gewisse Grund-Vorbiegung dadurch gegeben werden, daß zwischen Linearmotor 2 und die Stützwand 3a ein Paßblech 4 nach Fig. 5 eingelegt wird. Unter dem Anzug der nicht dargestellten Befestigungsschrauben erfährt dann der Linearmotor 3 aufgrund des doppel-kellförmigen Querschnittes des Paßbleches 4 eine Vorbiegung nach unten, d.h. er erhält - bezogen auf den Luftspalt S - eine konkave Kontur als Vorbiegung, die verschwindet und sich möglichst einer geraden Linie annähern soll, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist. Auch zwischen dem oberen Linearmotor 1 und seiner Stützwand 5a eines Biegebalkens 5 kann ein Paßblech eingefügt werden, womit allein schon durch eine eingestelltfunveränderliche Vorbiegung beider Linearmotore 1 und 2 die im Betrieb auftretende Durch-

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biegung der Linearmotoren unter den senkrechten Komponenten der Magnetkräfte weitgehend eliminiert werden kann, zumal die Paßbleche 4 gegen solche mit anderem Querschnitt ausgetauscht werden können, wenn beim Durchlauf von dünneren Bandstreifen aus Gründen der Energieersparnis die Linearmotoren mit weniger Energie gefahren werden und ihre betriebsbedingte Durchbiegung kleiner wird. Die Verwendung von Paßblechen 4 ist eine der konkreten LQSungsmöglichkeiten gemäß der Erfindung.

Im Ausführungsbeispiel ist jedoch für den oberen Linearmotor 1 - ggf. zusätzlich zu einem Paßblech 4 - eine steuerbare Vorbiegeeinrichtung vorgesehen. Wie bereits angedeutet, ist hierzu der obere Linearmotor 1 über nicht dargestellte Schrauben flächig und zugfest mit der Stützwand 5a eines Biegebalkens 5 verbunden. Der Biegebalken 5 ist durch sich kreuzende Stege 5b und 5c versteift (Fig. 2). Er ist an einem oberen biegesteifen Querjoch 6 aufgehängt und an senkrechten Säulen 7 höhenverstellbar geführt, über die das obere Querjoch 6 mit dem unteren Querjoch 3 zu einem Maschinengestell vereinigt ist.

Die Aufhängung des Linearmotors 1 besteht aus einem inneren Paar von quer zur Bandlaufrichtung symmetrischen Zugstangen 8, die in Hülsen 9 des QuerJoches 6 geradgeführt sind. Wegen der Möglichkeit der Durchbiegung, des Biegebalkens 5 sind die unteren Enden der Zugstangen 8 mit den Biegebalken 5 gelenkig verbunden, indem die Zugstangen, wie Fig. 2 am besten zeigt, seitlich ausladende fliegende Rollen IO tragen, die quer zur Bandlaufrichtung gerichtete Kraftübertragungsschienen 11 von senkrechten Stegen 5b des Biegebalkens 5 untergreifen. Die Schienen sind mittels Schrauben 12 an Klötzen 13 befestigt, die ihrerseits an zwei nebeneinanderliegenden Stegen 5b angeschweißt sind. 030011/0061

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Zur Einstellung des Luftspaltes S sind die Zugstangen 8 axial gemeinsam verstellbar, und zwar durch gabelförmige Stellkeile 15, die auf einem quer zu den Zugstangen verlaufenden, am oberen Querjoch 6 verschieblich geführten Schlitten 16 angeordnet sind. Die Stellkeile 15 untergreifen jeweils einen an der Mutter 17 anliegenden keilförmigen uftterlegrlng 18. Der S.chlitten 16 ist über ein Handrad 19 verschiebbar, womit die Axialverstellung der Zugstangen 8 bewirkt wird, über die Höhenverstellbarkeit des oberen Linearmotors 1 kann die Größe des Luftspaltes S und damit der Abstand der Kämme der beiden Linearmotoren 1 und 2 von den durchlaufenden Bandstreifen in Abhängigkeit von deren Dicke auf den günstigsten Wert eingestellt werden.

Die Zugstangen 8 sind auch Teile der Vorbiegeeinrichtung, da sie den Biegebalken 5 gegen nach unten gerichtete Biegekräfte von einem äußeren Paar von hydraulisch betätigten Druckstangen 20 fixieren. Zum Betätigen der Druckstangen 20 dienen Hydraulikzylinder 21, die über Schwenkzapfen 22 eines Ringes 23 gelenkig an Stegen 6a des Querjoches 6 festgelegt sind, wie Fig. 3 zeigt. Die Druckstangen 20 sind starr mit Anschlußstücken 20a verbunden, die über je einen Bolzen 24 gelenkig an zwei Stege 5b des Biegebalkens 5 angeschlossen sind (Fig.4).

