DE3108660A1 - Vorrichtung zum konstanthalten der spannung von metallbaendern - Google Patents

Description

WALZMASCHINENFABRIK Düsseldorf, 6. März 1981

August Schmitz GmbH S 656

4000 Düsseldorf-Rath

Vorrichtung zum Konstantlialten der Spannung von Metallbändern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung von auf einen Haspel aufzuwickelnden Metallbändern, insbesondere gemeinsam aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung, wobei die Schmalbänder vor dem Haspel über dem Spaltband zugeordneten Ringen geleitet werden, die auf einer feststehenden Achse aufgezogen sind.

Beim gemeinsamen Aufwickeln von Schmalband-Spaltstreifen auf einen Haspel entstehen aufgrund von Dickenabweichungen, die auf die Geometrie eines gewalzten Breitbandes zurückzuführen sind, der nebeneinander aufgewickelten Bandstreifen auf dem Haspel unterschiedliche Wickeldurchmesser und damit unterschiedliche Aufwickelgeschwiridxgkeiten und -spannungen. Die dicken Bandstreifen werden daher zu stramm und die dünnen Bandstreifen zu lose gewickelt.

Zur Erzielung einheitlicher Schmalbandhunde sind daher bereits Rückhalte- bzw. Bremsvorrichtungen bekannt, die auch ohne direkte Einwirkung auf die Oberflächen der Spaltbänder mittels Bandbremsen unterschiedliche Bandzüge beim Aufwickeln von Schmalbändern ausgleichen. Eine bekannte Rückhaltevorrichtung (DE-PS

1 804 178) besteht aus mehreren Ringen, welche unter Reibung drei»bar auf einer der Haspel vorgeschalteten Welle angeordnet

ein
sind. Das Bremsmoment ist durch/axial zugeführtes Druckmittel

. auf eine maximale Bandspannung einstellbar, wobei das Bremsmoment übor zwischen den Ringen eingesetzte aufblasbare Kammern mittels Reibscheiben auf die Planken der Ringnaben übertragen wird. Beim Auftreten von höheren Spannungen führen die entsprechenden Ringe relativ zur Welle und zu den übrigen Ringen ausgleichende Drehbewegungen aus. Die Bauart dieser Rückhaltevorrichtungen mit einer. Vielzahl von genau zu bearbeitenden Bremsscheiben und an den Ringnaben vorgesehenen Bremsflächen ist sehr aufwendig. Außerdem ist von Nachteil, daß eine Einrichtung eribrderlich ist, welche den Vorzug aufbringen muß, um anschließend eine Zugverstärkung vornehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung für Spaltbänder und ungespaltene Bänder vorzusehen, ohne daß eine zusätzliche Vorzugseinrichtung erforderlich ist und weiterhin beim Herausziehen von breitem Bandmaterial aus einem spannungslosen Banddurchhang, wobei das Band zum seitlichen Verlaufen neigt, ohne die dann eingesetzten seitlichen Begrenzungen, die bei empfindlichen Bandqualitäten zu-dem zu unbrauchbaren Kantenbeschädigungen führen können bzw. ohne die Begrenzungen ersetzende aufwendige Regelungen auszukommen.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die durch radiale Trennscheiben voneinander getrennten Ringe mit einem Belag mit hohem Reibungskoeffizienten gegenüber den laufenden Schmalbändern versehen sind, derart, daß der Reibwert der Schmalbänder zu den Ringen größer ist wie der Reibwert der Ringe zur feststehenden Achse, daß die Ringe mit den Belägen luftdurchlässig sind und daß einem jeden Ring zugeordnete Ringnuten in die Achsmantelfläche eingearbeitet sind, die an eine Unterdruckquelle mit regelbarem Unterdruck anschließbar sind. Hierdurch ist es möglich, eine Bandseite ohne jede Kontakt-

