DE2934456C2

DE2934456C2 - Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Zugkraft von vorgegebener Größe in einem Band

Info

Publication number: DE2934456C2
Application number: DE19792934456
Authority: DE
Inventors: Wilhelm E. 4000 Düsseldorf Frede
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-08-25
Filing date: 1979-08-25
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE2934456A1

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Hebelarms (17) auf einer Geranien angeordnet ist, die durch die Achsen (12,19) der beiden Walzen (10.181 verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Hebelarms (17) koaxial zur Welle (12) der angetriebenen ersten Walze (10) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am Hebelarm (17) gelagerte Walze (18) etwa vertikal unter der angeSriebenen Walze (10) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (19) der am Hebelarm (17) gelagerten zweiten Walze (18) in Richtung auf dit erste Vvalze (10) mittels einer Kolben-Zylinder-Anordiiung (21, 24) anpreßbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Seite der zweiten Walze (18) an einem Hebelarm (17) gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten der zweiten Walze (18) jeweils an einem Hebelarm (17) gelagert sind und daß zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen (21, 24) vorgesehen sind, von denen sich jeweils eine an einem der Hebelarme (17) mittelbar oder unmittelbarabstützt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Zugkraft von vorgegebener Größe in einem Band, insbesondere in einem durch ein galvanisches Bad zu führenden Metallband, mit zwei das Band zwischen sich führenden Walzen, von denen eine erste angetrieben ist und von denen die zweite gegenüber der ersten Walze um einen Hebelarm schwenkbar gelagert ist.

Bei umfangreicheren Bandanlagen ist es oft erforderlich, das Band durch mehrere Walzenpaare zu führen. Geht man zum Beispiel davon aus, daß nur das im Bandverlauf letzte Walzenpaar einer Bandanlage angetrieben ist und das Band durch die vorgeschalteten Walzenpaare hindurchzieht, so wird die im Band herrschende Zugkraft jeweils mit dem Durchlaufen eines weiteren Walzenpaares zunehmen und ihren größten Wert an dem letzten Walzenpaar erreichen, an dem der Antrieb angreift.

Grundsätzlich ist es natürlich denkbar, ein derartiges Anwachsen der Zugkraft im Verlauf des Bandes durch zusätzliche Antriebe zu verhindern. Es stellt sich jedoch die Aufgabe, einen oder mehrere zusätzliche Antriebe so zu regeln, daß sich im ganzen Bandverlauf eine konstante Zugkraft von vorgegebeEier Größe gewährleisten läßt.

Eine den Merkmalen des Oberbegriffs entsprechende Vorrichtung ist aus der FR-OS 22 19 097 bekb.anL Bei dieser wird jedoch die jeweils in dem Band herrschende Zugspannung mittels einer zusätzlichen Einrichtung gemessen. Diese besteht aus einem zweiarmigen Hebel, an dessen einem Ende eine zusätzliche Walze angeordnet ist. An dem zu der anderen Seite des Hebeldrehpunktes liegenden Ende ist ein verstellbares Gegengewicht angeordnet. Bei einer Veränderung der Zugspannung wird der Hebel ausgelenkt. Diese Auslenkung wird dazu verwendet, den von der zweiten Walze auf das Band und die erste Walze-ausgeübten Anpreßdruck unter Einschaltung einer Kolben-Zylinder-Anordnung zu verändern.

Für die bekannte Vorrichtung wird also eine zusätzliche Meßeinrichtung benötigt, wodurch der technische und wirtschaftliche Aufwand in nachteiliger Weise erhöht wird. Auch ist ein zusätzlicher Platzbedarf vorhanden, um das Band in einer Schleife über die an dem Hebel gelagert; Walze führen zu können. Ferner ist es für die Regelung ungünstig, daß die Erfassung der jeweils in dem Band herrschenden Zugspannung erst ein Stück hinter dem Walzenpaar erfolgen kann.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sich mit dieser die Zugspannungsverhältnisse in der Materialbahn nicht so einstellen lassen, daß die Zugspannungsdifferenz Null ist oder daß die Zugspannung hinter dem Walzenpaar kleiner ist als vor diesem. Dies ergibt sich durch die Ausbildung und Anordnung der Meßeinrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für eine solche Vorrichtung erforderlichen technischen und wirtschaftlichen Aufwand und den Platzbedarf herabzusetzen und mit möglichst einfachen Mitteln eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Zugkraft im Sinne einer Konstanthaltung beeinflußt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein während des Bandtransportes auf den Hebelarm ausgeübtes Moment mittels eines Kraft-Meßumformers gemessen wird und daß der Antrieb der ersten Walze in Abhängigkeit von der Größe dieses Momentes so geregelt wird, daß im Band die vorgegebene Zugkraft herrscht.

