DE3925923A1 - Verfahren zur bandsteuerung bzw. -regelung von materialbaendern und steuerrollensatz fuer die durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur bandsteuerung bzw. -regelung von materialbaendern und steuerrollensatz fuer die durchfuehrung dieses verfahrens

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bandsteuerung bzw. -regelung von Materialbändern, insbesondere Metallbändern wie z.B. Stahlbändern, quer zur und in Bandlaufrichtung, insbesondere zur Bandmitten- bzw. Bandkantensteuerung bzw. -regelung, sowie auf einen Steuerrollensatz für die Durchführung dieses Verfahrens, bei welchem auf einem ortsfesten Grundrahmen ein um eine gedachte vertikale Achse drehbarer Schwenkrahmen vorzugsweise mittels Gleitbahnen gelagert ist, wobei zur Ausführung der Band-Steuerbewegung quer zur Bandlaufrichtung ein sowohl mit dem Grundrahmen als auch mit dem Schwenkrahmen verbundener Steuerzylinder vorgesehen ist, auf welchem Schwenkrahmen zwei mit Zwischenraum angeordnete untere Rollen mit horizontalen Achsen drehbar gelagert sind und eine dritte, für den Steuerbetrieb von oben in den Zwischenraum absenkbare obere Rolle mit horizontaler Achse auf einem Überleger-Rahmen drehbar gelagert ist, dessen in Bandlaufrichtung gesehen eines Ende an das obere Ende von mit dem Schwenkrahmen verbundenen Stehern angelenkt ist und dessen anderes Ende über Anpreßzylinder ebenfalls mit dem Schwenkrahmen gelenkig verbunden ist.
Bei einem solchen bekannten Verfahren bzw. bei einer solchen bekannten Vorrichtung wird der die drei Rollen lagernde Schwenkrahmen mittels Stellhebel und Steuerzylinder, der üblicherweise ein doppelt wirkender Zylinder ist, um einen Mittelpunkt, welcher in der einlaufenden Bandmitte liegt, geschwenkt. Ein solches Materialband kann insbesondere ein Metallband wie z.B. ein Stahlband sein, das bandmitten- bzw. bandkantengeregelt durch z.B. die Besäumschere einer Schubbeize, verschiedene andere Bandbehandlungsanlagen sowie Querteil- und/oder Längsteilanlagen und Walzwerke geführt wird. In der Betriebsphase drückt nun die obere Rolle mittels des Anpreßzylinders die gespannte Materialbahn unter die Verbindungslinie der beiden unteren Rollen am Schwenkrahmen und erzeugt damit Walzenumschlingungen, wodurch auf die Bahn Seiten-Steuerkräfte mittels des Steuerzylinders und des Schwenkrahmens übertragen werden können.
Dieses bekannte Verfahren bzw. diese bekannte Vorrichtung erfordert einen extra angeordneten sogenannten Treiber, der nicht auf dem Rahmen des Steuerrollensatzes für die Bandsteuerung quer zur Bandlaufrichtung angeordnet ist. Dieser Treiber ist ein angetriebenes bzw. bremsbares Walzenpaar als Preßstelle, das beim Einziehen (d.h. am Bandanfang) bzw. beim Auslaufen (d.h. am Bandende) des Materialbandes die Bandspannung sichert.
Ziel der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und einen Steuerrollensatz anzugeben, bei dem die Funktion des Treibers bzw. der Bremse (negativer Treiber) und die Funktion der Bandsteuerung vereinigt sind. Dadurch entfällt die vorstehend erwähnte, extra angeordnete Treiber-Baugruppe, wodurch sich eine bedeutende Ersparnis an Sachinvestition und Platz ergibt.
