DE2933775C2

DE2933775C2 - Bremsrolle zum Spannen von mehreren Bändern

Info

Publication number: DE2933775C2
Application number: DE2933775A
Authority: DE
Inventors: Ewald Ing.(Grad.) 5870 Hemer Uphues
Original assignee: Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Current assignee: Sundwig GmbH
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1981-11-05
Also published as: ATA424180A; IT8024248A0; IT1132452B; JPS5670259A; SU1050561A3; US4347962A; AT380190B; FR2463738A1; DE2933775B1; FR2463738B1; JPH0151420B2

Description

r L

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Vi. = Laufverschleiß = (mm)

F_L = Lauffläche = (mm²)

V_B = Bremsverschleiß = (mm)

Fb = Fläche der Bremskörper = (mm²).

5. Bremsrolle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brtmskörper (19, 21) pneumatisch oder hydraulisch mit Druck beaufschlagt sind.

6. Bremsrolle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskörper (19, 21) in der Welle (14) bzw. in der der Welle (14) zugeordneten Buchse (20) angeordnet und auf einem gemeinsamen Druckpolster (18) abgestützt sind.

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Beim Aufwickeln von Bändern auf einen gemeinsamen Haspel ist es notwendig, die einzelnen Bänder straff zu halten. Diese Forderung ist insbesondere bei bo Spaltanlagen zu erfüllen, bei denen ein von einem Abhaspei abgewickeltes Band in mehrere schmalere Bänder durch eine Schere unterteilt wird und die so geteilten schmalen Bänder einem Aufhaspel zugeführt werden. Da die einzelnen schmalen Bänder unterschiedliehe Dicke haben, ergibt sich auf dem Aufhaspel für die einzelnen Bänder ein unterschiedlicher Wickeldurchmesser, der dazu führt, daß die einzelnen Bänder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aufgewickelt werden. Damit die Bänder am Aufhaspel trotzdem unter Spannung aufgewickelt werden, ist dem Aufhaspel eine Bremsrolle oder eine Bremsrollenkombination vorgeordnet, die die einzelnen Bänder mit einer vorbestimmten Bremskraft gespannt hält. Dies geschieht in der Weise, daß die einzelnen Bänder mit mehr oder weniger starkem Schlupf über die Bremsrolle bzw. Bremsrollenkombination laufen.

Da der Schlupf zwischen Bremsrolle und Bandoberfläche für die Bandoberfläche nachteilig ist sind bei einer bekannten Bremsrolle (DE-PS 1 69 016), von der die Erfindung ausgeht, auf einer feststehenden oder angetriebenen Welle eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laufringen gleitgelagert. In jedem Laufring ist mindestens ein radial druckbeaufschlagter Bremskörper vorgesehen, der sich über die gesamte axiale Breite des Laufringes erstreckt, so daß der übrige Umfangsbereich des Laufringes als Laufzone zur Verfügung steht und mit der Welle eine Gleitlagerung bildet. Diese Gleitlagerung übernimmt die von außen einwirkenden Kräfte (Bandzug und gegebenenfalls Anpreßkraft einer Gegenrolle) und das Gewicht des Laufringes. Sie ist darüber hinaus aber auch für eine ausreichend exakte Führung des Laufringes auf der Welle verantwortlich. Der die Bandspannung bestimmende Drehwiderstand des schlupffrei vom Band mitgenommenen Laufringes gegenüber der Welle wird durch Bremsung des Laufringes in der von den Bremskörpern bestimmten Bremszone aufgebracht. Durch die von außen einwirkenden Kräfte nehmen das Innenteil, z. B. die Welle, und das Außenteil, z. B. der Laufring, eine dem vorhandenen Führungsspiel entsprechende exzentrische Stellung ein. Bei angetriebener Welle ergibt sich dadurch ein relativ zu den Elementen der Bremsrolle umlaufender Luftspalt. Für die angestellten Bremskörper bedeutet dies eine ständige, dem Luftspalt entsprechende Auf- und Abbewegung pro Umdrehung der Welle. Das mit zunehmender Betriebsdauer zunehmende Führungsspiel wirkt sich deshalb nachteilig für die seitliche Abstützung der Bremssegmente und deren Anstellelemente aus. Bei schnellaufenden Bramsrollen können erhebliche Schwingungen wegen des Führungsspiels auftreten. Da das Führungsspiel nicht nur durch den Laufverschleiß zwischen der Laufzone in den Laufringen und der Welle, sondern auch durch den Bremsverschleiß auf der Welle verursacht ist, ergibt sich nach relativ kurzer Betriebsdauer schon ein das maximal zulässige Führungsspiel überschreitendes Führungsspiel.