Die Verschwenkbarkeit des Hebelarms braucht nur über eine verhältnismäßig kurze Strecke möglich zu sein, so daß der Kraft-Meßumformer in der Lage ist, ein beim Durchziehen des Bandes durch das Walzenpaar auf den Hebelarm ausgeübtes Moment zu messen. Dieser Meßwert entspricht der Differenz zwischen der vordem Walzendurchlauf und hinter dem Walzendurchlauf im Band herrschenden Zugkraft. Die hinter dem Walzendurchlauf im Band herrschende Zugkraft wird größer sein, solange noch keine Regelung wirksam ist. Mit Hilfe der Regelung läßt sich diese Zugkraftdifferenz je nach Bedarf auf einen bestimmten Wert verringern, indem der Antrieb der ersten Walze entsprechend gesteuert wird. In vielen Anwendungsfällen wird man die Regelung so vorgeben, daß die Zugkraftdifferenz den Wert Null hat. Es ist gegebenenfalls jedoch auch denkbar, einen nur geringen Anstieg der Zugkraft hinter dem Walzenpaar zuzulassen, falls dies aus irgendwel-

chen Gründen zweckmäßig und für die Anlage oder das Band nicht schädlich sein sollte.

Die von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung läßt sich mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln verwirklichen. Es ergibt sich auch ein einfacher Aufbau für den eigentlichen Regelkreis. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß zur Gewährleistung der vorgegebenen Zugkraft bei einem mehrere Walzenpaare durchlaufenden Band nicht die Koppelung der insgesamt vorhandenen Antriebe über einen gemeinsamen Regelkreis erforderlich ist; es kann vielmehr jeder Antrieb für sich einen unabhängigen eigenen Regelkreis haben.

Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben. So kann der '⁵ Drehpunkt des Hebelarms vorteilhaft auf einer Geraden angeordnet sein, die durch die Achsen beider Walzen verläuft Eine besonders günstige Lage für den Drehpunkt ist erfindungsgemäß vorhanden, wenn dieser auf der Achse der angetriebenen ersten Walze ausgebildet ist. Auch wenn die zur Messung des auf den Hebelarm ausgeübten Momentes erforderliche Schwenkbewegung nur klein ist und deshalb auch eine andere Lage des Drehpunktes denkbar ist, so wird doch gerade bei Ausbildung des Drehpunktes koaxial zur angetriebenen Walze der Achsabstand zwischen den Walzen durch eine Schwenkbewegung nicht beeinflußt.

Es ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich möglich, das aus den beiden achsparallelen Walzen gebildete Walzenpaar in beliebiger Lage anzuordnen. Soweit hierbei aufgrund der Lage der am Hebelarm gehaltenen Walze das Eigengewicht derselben und/oder auch das Eigengewicht des Hebelarms oder weiterer Vorrichuingsteile einen Einfluß auf die Messung haben sollten, so läßt sich dieses Eigengewicht ohne Schwierig- ^s~~· keiten kompensieren. Es ist natürlich vorteilhaft, wenn die von dem Hebelarm getragene Walze etwa vertikal unter der angetriebenen Walze angeordnet ist. Es kann dann auf die Kompensation von Gewichtsanteilen verzichtet werden.

Es sind Anwendungen denkbar, bei denen z. B. die am Hebelarm gelagerte Walze einen aus einer elastischen Schicht bestehenden Mantel hat. Wenn galvanisch zu behandelnde Metailbänder mit Hilfe von Walzen transportiert werden, so wird die angetriebene Walze *' meist einen Kupfermantel haben, während die andere Walze zumindest im Bereich ihrer Umfangsflächen aus Gummi besteht. Dies hat den Zweck, das Metallband mit einem möglichst großen Flächenbereich an den Kupfermantel der angetriebenen Walze anzurdrücken. '" um einen einwandfreien Stromübergang zu gewährleisten.