Zur Inbetriebnahme der dargestellten Band-Rückzugsvorrichtung werden nach der beschriebenen Einstellung des Luftspaltes S die Hydraulikzylinder 21 mit einem bestimmten Druck beaufschlagt, der die Druckstangen 20

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nach unten drängt, wodurch die äußeren Enden des Biegebalkens 5 und damit des Linearmotors 1 nach unten gebogen werden, der auf diese Weise eine konkave Kontur erhält. Im Betrieb soll diese Vorbiegung durch magnetische Kräfte des Wanderfeldes des Linearmotors 1 verschwinden, so daß sich die Kontur einer geraden Linie nähert, was gleichbedeutend ist-mit einer gleichmäßigen Dicke des Luftspaltes S über seine ganze Breite.

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-Al-

L e e r s e i t e

Claims

Walzmaschinenfabrik 23. August 1978

August Schmitz GmbH

c
Düsseldorf-Rath

PATENTANSPRÜCHE

Band-Rückzugsvorrichtung zur Erzeugung eines Bremszuges in einer Mehrzahl von aufzuwickelnden Bandstreifen aus Metall unter Verwendung mindestens eines Wanderfeld-Linearmotors, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4 bzw. 8, 20) zum Vorbiegen mindestens des oberen Linearmotors (1) auf eine kon·^ kave Kontur, die - in Bandlaufrichtung gesehen in der Mitte einen größeren Abstand von der Ebene der durchlaufenden Metallbänder hat als an den Rändern, wobei die Kontur in Abhängigkeit von den senkrecht zur Richtung des Bremszuges wirkenden Komponenten der wandernden Magnetfelder derart voreingestellt ist, daß sie beim Betrieb der Vorrichtung sich einer geraden Linie nähert.
2. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbiegeeinrichtung (8, 20) in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des oder der Linearmotoren (1) steuerbar ist.
3. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch Γ oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der vorzubiegende obere Linearmotor (1) über seine Länge und Breite flächig und zugfest mit einem Biegebalken (5) verbunden ist,

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über dem im Abstand ein mit einem unteren Querjoch

(3) zu einem Maschinengestell vereinigtes biegestei-

ist/
fes Oberjoch (6) angeordnet//an dem die an dem Biegebalken angreifende Vorbiegeeinrichtung (8, 20) festgelegt ist.
4. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegebalken (5) über die Vorbiegeeinrichtung höhenverstellbar ist.
5. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbiegeeinrichtung besteht aus einem inneren Paar von quer zur Bandlaufrichtung symmetrisch angeordneten, im Oberjoch (6) geradgeführten und axial verstellbaren Zugstangen (8), an denen der Biegebalken (5) gelenkig aufgehängt ist, und aus einem äußeren Paar von hydraulisch betätigten, mit dem Biegebalken gelenkig verbundenen Druckstangen (20), deren Zylinder (21) am Oberjoch festgelegt sind.
6. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (8) durch gabelförmige Stellkeile (15) axial verstellbar sind, die auf einem quer zu den Zugstangen verlaufenden, am Oberjoch (6) verschieblich geführten Schlitten (16) angeordnet sind und jeweils einen an der Mutter (17) anliegenden, keilförmigen Unterlegring (18) untergreifen, und daß die unteren Enden der Zugstangen seitlich ausladende fliegende Rollen (10)' tragen, die quer zur Bandlaufrichtung gerichtete Kraftübertragungsschienen (11) von senkrechten Stegen (5b) des Biegebalkens (5) untergreifen.

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7. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspru.cn 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (21) der Druckstangen (20) zwischen senkrechten Stegen (6a) des Oberjoches (6) pendelnd festgelegt sind.
8. Band-Rückzugsvorrichtung nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß der untere Linearmotor (2) flächig und zugfest mit einem biegesteifen unteren Querjoch (3) verbunden ist.
9. Band-Rückzugsvorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Linearmotor mit. dem Biegebalken (5) oder Querjoch (3) mittels Schrauben flächig und zugfest verbunden ist, und daß zwischen dem oder den Linearmotoren und ihren , Stützflächen (3a, 5a) Paßbleche (4) angeordnet sind, die in der Mitte dünner sind als an den seitlichen Rändern und dem oder den Linearmotoren unter dem Anzug der Schrauben eine konkave Grund-Vorbiegung verleihen.

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