bremsung zu halten und bei empfindlichen Bändern die Oberfläche frei von allen Veränderungen zu halten. Die Ringe, die vorzugsweise aus Kunststoff sind, drehen sich frei auf der feststehenden Achse. Die möglicherweise unterschiedlich breiten Spaltbänder werden uuer entsprechend bemessene Ringe geführt, wobei sie diese auf einen Bereich von möglichst 180 und mehr umschlingen sollten. Wenn die Bänder auf der angetriebenen llaspelwelle bzw. einem Haspeldorn eingefädelt sind und eine erste Wicklung gebildet haben, wird ein Vakuumerzeuger in Betrieb gesetzt, der an eine Bohrung der feststehenden Achse angeschlossen ist und übei* die Ringnuten sowohl auf die Ringe wie auch wegen deren und der Beläge Luftdurchlässigkeit auf die Spaltbänder einwirkt, in dem Sinne, daß einmal die Ringe in ihrer freien Drehbeweglichkeit auf der Achse einer Rückhaltekraft unterworfen werden, ohne daß aber die Drehbarkeit gänzlich unterbunden ist. Zum anderen werden die Schmalbänder durch das Vakuum an die Ringe festgelegt und lediglich durch die Drehung der Ringe ausgehend vom Zug der Haspelwelle weitertransportiert. Die Haftreibung der Schmalbänder wird dabei durch solche Beläge auf den Ringen gefördert, die einen guten Reibwert besitzen. Mit der so geschaffenen Rückhaltevorrichtung können die Schmalband-Spaltstreifen unabhängig von Dickenunterschieden mit gleichmäßiger Spannung aufgewickelt werden. Die mit der Achse in Berührung kommenden inneren Flächen der Ringe können darüber hinaus zur Forderung der Trockenlaufeigenschaften zusätzlich beschichtet sein. Auf jeden Fall ist einzuhalten, daß die Gleitreibung immer kleiner ist als die Haftreibung. Somit kann durch eine geeignete Werkstoffauswahl zwischen den Ringen und der Tragachse das Bremsmoment bei gleichem Vakuum vergrößert werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringe mit den Belägen Durchbrüche aufweisen. Diese Durchbrüche dienen dem Durchlaß der Luft und können in die Ringe gebohrt sein oder aber es können Ringe bereits mit den Bohrungen gegossen werden.

Zur Luftdurchlässigkeit schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß die Gefügestruktur der Ringe offenzellig ist. Derartige Werkstoffe ermöglichen dann eine Ansaugung der Luft ohne zusätzliche Bohrungen in den Ringen, die nach wie vor selbstverständlich in den Belägen vorhanden sein müssen, es sei denn, diese gewährleisten den benötigten Reibwert bei gleichzeitiger poröser Zusammensetzung.

Mir den Fall, daß sich beim erfindungsgemäßen Gespannthalten der Sc-hmalbänder hohe Temperaturen einstellen, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Achse kühlbar ist, was z.B. durch eine Wasserkühlung erreicht werden kann.

Nach einem erfindungsgemäßen Vorschlag sind die Ringnuten einzeln oder gruppenweise an die Unterdruckquelle zuschaltbar, »so daß dann, wenn ein weniger breites Band oder eine geringe Anzahl von Schmalbändern über die Rückhaltevorrichtung geführt werden, durch die nicht erfaßten Ringe keine unnötige Fremdluft gezogen werden kann, weil diese durch geeignete Mittel von den Rlngnutenanschlüssen, die die Verbindung zur Unterdruckcjuelle herstellen, abgeriegelt sind.

Mit einer weiteren Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß die einzelnen Ringe (3) wahlweise durch einen durchgehenden Ring ersetzt werden. Der Einsatz eines breiten Ringes empfiehlt .sich, wenn in einer Bandbehandlungslinie einem Breitband eine Zugspannung auferlegt werden soll.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel' einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung der

Seitenansicht einer Wickeleinrichtung mit. der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 die Vorderansicht der Einrichtung nach Fig. 1 teilweise geschnitten,

Fig. 3 einen Teilabschnitt eines Ringes in der Draufsicht,

Fig. 3a einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 4 einen Teilabschnitt einer anderen Ausführungsform eines Ringes in der Draufsicht, und

Fig. 4a einen Schnitt entlang der Linie H-II der Fig. 4 .

Von einer nicht weiter dargestellten Spaltschere gelangen die Schmalbänder 1 über einen Schiingenspeicher zu der Umlenkrolle 2, von wo sie weitergeleitet werden zu den Ringen 3, die auf einer feststehenden Achse 4 in erforderlicher und vom Spaltprogramm abhängiger Anzahl aufgezogen sind. Gegen Axialverschiebungen sind die Ringe 3 durch Feststellringe 5 gesichert. Zwischen benachbarten Ringen 3 befindet sich jeweils eine Trennscheibe 6. Über die Ringe 3 werden die Schmalbänder 1 zu einer angetriebenen Wickelwelle 7 geleitet, auf welcher sie zu Schmalbandbunden aufgehaspelt werden. Im schematisierten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Umlenkrolle 2 wie die Tragachse 4 und die Wickelwelle in einem gemeinsamen Gehäuse 8 gelagert, wobei in der Praxis die Achse 4 und die Wickelwelle 7 voneinander entfernbar sein sollten, um die Einlaufbedingungen trotz der zunehmenden Bunddurchmesser konstant zu halten. Die Wickelwelle 7 weist in Anpassung an die differierenden Dicken der Spaltbänder 1 unterschiedliche Durchmesser auf.