Dieses Ziel wird bei dem eingangs näher bezeichneten Verfahren erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sowohl die Steuerung bzw. Regelung quer zur Bandlaufrichtung als auch die Steuerung bzw. Regelung in Bandlaufrichtung, nämlich im Treiber- bzw. Bremsbetrieb, in einem einzigen Steuerrollensatz durchgeführt wird. Der eingangs näher bezeichnete Steuerrollensatz ist dabei erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zum Wechsel von Steuerbetrieb auf Treiber- bzw. Bremsbetrieb und umgekehrt die Steher als doppelarmige Hebel ausgebildet sind, die etwa in ihrem mittleren Bereich um eine auf dem Schwenkrahmen angeordnete horizontale Achse verschwenkbar sind, und daß jeweils am unteren Ende dieser doppelarmigen Hebel ein Schwenkzylinder angelenkt ist, dessen anderes Ende am Schwenkrahmen angelenkt ist. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn für den Treiber- bzw. Bremsbetrieb die dritte, obere Rolle über die in Bandlaufrichtung gesehen vordere untere Rolle führbar und gegen diese anpreßbar ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzylinder und der Anpreßzylinder von einer gemeinsamen Steuereinrichtung gesteuert sind, so daß die obere Rolle beim Übergang vom Treiber- bzw. Bremsbetrieb in den Steuerbetrieb und umgekehrt längs einer vorwählbaren Bewegungslinie bzw. Bahn führbar ist. Dies ergibt den Vorteil, daß beim Übergang vom Treiber- bzw. Bremsbetrieb in den Steuerbetrieb und umgekehrt das Band ständig unter Kontrolle gehalten bzw. geführt werden kann u.zw. in jeder Position und zu jeder Zeit.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest im Treiber- bzw. Bremsbetrieb die in Bandlaufrichtung gesehen vordere untere Rolle antreibbar und/oder bremsbar ausgebildet ist. Es kann aber auch zumindest im Treiber- bzw. Bremsbetrieb die dritte, obere Rolle antreibbar und/oder bremsbar ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise kann aber auch im Steuerbetrieb die dritte, obere Rolle und die in Bandlaufrichtung gesehen vordere untere Rolle bremsend auf das Band wirken.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Steuerrollensatz kann somit in der Einlaufphase des Bandes, d.h. beim Anfahren, als Steuertreiber, d.h. der Bandanfang kann mittels Treiberfunktion des Steuerrollensatzes bandmitten- bzw. bandkantengeregelt vorgetrieben werden, und in der Auslaufphase als Steuerbremsrollensatz, d.h. das Bandende kann mittels Gegenzugfunktion des Steuerrollensatzes bandmitten- bzw. bandkantengeregelt auf Spannung gehalten werden (sogenannte negative Treiberfunktion), arbeiten. Zwischen diesen beiden Phasen, d.h. in der Betriebsphase bzw. im Haupt- bzw. Steuerbetrieb, arbeitet der erfindungsgemäße Steuerrollensatz als normale Bandsteuerung. Die Bandsteuerung bzw. -regelung eines Bandes wird dadurch während des gesamten Betriebsablaufes, d.h. Einlauf-, Betriebs- und Auslaufphase aufrechterhalten.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen Fig. 1A eine schematische Darstellung des Standes der Technik und Fig. 1B eine Ansicht gegen die Bandlaufrichtung, des erfindungsgemäßen Steuerrollensatzes, Fig. 2 den zugehörigen Grundriß und Fig. 3 die zugehörige Seitenansicht; Fig. 3A in einer schematischen Skizze einen möglichen Übergang der Rollen vom Treiber- bzw. Bremsbetrieb in den Hauptbetrieb und Fig. 4 in einer ähnlichen Seitenansicht wie Fig. 3 - wobei allerdings die Darstellung gegenüber der Darstellung in Fig. 3 des Steuerrollensatzes umgekehrt ist - eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.
