DE2933017C2

DE2933017C2 - Bandspeicherantrieb

Info

Publication number: DE2933017C2
Application number: DE2933017A
Authority: DE
Inventors: Andreas 4300 Mülheim Noe; Oskar Ing.(grad.) 4330 Mülheim Noe; Rolf 1000 Berlin Noe
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1984-04-12
Also published as: IT1132323B; DE2933017A1; GB2056953A; US4360137A; IT8024004A0; GB2056953B

Description

Die Erfindung betrifft einen Bandspeicherantrieb für einen horizontal verfahrbaren Schlingenwagen oder in einem Schlingenturm vertikal verfahrbaren Rollentisch, insbesondere für Kunststoff-, Papier- oder Metallband, mit einem Umlaufgetriebe mit auf den Schlingenwagen oder Rollentisch arbeitendem Abtrieb.

Im Ein- und Auslauf von Bandbehandlungsanlagen für beispielsweise Kunststoffbänder, Papierbänder, Metallbänder od. dgl. mit kontinuierlichem Betrieb im Prozeßteil ist es erforderlich, jeweils einen Bandspeicher anzuordnen, der die Stillstandszeiten beim Wechseln der Wickelrollen überbrückt. Bei der Behandlung von Metallbändern kann der Prozeßteil eine Streckanlage, eine Beize, eine Verzinkungsanlage, eine Farbbeschichtungsanlage od. dgl. sein. Als Bandspeicher kennt man solche in Horizontal-Bauart und in Vertikal-Bauart. Die Horizontal-Bauart wird mit einem oder mehreren Schlingenwagen ausgeführt, wobei der Bandspeicherantrieb für den Schlingenwagen regelmäßig über ein Seil mit dem Schlingenwagen verbunden ist und lediglich die Aufgabe hat, einen möglichst konstanten, eingestellten Bandzug sowohl während des Füllens als auch Entleerens des Bandspeichers zu halten, um eine ungleichmäßige Bandbehandlung und damit Qualitätsbeeinträchtigungen zu vermeiden. — Die Vertikal-Bauart eignet sich insbesondere für das Speichern großer Bandlängen. Sie weist eine Reihe fest angeordneter Rollen und einen vertikal verfahrbaren Rollentisch auf. Je nach Ausführungsform dieser Bauart ist die fest angeordnete Rollenreihe nach oben und der Rollentisch nach unten verfahrbar oder umgekehrt. In diesem Fall ist dem Rollentisch ein Bandspeicherantrieb zugeordnet, der den Rollentisch mit einer einstellbaren Zugkraft entsprechend dem gewünschten Bandzug nach oben bzw. nach unten zieht Sowohl bei der Horizontal-Bauart als auch bei der Vertikal-Bauart ist dem Bandspeicher ein geschwindigkeitsgeregelter Bandantrieb im Einlauf vor- und im Auslauf nachgeschaltet Die Geschwindigkeitsdifferenzen dieser beiden Bandantriebe bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher der Schlingenwagen oder Rollentisch verfahren werden muß. Der zugeordnete Bandspeicherantrieb muß zwangsläufig seine Drehrichtung in den jeweiligen Endstellungen umkehren, wenn z. B. der Bandspeicher gefüllt bzw. entleert ist jedoch seine Wirkrichtung zur Aufrechterhaltung des gewünschten Bandzuges beibehalten. Bei der Umkehr der Drehrichtung des Bandspeicherantriebs sind bei der bisherigen

t5 Bauart stärkere Zugschwankungen jedoch nicht zu vermeiden. Sie resultieren aus Kommutierungsschwierigkeiten eines Gleichstromantriebs bei der Drehzahl nahe Null sowie aus unterschiedlichen Reibungsverhältnissen an den Zahnrädern bei Stillstand und laufendem Getriebe. Die Zugschwankungen können bei empfindlichen Bändern, wie z. B. Folien, zu Querwellen und schließlich Bandrissen führen. Darüber hinaus erzeugen die Zugschwankungen Schwingungen, die sich über die gesamte Bandbehandlungsanlage fortpflanzen. Das führt zu Schwierigkeiten im eigentlichen Prozeßteil, da die erforderliche Prozeßgeschwindigkeit nicht konstant gehalten werden kann. — Um eine Überhitzung des Bandspeicherantriebs zu vermeiden, läßt man den Bandspeicherantrieb in der jeweiligen Endstellung mit geringen ± Geschwindigkeiten um eine mittlere Regelstellung pendeln. Daraus resultieren insbesondere beim Null-Durchgang ständige Zugschwankungen. Ferner wird durch diese Regelwege das Speichervermögen des Bandspeichers erheblich reduziert.

