DE3108660C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung von auf einen Haspel aufzuwickelnden Metallbändern, insbesondere gemeinsam aufzuwickelnden Schmalbändern mit band­ weise getrennter Bremswirkung, wobei die Schmalbänder vor dem Haspel über dem Spaltband zugeordnete Ringe 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 Aufwickelgeschwindigkeiten und -spannungen. Die dicken Band­ streifen werden daher zu stramm und die dünnen Bandstreifen zu lose gewickelt.

Zur Erzielung einheitlicher Schmalbandbunde sind daher bereits Rückhalte- bzw. Bremsvorrichtungen bekannt, die auch ohne direk­ te Einwirkung auf die Oberflächen der Spaltbänder mittels Band­ bremsen unterschiedlicher Bandzüge beim Aufwickeln von Schmalbän­ dern ausgleichen. Eine bekannte Rückhaltevorrichtung (DE-PS 18 04 178) besteht aus mehreren Ringen, welche unter Reibung drehbar auf einer der Haspel vorgeschalteten Welle angeordnet sind. Das Bremsmoment ist durch ein axial zugeführtes Druckmittel auf eine maximale Bandspannung einstellbar, wobei das Brems­ moment über zwischen den Ringen eingesetzte aufblasbare Kammern mittels Reibscheiben auf die Flanken der Ringnaben übertragen wird. Beim Auftreten von höheren Spannungen führen die ent­ sprechenden Ringe relativ zur Welle und zu den übrigen Ringen ausgleichende Drehbewegungen aus. Die Bauart dieser Rückhalte­ vorrichtungen mit einer Vielzahl von genau zu bearbeitenden Bremsscheiben und an den Ringnaben vorgesehenen Bremsflächen ist sehr aufwendig. Außerdem ist von Nachteil, daß eine Einrichtung erforderlich ist, welche den Vorzug aufbringen muß, um anschließend eine Zugverstärkung vornehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nach­ teile zu vermeiden und eine einfache und betriebssichere Vor­ richtung zum Konstanthalten der Spannung für Spaltbänder und ungespaltene Bänder vorzusehen, ohne daß eine zusätzliche Vor­ zugseinrichtung 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 zudem 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 lau­ fenden Schmalbändern versehen sind, wobei 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 vorzugs­ weise aus Kunststoff sind, drehen sich frei auf der feststehen­ den Achse. Die möglicherweise unterschiedlich breiten Spalt­ bänder werden über entsprechend bemessene Ringe geführt, wobei sie diese auf einen Bereich von möglichst 180° und mehr um­ schlingen sollten. Wenn die Bänder auf der angetriebenen Haspel­ welle bzw. einem Haspeldorn eingefädelt sind und eine erste Wicklung gebildet haben, wird ein Vakuumerzeuger in Betrieb ge­ setzt, der an eine Bohrung der feststehenden Achse angeschlossen ist und über 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 aus­ gehend vom Zug der Haspelwelle weitertransportiert. Die Haft­ reibung der Schmalbänder wird dabei durch solche Beläge auf den Ringen gefördert, die einen guten Reibwert besitzen. Mit der so geschaffenen Rückhaltevorrichtung können die Schmalband-Spalt­ streifen unabhängig von Dickenunterschieden mit gleichmäßiger Spannung aufgewickelt werden. Die mit der Achse in Berührung kommenden inneren Flächen der Ringe können darüber hinaus zur Förderung der Trockenlaufeigenschaften zusätzlich beschichtet sein. Auf jeden Fall ist einzuhalten, daß die Gleitreibung immer kleiner ist als die Haftreibung. Somit kann durch eine geeignete Werktoffauswahl 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 ge­ gossen werden.

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

Für den Fall, daß sich beim erfindungsgemäßen Gespannthalten der Schmalbänder 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 Ringnutenanschlüssen, die die Verbindung zur Unterdruckquelle herstellen, abgeriegelt sind.

Mit einer weiteren Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß die einzelnen Ringe 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 Spannvorrich­ tung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung der Seitenansicht einer Wickeleinrichtung mit der erfindungsgemäßen Rückhalte­ vorrichtung im Schnitt,

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

Fig. 3 einen Teilschnitt eines Ringes in der Draufsicht,

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

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

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

Von einer Spaltschere gelangen die Schmalbänder 1 über einen Schlingenspeicher 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 benach­ barten 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 auf­ gehaspelt werden. Im schematisierten Auführungsbeispiel sind so­ wohl die Umlenkrolle 2 wie die Tragachse 4 und die Wickelwelle 7 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 Bund­ durchmesser konstant zu halten. Die Wickelwelle 7 weist in An­ passung an die differierenden Dicken der Spaltbänder 1 unter­ schiedliche 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 Bandanfänge der Schmalbänder 1 in Schlitze 13 der Wickelwelle 7 eingefädelt worden sind, erzeugt die Unterdruck­ quelle 12 ein Vakuum, indem über die Ringnuten 14 der Tragachsen­ oberfläche die Luft angesaugt wird. Die Ringe 1, denen die Ring­ nuten 14 zugeordnet sind, werden hierdurch mit einem bestimmten 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 offenzelliger Struktur oder sie sind mit Durchbrüchen 15, ausgeführt als Bohrungen, versehen. Die Fig. 3 und 4 zeigen mögliche Anordnungen der Bohrungen, die in den Ringnuten 3 auf den Umfang verteilt in großer Anzahl vorhanden sind.

Für eine gute Haftung der Spaltbänder 1 auf den Ringen 3 sorgen bremsende Beläge 16, die fest auf die äußeren Ringflächen auf­ gesetzt 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.

Es versteht sich, daß auch ein einzelnes breites Band, dem ein Bandzug auferlegt werden soll und das dann über einen breiten oder mehrere der Ringe (3) gleichzeitig geführt wird, auf diese Weise gespannt gehalten werden kann. Dieses ist erforderlich, um innerhalb 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.

Claims (6)

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 zugeordnete Ringe geleitet werden, die auf einer feststehenden Achse aufgezogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch radiale Trennscheiben (6) voneinander getrenn­ ten Ringe (3) mit einem Belag (16) mit hohem Reibungskoeffi­ zienten gegenüber den laufenden Schmalbändern (1) versehen sind, wobei der Reibwert der Schmalbänder (1) zu den Ringen (3) größer ist als der Reibwert der Ringe (3) zur feststehenden Tragachse (4), daß die Ringe (3) mit den Belägen (16) luft­ durchlässig 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) Durchbrüche (15) aufweisen.

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

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

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

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