Unabhängig davon, ob es zu diesem oder zu einem anderen Zweck erforderlich ist, einen Anpreßdruck zu erzielen, wird im Zusammenhang mit der vorliegenden " Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß die Achse der am Hebelarm gelagerten zweiten Walze in Richtung auf d>e erste Walze mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung anpreßbar angeordnet ist. die sich mittelbar oder unmittelbar am Hebelarm abstützt. Auf diese Weise kann also die Anpreßkraft in einer bestimmten Größe vorgegeben werden, wobei die Größe der Anpreßkraft ja auch einen Einfluß auf die Differenz der im Band vor und hinter dem Walzenpaar herrschenden Zugkraft hat.

Für die Funktion der nach der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung ist ts grundsätzlich ausreichend, wenn nur eine Seite der zweiten Walze an einem Hebelarm gelagert ist. Dies führt jm einer Verringerung des

•10 technischen Aufwandes. Es braucht dann auch nur ein einziger Kraft-Meßumformer vorhanden zu sein. Bei der Auslegung der Regelung ist in diesem Fall zu berücksichtigen, daß das an dem einen Hebelarm gemessene Moment nur halb so groß ist wie dasjenige Moment, das der Differenz der Zugkräfte vor und hinter dem Walzenpaar entspricht Voraussetzung für eine genaue Messung und ein genaues Funktionieren der Regelung ist es dann aber, daß das durchlaufende Band das Walzenpaar genau mittig durchsetzt Auch wenn mehrere Bänder nebeneinander durch das Walzenpaar geführt werden, ist eine entsprechende Mittelsymmetrie der Zugkraftbelastung erforderlich, um eine genaue Meß-und Regelgenauigkeit zu gewährleisten.

Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, beide Seiten der zweiten Walze jeweils an einem Hebelarm zu lagern. Bei unsymmetrischer Walzenbelastung wird man dann an den beiden Hebelarmen unterschiedlich große Momente messen. In diesem Fall kann dann die Regelung mit einem Momenten-Mittelwert arbeiten.

Sofern die zweite Walze mit e^-om bestimmten Anpreßdruck gegen die erste Walze gedrückt werden soll, ist es in diesem Fall erfindungsgemäß vorteilhaft, zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen vorzusehen, von denen sich jeweils eine an einem Hebelarm mittelbar oder unmittelbar abstützt. Zum Ausgleich unsymmetrischer Belastungsverhältnisse können diese beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen entsprechend mit unterschiedlichen Kräften beaufschlagt werden.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ansicht der Vorrichtung und einen schema.tisch dargestellten Regelkreis;

Fig.2 eine Ansicht der Vorrichtung von der gegenüberliegenden Seite.

Die hier zu beschreibende Vorrichtung ist Bestandteil einer Bandtransportanlage, mit der galvanisch behandelte Metallbänder transportiert werden. Somit hat eine erste Walze 10 einen Kupfermantel, an dem hier nur scher.iatisch dargestellte Bürsten 11 anliegen. An die Bürsten 11 ist eine geeignete Spannung angeschlossen, was hier nicht dargestellt ist.

Die Walze 10 ist über ihre Welle 12 an der Oberseite eines Rahmens 13 gelagert, der die Form eines Hohlprofils hat und der mit seiner Unterseite auf einem Boden 14 ruht. Die Welle 12 ist mit einem Elektromotor 15 gekuppelt, der die Walze 10 in der durch den Pfeil 16 bezeichneten Drehrichtung antreibt.

Koaxial zur Welle t2 ist an der einen Walzenseite ein Hebelarm 17 pendelnd gelagert. Von diesem wird die eine Seite einer zweiten Walze 18 gehalten, wobei eine Achse <9 derselben am Hebelarm 117 so gelagert ist, daß sie in Längsrichtung desselben ein kleines Stück beweglich ist. Die '.agerung erfolgt mit Hilfe von Gleitschuhen 20. Eine am Hebelarm 17 angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnung 21 greift mit ihrer Kolbenstange 22 so an der Lagerung der Achse 19 an, daß diese in Richtung auf die Walze 10 angedrückt werden kann.

An der gegonüberliegenden Seite ist die Achse 19 der Walze 18 in einem feststehenden Lagerschild 23 gehalten, jedoch ebenfalls unter Verwtndung von Gleitschuhen 20. Eine sich am Lagerschild 23 abstützende weitere Kolben-Zylinder-Anordnung 24 greift mit ihrer Kolbenstange 23 an dieser Seite der Achse 19 an, so daß die Walze 18 mit ihren beulen Seiten an die Walze 10 angepreßt werden kann. Die Walze 18 ist im

Bereich ihrer Mantelfläche gummiert, so daß durch sie ein Metallband 26 gut anliegend an die Walze 10 angedrückt werden kann und eine ausreichende Stromübertragung gewährleistet ist.