Die vorgenannten Schwierigkeiten bei der bekannten Bremsrolle hat man bei einer anderen bekannten Bremsrolle (DE-AS 18 04 178) dadurch zu überwinden versucht, daß die Laufringe auf Wälzlagern gelagert sind und die Bremskörper zwischen den einzelnen Laufringen angeordnet sind. Eine solche Bremsrolle erfordert wegen der Wälzlager einen zusätzlichen Aufwand und erlaubt vielfach keine ausreichend schmalen Laufringe.

Schließlich ist eine Bremsrolle mit mehreren nebeneinander auf einer Welle lose gelagerten Bremsringen bekannt (DE-AS 12 73 294), bei der die Bremsringe durch von außen anstellbare Bremselemente einzeln abbremsbar sind. Die Bremselemente wirken also unmittelbar auf die Laufflächen ein, die mit den auf Spannung zu haltenden Bändern zusammenwirken. Die Laufflächen der Laufringe müssen also einerseits nach den Bändern und andererseits nach den Bremselemen-

ten dimensioniert werden. Eine optimale Auslegung für die Bänder und optimale Bremseigenschaften für die Bremselemente ist wegen des notwendigen Kompromisses nicht möglich.

Ausgehend von dem erstgenannten Stand der Technik betrifft die Erfindung eine Bremsrolle zum Spannen von mehreren, nebeneinander geführten Bändern, bestehend aus einer feststehenden oder angetriebenen Welle und darauf gleitgelagerten Laufringen, die durch radial beaufschlagte Bremskörper gegenüber der Welle abbremsbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Bremsrolle zu schaffen, deren Betriebsdauer bis zum Erreichen des maximal zulässigen Führungsspiels länger ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von den aufeinander gelagerten Teilen (Welle mit eingelagerten Bremskörpern bzw. Buchse mit eingelagerten Bremskörpern und Laufringe) der stärker verschleißende Teil (Welle mit eingelage. ten Bremskörpern oder Laufringe) in Lauf- und Bremszonen aufgeteilt ist. Diese Aufteilung läßt sich auf verschiedene Art und Weise verwirklichen. Bei einer Ausführung ist der stärker verschleißende Teil in Umfangsrichtung aufgeteilt, während bei einer anderen Ausführung der stärker verschleißende Teil in axialer Richtung aufgeteilt ist.

Durch die Trennung von Laufzone und Bremszone beim stärker verschleißenden Teil läßt sich erreichen, daß ab einem gewissen Verhältnis der Laufverschleiß jo kleiner als der (theoretische) mittlere Gesamtversdileiß ist. Daraus ergibt sich, daß die Betriebsdauer bis zum Erreichen des maxima! zulässigen Führungsspiels im Vergleich zu Bremsrollen, denen sich dem Laufverschleiß der Bremsverschleiß hinzuaddiert, verlängert ist. js