Im übrigen ist ein Bandspeicherantrieb der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei welchem das Umlaufgetriebe lediglich einen Antrieb, dagegen zwei Abtriebe aufweist, und zwar einerseits für eine Walzenzugvorrichtung und andererseits für einen Spindelantrieb des Rollentisches. Der Antrieb weist einen Motor auf, der bei Bedarf verzögert oder angehalten werden kann. Dadurch kann die auf das Umlaufgetriebe arbeitende Motorwelle verlangsamt werden und bleibt schließlich stehen. Ferner ist ein Betriebszustand vorgesehen, wonach der Motor die Motorwelle in einer Drehrichtung antreibt, welche der Drehrichtung, wie sie der Motorwelle über das Umlaufgetriebe von der eigentlichen Antriebswelle erteilt werden kann, entgegengerichtet ist Durch diese Wirkung des Motors wird auch der Spindelantrieb für den Rollentisch entgegengesetzt gedreht, um den zuvor hochgefahrenen Rollentisch wieder in die untere Speicherstellung zu verfahren (vgl. DE-GM 75 01 986). — Diese bekannten Maßnahmen haben zur Lösung der eingangs erläuterten Probleme nicht maßgebend beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bandspeicherantrieb der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher unter Konstanthaltung des eingestellten Bandzuges überhitzungs- und zugschwankungsfrei arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der gattungsgemäße Bandspeicherantrieb dadurch gekennzeichnet daß dem Umlaufgetriebe zwei Antriebe zugeordnet sind, von denen der erste Antrieb mit konstantem einstellbaren Drehmoment und der zweite Antrieb mit vorgegebener Drehzahl betrieben wird und beide Antriebe bei gleichbleibender Drehrichtung eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten. — Diese Maßnahmen der Erfindung ha-

ben zur Folge, daß über den ersten Antrieb die Einstellung des jeweils gewünschten Bandzuges und dessen Konstanthaltung erfolgt, während der zweite Antrieb mit konstanten oder veränderlichen Dreiizahlen betrieben wird, so daß der Schlingenwagen oder Rollentisch mit einer dem eingestellten Bandzug entsprechenden Zugkraft unter Beibehaltung der gleichen Wirkrichtung hin- und her- bzw. nach oben und unten gezogen wird. Während die Drehrichtung beider Antriebe gleichbleibt, wechselt die Drehrichtung des Abtriebs ohne Veränderung seiner Wirkrichtung. Dadurch, daß beide Antriebe eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten, und zwar selbst dann nicht, wenn der Abtrieb stillsteht, werden Kommutierungsschwierigkeiten ebenso wie schwankende Reibungsverhältnisse im Getriebe und eine Überhitzung des erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebes vermieden. Folglich sind nicht länger Zugschwankungen und daraus resultierende, sich in die gesamte Bandbehandlungsanlage und insbesondere im Prozeßteil fortpflanzende Schwingungen zu befürchten. Darüber hinaus läßt sich das Speichervermögen des Bandspeichers optimal ausnutzen. Die Mindestdrehzahl der beiden Antriebe läßt sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen frei bestimmen. Sämtliche Zahneingriffe des Umlaufgetriebes bleiben in ständiger Rotation, wodurch die Schmierung sichergestellt wird und sich die Reibungsverhältnisse an den Zahnflanken nicht wesentlich ändern. Die Pendelwege des erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebs in seinen jeweiligen Endstellungen können auf ein Minimum zurückgeführt werden. Dieses Minimum resultiert aus den unvermeidbaren geringen Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den dem Bandspeicher vorgeschalteten und nachgeschalteten Bandantrieben. Zwar sind die Geschwindigkeiten dieser beiden Bandantriebe synchron geregelt, jedoch läßt sich völliger Synchronlauf nur selten erreichen. Im Ergebnis werden ohne Überhitzungserscheinungen Zugschwankungen, Schwingungen und Nachfedern des Bandspeichers mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebs vermieden. — Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Bandspeicherantrieb bzw. dessen Umlaufgetriebe spielt es im Prinzip keine Rolle, wo die beiden Antriebe und wo der Abtrieb angeordnet werden. Es kann z. B. ein Planetengetriebe mit Hohlrad, Sonnenrad und Steg verwendet werden, bei dem das Sonnenrad mit vorgegebener Drehzahl und das Hohlrad mit konstantem Drehmoment betrieben werden, während der Steg den Abtrieb bildet Es kann aber auch ebensogut der Abtrieb über das Hohlrad erfolgen, wobei das Sonnenrad und der Steg angetrieben werden. Grundsätzlich eignen sich alle bekannten Bauarten von Umlaufgetrieben in Stirnrad- oder Kegelradausführungen für den erfindungsgemäßen Bandspeicherantrieb.