Gemäß Fig. 1A wird bei einem hier lediglich beispielsweise angeführten, bekannten Verfahren das Band B von einer Abrollhaspel 100 abgewickelt, durchläuft eine Richtmaschine 101, anschließend einen Beizbehälter bzw. eine Sprühbeize 102, dann einen drei Rollen umfassenden Steuerrollensatz 103, der im bekannten Fall lediglich zur Steuerung des Bandes quer zur Bandlaufrichtung R dient, anschließend eine Besäumschere 104 und wird dann von einem zwei angetriebene bzw. gebremste Rollen umfassenden Treiber 105 auf Spannung gehalten, um anschließend auf der Aufrollhaspel 106 aufgewickelt zu werden.
In der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 1B-3A ist auf einem ortsfesten Grundrahmen 8 ein auf einer Gleitbahn bzw. Gleitleiste 8 a um eine gedachte vertikale Achse drehbarer Schwenkrahmen 7 vorgesehen. Die Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Schwenkrahmens 7 gegenüber dem Grundrahmen in zwei entgegengesetzten Richtungen ausgehend von einer Grundstellung wird mittels eines hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Steuerzylinders 9 (doppelt wirkender Zylinder) hervorgerufen, dessen eines Ende an einem mit dem Schwenkrahmen 7 fest verbundenen Lenkbock 9 a angelenkt ist und dessen anderes Ende an einem mit dem Grundrahmen 8 fest verbundenen Lenkbock 9 b angelenkt ist.
Außerdem sind zwischen dem Grundrahmen 8 und dem Schwenkrahmen 7 zwei längenverstellbare Lenkstangen 10 vorgesehen, mit denen die Grundstellung eingestellt werden kann. Diese Lenkstangen 10 sind jeweils über den Lenkbock 10 a am Schwenkrahmen 7 bzw. über den Lenkbock 10 b am Grundrahmen angelenkt.
Auf dem Schwenkrahmen 7 sind zwei mit Zwischenraum angeordnete untere Rollen 1, 1 a um horizontale Achsen drehbar gelagert. Weiters sind am Schwenkrahmen 7 zwei als doppelarmige Hebel 4 ausgebildete Steher angelenkt, die an ihren oberen Enden bei 4 b an einem Ende eines Überleger-Rahmens 3 angelenkt sind; am anderen Ende des Überleger-Rahmens 3 sind bei 5 a zwei hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagte Anpreßzylinder 5 angelenkt, deren andere Enden bei 5 b am Schwenkrahmen 7 angelenkt sind.
Der Überleger-Rahmen 3 trägt eine dritte, obere Rolle 2, die um die horizontale Achse bzw. Mittellinie M drehbar gelagert ist; diese Rolle 2 kann mittels des Anpreßzylinders 5 von oben in den Zwischenraum zwischen den unteren Rollen 1 und 1 a abgesenkt werden.
Die Anlenkung der als doppelarmige Hebel 4 ausgebildeten Steher am Schwenkrahmen 7 erfolgt etwa in deren mittleren Bereich mittels der horizontalen Achse 4 a. An den unteren Enden dieser doppelarmigen Hebel 4 ist jeweils ein hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagter Schwenkzylinder 6 bei 6 b angelenkt, dessen anderes Ende bei 6 a am Schwenkrahmen 7 angelenkt ist.
Mittels der Schwenkzylinder 6 kann nun der doppelarmige Hebel 4 und damit der überleger-Rahmen 3 um den in den Fig. 3 und 4 mit S bezeichneten Schwenkbereich verschwenkt werden, wodurch die obere Rolle 2 in ihre in den Fig. 3 und 4 mit 2′ (Mittellinie M′) bezeichnete Position über der Rolle 1 gelangt. Es ergibt sich dann auch für den Anpreßzylinder 5 bzw. dessen Anlenkpunkt 5 a die in den Fig. 3 und 4 mit 5′ bzw. 5 a′ bezeichnete Position.
Mit 8 ist das Materialband, insbesondere das Metallband wie z.B. ein Stahlband bezeichnet und mit R ist die Bandlaufrichtung angedeutet.