Von den beiden alternativen Ausführungsformen ist vor allem die mit der Aufteilung der Lauf- und Bremszone in axialer Richtung günstig, weil bei dieser Ausführung die Laufzone in Umfangsrichtung nicht unterbrochen ist. Zu dem Vorteil der längeren w Betriebsdauer kommt deshalb noch der Vorteil des exakt runden Laufes hinzu. Darüber hinaus bietet die axiale Aufteilung folgende Variationsmöglichkeiten:

a) daß der stärker verschleißende Teil außen liegt,

b) der stärker verschleißende Teil innen liegt, ^4>

c) der stärker verschleißende Teil innen liegt und die zwischen den Bremskörpern in Umfangsrichtung liegende Fläche als zusätzliche Laufzone dient.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung to sind die Bremskörper pneumatisch oder hydraulisch mit Druck beaufschlagt. Vorzugsweise sind die Bremskörper in der Welle angeordnet und auf einem gemeinsamen Druckpolster abgestützt. Das bedeutet, daß jeder Bremskörper mit demselben Druck beaufschhgt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Spaltanlage in Seitenansicht schematisch,

F i g, 2 die Spaltanlage gemäß F i g. 1 in Draufsicht schematisch,

F i g. 3 eine Bremsrolle in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt,

Fig.4 einen Querschnitt A-B durch die Bremsrolle der F i g. 3, _b5

F i g. 5 eine andere Bremsrolle in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt,

Fig.6 einen Querschnitt C-D durch die Bremsrolle der F i g. 5.

Die Spaltanlage gemäß F i g. 1 und 2 besteht aus einem ein Band 1 tragenden Abhaspei 2, einer in Bandlaufrichtung dem Abhaspei 2 nachgeordneten Stützrolle 3, einer Längsschere, die aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kreisscheibenmesserpaaren 4, 5 besteht, einer weiteren Führungsrolle 6, einer Bremsrollenkombination 7, 8, 9 und einem Aufhaspel 10. Das von dem Abhaspei 2 abgewickelte Band 1 wird in der Schere 4, 5 in eine Vielzahl von nebeneinander geführten Bändern 11, 12, 13 aufgeteilt, die zwischen der Schere 4, 5 und der Führungsrolle 6 verschiedenen Durchhang haben.

Dieser unterschiedliche Durchhang stellt sich ein, weil infolge der unterschiedlichen Banddicke sich am Aufwickelhaspel 10 unterschiedliche Wickeldurchmesser ergeben. Durch die dem Aufwickelhaspel 10 vorgeordnete Bremsrollenkombination 7, 8, 9, die die einzelnen Bänder 11, 12, 13 durchlaufen, werden die einzelnen Bänder individuell auf Zugspannung gehalten. Die BremsrcUenkombination 7, 8, 9 wird derart angetrieben, daC diese mit etwas geringerer Geschwindigkeit als das am langsamsten laufende Band umläuft.

Die in Fig.3 und 4 dargestellte Bremsrolle besteht aus einer Welle 14, auf der in axialer Erstreckurig mehrere Laufringe 15 benachbart gleitgelagert voneinander unabhängig frei drehbar sind. Zwischen den Scheiben 16 werden die Laufringe 15 stirnseitig begrenzt. Die Laufringe 15 tragen in ihrem äußeren Umfang eine Beschichtung 15' aus Gummi oder anderen Werkstoffen zum schlupflosen Spannen der Bandstreifen.

Die angetriebene bzw. gebremste Welle 14 weist in ihrem äußeren Umfangsbereich verteilt vier axial verlaufende, radial offene Kanäle 17 zur Aufnahme von jeweils einem mit Druckmitteln füllbaren Schlauch 18 und mehreren Bremskörpern 19 auf. Durch das Füllen dieser Schläuche 18 mit Druckluft über einen drehbaren Druckmittelanschluß 18' werden die Bremskörper 19 radial gegen die jeweilige Innenfläche des Laufringes 15 gedrückt und bewirken somit eine gleichmäßige Bremswirkung aller Laufringe 15 in Umfangsrichtung bei gleichzeitigem Schlupfausgleich.