Die Erfindung weiterbildende Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Grundsätzlich besteht nach Lehre der Erfindung die Möglichkeit, die Drehzahl des zweiten Antriebs konstant zu halten. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs mit einer von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben wird, die aus der Geschwindigkeitsdifferenz der dem Bandspeicher vor- und nachgeschalteten Bandantriebe resultiert. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, die Drehzahl des zweiten Antriebs in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers zu regeln. — Grundsätzlich kann das Umlaufgetriebe als einstufiges Getriebe ausgebildet sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das Umlaufgetriebe als Getriebeendstufe eines mehrstufigen Getriebes angeordnet ist und dadurch unmittelbar auf den Abtrieb arbeitet, um auch bei einem mehrstufigen Getriebe die ständige Rotation sämtlicher Zahnräder und dadurch einwandfreie Schmierung ohne Änderung der Reibungsverhältnisse zu gewährleisten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Bandbehandlungsanlage in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Bandspeicher für den Gegenstand nach F i g. 1 mit dem Bandspeicherantrieb,

F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach F i g. 2,

F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach F i g. 3,

F i g. 5 einen Bandspeicher mit einstufigem Umlaufgetriebe in schematischer Darstellung,

F i g. 6 den Gegenstand nach F i g. 5 mit mehrstufigem Umlaufgetriebe,

F i g. 7 einen Geschwindigkeits- und Drehzahlplan für das Umlaufgetriebe des Bandspeicherantriebs mit konstanter Drehzahl für das Sonnenrad und

F i g. 8 den Gegenstand nach F i g. 7 mit variabler Drehzahl für das Sonnenrad.

In den Figuren ist eine Bandbehandlungsanlage mit kontinuierlichem Betrieb im Prozeßteil 1 dargestellt. Im Einlauf und im Auslauf der Behandlungsanlage ist jeweils ein Bandspeicher 3 angeordnet. Bei diesen Bandspeichern 3 kann es sich um eine Vertikal-Bauart mit Schlingenturm 4 und vertikal verfahrbarem Rollentisch 5 gemäß Fig.2 oder um eine Horizontal-Bauart mit einem oder mehreren Schlingenwagen 6 gemäß F i g. 3 handeln. F i g. 4 zeigt einen Schlingenwagen 6 der Horizontal-Bauart für eine Doppelschlinge. Grundsätzlich können auch Schlingenwagen in Tandemanordnung eingesetzt werden, was nicht gezeigt ist. Jedem Bandspeicher 3 ist ein Bandantrieb 7 vorgeschaltet und nachgeschaltet. Außerdem ist jeder Bandspeicher 3 mit einem Bandspeicherantrieb 8 ausgerüstet, welcher unter Zwischenschaltung einer Seiltrommel 9, eines Kettenrades od. dgl. auf den Rollentisch 5 bzw. Schlingenwagen 6 arbeitet und diesen mit einer konstanten Zugkraft, unabhängig von der wechselnden Drehrichtung des Abtriebs 10, also mit stets gleichbleibender Wirkrichtung zieht, um einen eingestellten Bandzug in dem den Bandspeicher 3 unter Schlingenbildung durchlaufenden Band 2 konstant zu halten.