In Fig. 4 ist in einer Seitenansicht ähnlich der Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zur Realisierung der in Fig. 3A angedeuteten Betriebsweise dargestellt, wobei in Fig. 4 allerdings gegenüber Fig. 3 eine seitenverkehrte Darstellung gewählt ist. Gemäß dieser Ausgestaltung werden sowohl die Anpreßzylinder 5 als auch die Schwenkzylinder 6 von einer gemeinsamen Steuereinrichtung 11 über die Steuerleitungen 17 a und 11 b in gegenseitiger Abhängigkeit gesteuert. Dies wird später noch näher erläutert.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Steuerrollensatzes ist wie folgt:
Zur Einführung des Materialbandes B in den Steuerrollensatz kann die obere Rolle 2 mit ihrer horizontalen Achse M mittels der Anpreßzylinder 5 in die in Fig. 4 durch die Achsenstellung M′′ angedeutete oberste Position überführt werden (die oberste Position der Anlenkung 5 a′′ der Anpreßzylinder 5 am Überleger-Rahmen 3 ist ebenfalls angedeutet).
In der Einlaufphase des Bandes B befindet sich die Rolle 2 (Position 2′ bzw. M′) über der Rolle 1 und treibt das Band B bandmitten- bzw. -kantengeregelt vor. (Die Bandsteuerung bzw. -regelung erfolgt in bekannter Weise durch Verschwenkung des Schwenkrahmens 7 gegenüber dem Grundrahmen 8 infolge Einwirkung des Steuerzylinders 9.) Es arbeiten somit in dieser Einlaufphase (Einlauf des Materialbandes B) die mittels der Schwenkzylinder 6 und der doppelarmigen Hebel 4 bzw. des Überleger- Rahmens 3 übereinander geschwenkten Rollen 1 und 2 als Treiber zusammen. Die Rollen 1 und 2 werden in dieser Position angetrieben und durch die Anpreßzylinder 5 aneinandergepreßt.
Beim Übergang in die Betriebsphase bzw. den Hauptbetrieb wird durch Schwenken der Hebel 4 und des Rahmens 3 mittels der Anpreßzylinder 5 und der Schwenkzylinder 6 (insbesondere der Schwenkzylinder 6) die obere Rolle 2 in die Position Bandsteuerung, d.h. die obere Rolle 2 befindet sich im Zwischenraum zwischen den unteren Rollen 1 und 1 a, wie in den Fig. 3 und 4 mit vollen Linien gezeichnet, übergeführt.
Die Eintauchtiefe der oberen Rolle 2 gegenüber der Flucht der angetriebenen Rolle 1 und der nicht angetriebenen Rolle 1 a wird durch die definierte Verstellung der Anpreßzylinder 5 bestimmt (dies ist in Fig. 3 durch die strichliert dargestellte Walzenstellung 2′′ mit größerer Eintauchtiefe angedeutet).
Aus dem mittels der gemeinsamen Steuereinrichtung 11 in Fig. 4 gesteuerten Zusammenwirken der Anpreßzylinder 5 und der Schwenkzylinder 5 kann die Rolle 2 - wie in Fig. 3A schematisch angedeutet ist - beim Übergang aus der Treiberposition in die Steuerposition und umgekehrt längs einer vorwählbaren Bewegungsline bzw. Bahn geführt werden. In Fig. 3A ist mit der Position 2′ bzw. M′ der Rolle 2 und den gegeneinander gerichteten Andruckpfeilen die Treiberposition symbolisiert; beim Übergang der Rolle 2 in die Hauptbetriebs- bzw. Steuerposition kann die Berührungslinie P zwischen den Rollen 2 und 1 längs des Umfanges der Rolle 1 bis zu der in Fig. 3A dargestellten Zwischenstellung 2 IV bzw. M IV geführt werden, worauf die Rolle 2 aus ihrer Position 2 IV längs des Pfeiles F unmittelbar in die vorgewählte Hauptbetriebs- bzw. Steuerposition überführt wird. Das Band B ist auf diese Weise niemals außer Kontrolle.