Die in F i g. 5 und 6 dargestellte Bremsrolle ist in ihrer Wirkungsweise gleich der Bremsrolle gemäß F i g. 3 und 4. Zusätzlich ist auf der Welle 14 eine Buchse 20 drehfest angeordnet, die radiale Öffnungen zur formschlüssigen Aufnahme der Bremskörper 21 aufweist. Die Bremskörper 21 sind in ihrer Breite schmaler als der jeweils zugehörige Laufring 15. Dadurch ergeben sich in axialer Richtung durch eine Bremszone 23 voneinander getrennte Laufzonen 22.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 und 4 erstrekken sich die Bremskörper 19 über die gesamte Breite des Laufringes 15. In diesem Fall soll die Verschleißfestigkeit der Lauffläche 24 der Welle 14 und der Bremsfläche 25 des Bremskörpers 19 geringer als die des Ringes 15 sein und ein vorbestimmtes Mindestverhältnis zwischen der Bogenlänge der Laufzone 24 und der Bogenlänge der Bremszone 25 eingehalten werden.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6 ist der stärker verschleißende Teil der Laufring 15 und der weniger verschleißende Teil ist die Buchse 20 und der Bremskörper 21. Wie Fig.5 zeigt, erstreckt sich jeder Bixmskörper 21 nur etwa über ein Drittel der axialen Breite des Laufringes 15, so daß nur dieser schmale mittlere Bereich 23 einem Bremsverschleiß unterliegt, die Außenbereiche 22 dagegen nur dem reinen

Laufverschleiß unterliegen. Aufgrund der scharfen Trennung in Bremszone 23 und in Laufzone 22 beim Laufring 15 ergibt sich eine längere Betriebsdauer bis zur Erreichung des maximal zulässigen Führungsspiels.

Durch folgende, für einen Verschleiß = 0 am weniger verschleißenden Teil geltende Formel läßt sich für beide Ausführungsiormen der Grenzwert für das Verhältnis von Bremsfläche und Lauffläche bestimmen, von dem an sich eine längere Betriebsdauer bis zum Erreichen des maximal zulässiger. Führungsspiels ergibt:

V₁ <

i.-Fi.)

-F_n)

In dieser Formel bedeuten:

V/. = Laufverschleiß = '/2 Führungsspiel (mm)

Fi, = Lauffläche (mm²)

Vs = Bremsverschleiß (mm)

' F_e = Fläche der Bremskörper (mm²).

Es versteht sich, daß auch eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele möglich ist. Auch ist es bei der axialen Aufteilung möglich, daß die Laufzone den ο stärkeren Verschleiß am Innenteil, während die Bremszone den stärkeren Verschleiß am Außenteil aufweist oder umgekehrt.

Die Erfindung ist nicht nur für Auf- sondern sinngemäß auch für Abwickelvorrichtungen geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsrolle zum Spannen von mehreren, nebeneinander geführten Bändern, bestehend aus einer feststehenden oder angetriebenen Welle (Innenteil) und darauf gleitgelagerten Laufringen (Außenteil), die durch radial druckbeaufschlagte Bremskörper gegenüber der Welle (Innenteil) bremsbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von den aufeinander gelagerten Teilen (Welle 14 mit eingelagerten Bremskörpern 19 bzw. Buchse 20 mit eingelagerten Bremskörpern 21 und Laufringe 15) der stärker verschleißende Teil (Welle 14 mit eingelagerten Bremskörpern 19 oder Laufringe 15) in Lauf- (22, 24) und Bremszonen (23, 25) aufgeteilt ist.

2. Brerasrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stärker verschleißende Teil (Welle 14 mit eingelagerten Bremskörpern 19) in Umfangsrichtung aufgeteilt ist (F i g. 3 und 4).

3. Bremsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stärker verschleißende Teil (Laufring 15) in axialer Richtung aufgeteilt ist (F i g. 5 und 6).

4. Bremsrolle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauf- (22, 24) und Bremsflächen (23, 25) durch folgendes Verhältnis bestimmt werden