An eine kammerartige Bohrung 11 der feststehenden Tragachse 4 ist eine regelbare Unterdruckquelle 12 in Form eines Vakuum-

erzeugers anschließbar. Beim Betrieb der Rückhaltevorrichtung, nachdem die Bandanfange der Schmalbänder 1 in Schlitze 13 tier Wickelwelle 7 eingefädelt worden sind, erzeugt die Unterdruckquelle 12 ein Vakuum, indem über die Ringnuten 14 der Tragachsenoberfläche die Luft angesaugt wird. Die Ringe 1, denen die Ringnuten 14 zugeordnet sind, werden hierdurch mit einem bestiiimiten Bremsmoment, welches sie aber noch über die Oberfläche gleiten läßt, an die Tragachse 4 gezogen. Darüber hinaus zieht das Vakuum die Schmalbänder 1 an die Ringe 3 und legt sie im Bereich der Umschlingung, wo allein das Vakuum über die Bohrung wirkt, unverrückbar fest. Damit der Saugeffekt zum Tragen kommt, sind die Ringe 3 entweder von offenzelligex- Struktur oder sie sind mit Durchbrüchen 15, ausgeführt als Bohrungen, versehen. Die I''ig. 3 und 4 zeigen mögliche Anordnungen der Bohrungen, die in den Ringen 3 auf den Umfang verteilt in großer Anzahl vorhanden .sind.

Für eine gute Haftung der Spaltbänder 1 auf den Ringen 3 sorgen hremsendo Belüge IG, die fest auf die äußeren Ringflachen aufgesetzt sind. Die Durchbrüche 15 sind in den Belägen 16 ebenfalls vorhanden. Um einen guten Wirkungsgrad des Vakuumerzeugers zu ermöglichen, muß natürlich darauf geachtet werden, daß während des Wickelvorgangs keine unnötige Fremdluft gezogen wird.

Ks versteht sich, daß auch ein einzelnes breites Band, dem ein Uaridzug auferlegt werden soll und das dann über einen breiten oder mehrere der Ringe (3) gleichzeitig geführt wird, auf diese VVeiKe gespannt gehalten werden kann. Dieses ist erforderlich, um innerhlab einer Anlage zwei oder mehrere Gruppenantriebe über spannungsloses Band voneinander zu trennen. Durch das Ansaugen des Bandes auf den oder die Ringe(3)wird das Band gegen ein seitliches Verlaufen gehalten.

Zusammenfassung · S 65(3

Vorrichtung zu:r. Xonstanthalten der Spannung von Metallbändern.

Aufgrund von Dickenabweichungen entstehen beim Aufwickeln nebeneinanderlieg'ender Spaltbänder auf einen Haspel unterschiedliche WiekeldurchmeHser und damit unterschie<lliche AufwickelgeHchwindigkeiten und -spannungen. Die dicken Randstreifen werden zu stramm und die dünnen Bandstreifen zu lose gewickelt. Zur Konstanthaltung der Spannung einzelner Spaltbänder oder auch eines Breitbandes ist dem Haspel eine Bremsvorrichtung vorgeschaltet. Auf einer feststehenden Achse (4) lagern eine Vielzahl von luftdurchlässigen Ringen (3). Die Ringe (3) sind gegen Axialverschiebungen gesichert. Die Achse (4) weist eine Bohrung (ti) auf, an welche ein Vakuumerzeuger (12) anschließbar ist, der über Ringnuten (14) der Tragachse (4) auf die einzelnen Ringe (3) wirkt und ein Bremsmoment erzeugt. Das Vakuum setzt sich über Bohrungen (15) der Ringe (3) fort und legt die Spaltbänder (l) an den Ringen (3) fest. Beläge (16) mit hohem Reibwert auf den Ringen verstärken die Haftung. Der Reibwert der Spaltbänder (l) zu den Ringen ist größer als der Reibwert der Ringe zur Achse (4), so daß dem Haspel Spaltbänder mit gleichem Bandzug zugeführt werden.

Claims (6)

WALZMASCHINENFABRIK Düsseldorf, 6. März 1981 August Schmitz GmbH S 656 Düsseldor-Rath PATENTANSPRÜCHE

1.) Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung von auf einen Haspel aufzuwickelnden Metallbändern, insbesondere gemeinsam aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung, wobei die Schmalbänder vor dem Haspeln über dem Spaltband zugeordneten Ringen geleitet werden, die auf einer feststehenden Achse aufgezogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch radiale Trennscheiben (6) voneinander getrennten Ringe (3) mit einem Belag (16) mit hohem Reibungskoeffizienten gegenüber den laufenden Schmalbändern (l) versehen sind, derart, daß der Reibwert der Schmalbänder (l) zu den Ringen (3) größer ist als der Reibwert der Ringe (3) zur feststehenden Tragachse (4), daß die Ringe (3) mit den Belägen (16) luftdurchlässig sind und daß einem jeden Ring (3) zugeordnete Ringnuten (14) in die Achsmantelfläche eingearbeitet sind, die an eine Unterdruckquelle (12) mit regelbarem Unterdruck anschließbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (3) mit den Belägen (16) Durehbrüche (15) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine offenzellige Gefiigestruktur der Ringe (3).

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Tragachse (4) kühlbar ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (14) einzeln oder gruppenweise an die Unterdruckquelle (12) zuschaltbar sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringe (3) wahlweise durch einen durchgehenden Ring ersetzt werden.