In der Auslaufphase wird die obere Rolle 2 aus der Hauptbetriebs- bzw. Steuerposition zurück in die Treiberposition 2′ bzw. M′ geführt, gegebenenfalls wiederum längs einer vorwählbaren Bewegungslinie, wobei die Rollen 1 und 2, insbesondere die obere Rolle 2 in dieser Arbeitsphase als Bremsrolle arbeiten (negativer Treiber).

Claims (7)

1. Verfahren zur Bandsteuerung bzw. -regelung von Materialbändern, insbesondere Metallbändern, wie z.B. Stahlbändern, quer zur und in Bandlaufrichtung, insbesondere zur Bandmitten- bzw. Bandkantensteuerung bzw. -regelung, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Steuerung bzw. Regelung quer zur Bandlaufrichtung als auch die Steuerung bzw. Regelung in Bandlaufrichtung, nämlich im Treiber- bzw. Bremsbetrieb, in einem einzigen Steuerrollensatz durchgeführt wird.
2. Steuerrollensatz für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welchem auf einem ortsfesten Grundrahmen ein um eine gedachte vertikale Achse drehbarer Schwenkrahmen vorzugsweise mittels Gleitbahnen gelagert ist, wobei zur Ausführung der Band-Steuerbewegung quer zur Bandlaufrichtung ein sowohl mit dem Grundrahmen als auch mit dem Schwenkrahmen verbundener Steuerzylinder vorgesehen ist, auf welchem Schwenkrahmen zwei mit Zwischenraum angeordnete untere Rollen mit horizontalen Achsen drehbar gelagert sind und eine dritte, für den Steuerbetrieb von oben in den Zwischenraum absenkbare obere Rolle mit horizontaler Achse auf einem Überleger-Rahmen drehbar gelagert ist, dessen in Bandlaufrichtung gesehen eines Ende an das obere Ende von mit dem Schwenkrahmen verbundenen Stehern angelenkt ist und dessen anderes Ende über Anpreßzylinder ebenfalls mit dem Schwenkrahmen gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wechsel von Steuerbetrieb auf Treiber- bzw. Bremsbetrieb und umgekehrt die Steher als doppelarmige Hebel (4) ausgebildet sind, die etwa in ihrem mittleren Bereich um eine auf dem Schwenkrahmen (7) angeordnete horizontale Achse (4 a) verschwenkbar sind, und daß jeweils am unteren Ende dieser doppelarmigen Hebel (4) ein Schwenkzylinder (6) angelenkt (6 b) ist, dessen anderes Ende am Schwenkranmen (7) angelenkt (6 a) ist.
3. Steuerrollensatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Treiber- bzw. Bremsbetrieb die dritte, obere Rolle (2) über die in Bandlaufrichtung (R) gesehen vordere untere Rolle (1) führbar und gegen diese anpreßbar ist.
4. Steuerrollensatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzylinder (6) und der Anpreßzylinder (5) von einer gemeinsamen Steuereinrichtung (11) gesteuert sind, so daß die obere Rolle (2) beim Übergang vom Treiber- bzw. Bremsbetrieb in den Steuerbetrieb und umgekehrt längs einer vorwählbaren Bewegungsline bzw. Bahn führbar ist (Fig. 3A).
5. Steuerrollensatz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Treiber- bzw. Bremsbetrieb die in Bandlaufrichtung (R) gesehen vordere untere Rolle (1) antreibbar und/oder bremsbar ausgebildet ist.
6. Steuerrollensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Treiber- bzw. Bremsbetrieb die dritte, obere Rolle (2) antreibbar und/oder bremsbar ausgebildet ist.
7. Steuerrollensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Steuerbetrieb die dritte, obere Rolle (2) und die in Bandlaufrichtung (R) gesehen vordere untere Rolle (1) bremsend auf das Band (B) wirken.
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