Der Bandspeicherantrieb 8 für den horizontal verfahrbaren Schlingenwagen 6 oder den in dem Schlingenturm 4 vertikal verfahrbaren Rollentisch 5 ist gekennzeichnet durch ein Umlaufgetriebe 11 mit zwei Antrieben 12, 13 und einem Abtrieb 10, bei dem der eine erste Antrieb 12 mit konstantem einstellbarem Drehmoment und der andere zweite Antrieb 13 mit vorgegebener Drehzahl betrieben wird. Beide Antriebe 12,13 arbeiten mit gleichbleibender Drehrichtung und werden so betrieben, daß sie eine vorgegebene Mindestdrehzah¹ nicht unterschreiten. Auf die Antriebe 12,13 arbeiten Elektromotoren 14 oder Hydromotoren. Vorzugsweise wird die Drehzahl des zweiten Antriebs 13 mit einer von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben, die aus der Geschwindigkeitsdifferenz der dem Bandspeicher 3 vor- und nachgeschalteten Bandantriebe 7 resultiert. Die Drehzahl des zweiten Antriebs 13

kann in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers 15 geregelt wenden. Das Getriebe kann gemäß F i g. 5 als einstufiges oder gemäß Fig.6 als mehrstufiges Getriebe ausgebildet sein. Im letzteren Fall ist das Umlaufgetriebe 11 als Getriebeendstufe angeordnet und arbeitet dadurch unmittelbar auf den Abtrieb 10.

Die Geschwindigkeits- und Drehzahlpläne gemäß der F i g. 7 und 8 für das Umlauf- bzw. Planetengetriebe lassen die verschiedenen Arbeitspunkte der einander zugehörigen Drehzahlen π und Geschwindigkeiten V von Sonnenrad, Hohlrad und Steg erkennen. In beiden Fällen bildet der Steg den Abtrieb 10. Nach Fig.7 ist die für das Sonnenrad vorgegebene Geschwindigkeit Vso bzw. Drehzahl n_So konstant. Nach F i g. 8 nimmt die Geschwindigkeit Vs₀ des Sonnenrades um jenes Maß zu, um welches die Geschwindigkeit VW des Hohlrades abnimmt. In diesem Fall wird also das Sonnenrad mit variabler Drehzahl und damit variabler Geschwindigkeit angetrieben. Diese Wechselwirkung zwischen Sonnenrad und Hohlrad führt zu einem besonders anpassungsfähigen und leistungsgerechten Bandspeicherantrieb 8. — Beide Geschwindigkeits- und Drehzahlpläne lassen erkennen, daß die Antriebe 12, 13 einerseits ihre Drehrichtung stets beibehalten, andererseits eine Mindestdrehzahl n_mi„ nicht unterschreiten. Im übrigen kann der Abtrieb 10 ebensogut am Hohl rad erfolgen, während dann das Sonnenrad und der Steg angetrieben werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bandspeicherantrieb für einen horizontal verfahrbaren Schlingenwagen oder in einem·Schlingenturm vertikal verfahrbaren Rollentisch, insbesondere für Kunststoff-, Papier- oder Metallband, mit einem Umlaufgetriebe mit auf den Schlingenwagen oder Rollentisch arbeitendem Abtrieb, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umlaufgetriebe (11) zwei Antriebe (12,13) zugeordnet sind, von denen der erste Antrieb (12) mit konstantem einstellbarem Drehmoment und der zweite Antrieb (13) mit vorgegebener Drehzahl betrieben wird und beide Antriebe (12,13) bei gleichbleibender Drehrichtung eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten.

2. Bandspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs (13) mit einer von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben wird, die aus der Geschwindigkeitsdifferenz dem Bandspeicher (3) vor- und nachgeschalteter Bandantriebe (7) resultiert.

3. Bandspeicherantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs (13) in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers (15) geregelt wird.

4. Bandspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe (11) als Getriebeendstufe eines mehrstufigen Getriebes angeordnet ist.