Die Achse 19 der Walze 18 sowie die Gleitschuhe 20 sind innerhalb eines Vierkant-Hohlprofils 27 gehalten. An diesem greift der Fühler eines Kraft-Meßumformers 28 an. Der von diesem abgegebene elektrische Meßwert entspricht der halben Größe desjenigen Momentes, das bei Durchziehen des Metallbandes 26 durch die Walzen 10 und 18 auf den Hebelarm 17 ausgeübt wird. Die wirksame Lange dieses Hebelarms entspricht der Entfernung zwischen der Mittelachse der Welle 12 und der Mitte der Achse 19.

Innerhalb eines hier nur schematisch dargestellten Reglers 29 werden die vom Kraft-Meßumformer 28 kommenden elektrischen Signale umgeformt und verstärkt, so daß sie zur Steuerung des Elektromotors

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dem Durchlaufen der Walzen 10 und 18 im Metallband 26 herrschende Zugkraft gleich derjenigen vor dem Durchlaufen der Walzen ist. Wenn die Zugkraft hinter den Walzen 10 und 18 zunimmt, wird der Hebelarm 17 stärker gegen den Kraft-Meßumformer 28 gedruckt werden. Der Regler 29 löst dann eine höhere Drehzahl des Elektromotors 15 aus. Diese bewirkt, daß das auf den Hebelarm 17 ausgeübte Moment wieder kleiner wird.

Der Regler 29 enthält einen Teil eines weiteren Regelkreises, der zur Beeinflussung des Anpreßdruckes mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Anordnungen 21 und 24 dient. Solange das Metallband 26 mittig läuft, werden beide Kolben-Zylinder-Anordnungen 21 und 24 mit gleich großem Druck beaufschlagt. Der Regler 29 braucht dann hierfür nur ein einziges Steuergerät 30 zu enthalten.

Sollte es aber erforderlich sein, eines oder mehrere Metallbänder auf einen außermittigen Lauf hin zu überwachen bzw. diesen auszugleichen, so wird

zweckmäßig ein zweites Steuergerät 31 vorgesehen, so daß jetzt das Steuergerät 30 nur die Kolben-Zylinder-Anordnung 21 steuert, während das Steuergerät 31 die Kolben-Zylinder-Anordnung 24 entsprechend betätigt. Wenn das Steuergerät 30 aber nur als einziges Steuergerät vorhanden ist. wird es beide Kolben-Zylinder-Anordnungen 21 und 24 in gleicher Weise steuern. Wenn die beiden Steuergeräte 30 und 31 die Kolben-Zylinder-Anordnungen 21 und 24 jeweils für sich beaufschlagen können, so erfolgt die Regelung derart, daß der Liniendruck für ein außermittig laufendes Band oder für mehrere Bänder gleich ist und einen vorgegebenen Wert hat, der z. B. in N/c:n Bandbreite gemessen werden kann.

	Bezugsziffernliste	Walze
	10	Bürste
	Il	Welle
	•2	Rahmen
	13	Boden
	14	Elektromotor
	15	Pfeil
	16	Hebelarm
	17	Walze
2 j	18	Achse
	19	Gleitschuh
	20	Kr'bcn-Zylinder-Anordnung
	21	Kolbenstange
	22	Lagerschild
ill	23	Kolben-Zylinder-Anordnung
	24	Kolbenstange
	25	Metallband
	26	Hohlprofil
	27	Kraft-Meßumformer
	28	Regler
	29	Steuergerät
	30	Steuergerät
	31

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Zugkraft von vorgegebener Größe in einem Band, insbesondere in einem durch ein galvanisches Bad zu führenden Metallband, mit zwei das Band zwischen sich führenden Walzen, von denen eine erste angetrieben ist und von denen die zweite gegenüber der ersten Walze um einen Hebelarm verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein während des Bandtransports auf den Hebelarm (17) ausgeübtes Moment mittels eines Kraft-Meßumformers (28) gemessen wird und daß der Antrieb (15) der ersten Walze (10) in Abhängigkeit von der Größe dieses Momentes so geregelt wird, daß im Band (26) die vorgegebene Zugkraft herrscht.