DE4009862A1 - Vorrichtung zum ziehen und bremsen von metallbaendern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern, insbesondere zum Konstanthalten oder zum Auf- und Abbau der Spannung von Metallbändern innerhalb von Bandbehandlungsanlagen oder für Metallbänder, die einem Haspel zum Aufwickeln zugeführt werden oder zum Auf- bzw. Abbau von Bandzügen vor bzw. hinter einer Streck-Richtmaschine oder einem Walzwerk, bestehend aus zwei in einem Gerüst einander gegenüberliegenden, nachstellbar angeordneten, endlos über jeweils einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle umlaufenden bandförmigen Spannelementen, zwischen denen das Metallband parallel verlaufend eingespannt ist.

Aus der europäischen Patentschrift 01 95 096 ist eine Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern bekannt, gemäß der zwei gegenüberliegend angeordnete und von Kettenrädern angetriebene, endlos umlaufende Kettensysteme vorgesehen sind, zwischen denen das Metallband mit in einem geraden Mitnahmebereich auf Leisten geführten, wagenartigen Rollenblöcken eingespannt ist. Jedem Kettensystem liegen hierbei den gerade verlaufenden Leisten des Mitnahmebereichs äußere, keisbogenförmige Führungsleisten gegenüber, die einerseits übergangslos in auf einer Antriebswelle der Kettenräder verschwenkbar gelagerte, als Spannsegmente ausgebildete Umlenkkurven eingreifen und andererseits mit Abstand von den auslaufseitigen Führungssegmenten enden. Diese bekannte Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern mit den endlos umlaufenden, aus vielen Stützrädern und Rollenblöcken bestehenden Kettensystemen ist nicht nur im konstruktiven Aufbau kompliziert, material-, kosten- und energieaufwendig, sondern auch aufgrund der vielen im Betrieb aneinandergleitenden und reibenden Maschinenelemente einem hohen Verschleiß ausgesetzt und daher entspechend störanfällig, wartungsbedürftig und mit hohem Lärmpegel behaftet.

Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 21 06 683 eine Vorrichtung zum Spannen von in Streifen geschnittenen Bändern vor dem Aufwickeln auf eine gemeinsame Spule mit den Streifen einzeln zugeordneten Bremsvorrichtungen bekannt, die aus einer Anordnung von Riemen besteht, zwischen denen die Streifen eingeklemmt sind, die auf die Streifen einwirken und unterschiedliche Geschwindigkeiten der Streifen zulassen. Zum Festklemmen der Streifen zwischen den Riemen sind hierbei mit den Streifen in Kontakt stehende Anpreßplatten vorgesehen, die mittels elastisch aufblasbaren Membranen, welche am Maschinenrahmen abgestützt sind, gegen die Riemen andrückbar sind. Auf Grund der ständigen und verhältnismäßig starken Reibung, die im Betrieb dieser bekannten Vorrichtung zwischen den Anpreßplatten und den die Streifen zwischen sich einklemmenden Riemen besteht, ist es nicht zu vermeiden, daß es trotz des Einsatzes von Materialien mit geringen Reibungskoeffizienten zu einem erhöhten und raschen Verschleiß der Anpreßplatten und der Riemen kommt. Ein häufiges Auswechseln dieser Maschinenelemente ist die Folge, was mit einem hohen Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern zu schaffen, die in ihrem Aufbau sehr einfach, stets betriebssicher und nahezu verschleißfrei ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die über jeweils einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle umlaufenden bandförmigen Spannelemente als Endlosmetallbänder ausgebildet sind, die mittels Druckluft über Metallbehältern aufgebauten Druckluftkissen an das zu ziehende oder zu bremsende Metallband angedrückt werden. Dadurch, daß die Endlosmetallbänder mittels Druckluft über Luftkissen an das Metallband angedrückt werden, wird sehr vorteilhaft eine völlig verschleißfreie Einspannung des Metallbandes zwischen den Endlosmetallbändern erreicht, und zwar bei jeweils optimaler Anpassung des Anpreßdruckes an das zu ziehende oder zu bremsende Metallband. Die Standzeit der Endlosmetallbänder gemäß der Erfindung ist daher im Vergleich zu den bisher bekannten Spannvorrichtungen nicht nur ganz wesentlich höher, sondern auch die Spannvorrichtung insgesamt ist gegenüber bekannten Spannvorrichtungen in ihrem konstruktiven Aufbau erheblich einfacher, betriebssicherer, energiesparender und wartungsfreundlicher. Als Bandmaterial für die Endlosmetallbänder kommen Metalle und deren Legierungen infrage, bei denen das Verhältnis von Elastizitätsmodul zu Biegewechselfestigkeit möglichst klein ist, d. h. der Elastizitätsmodul soll klein, die Biegewechselfestigkeit groß sein.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden daher als Bandmaterial für die Endlosmetallbänder Titanlegierungen, vorzugsweise Titan-Aluminium- Legierungen verwendet, beispielsweise TiAl6V4. Die aus einer Titan-Aluminium-Legierung bestehenden Bänder zeichnen sich besonders durch ihre hohe Zugfestigkeit bzw. Biegewechselfestigkeit und ihren geringen Elastizitätsmodul aus; sie können große Spannkräfte aufnehmen und ermöglichen sehr vorteilhaft den Einsatz von Antriebs- und Umlenkrollen mit verhältnismäßig kleinen Rollendurchmessern. Darüberhinaus können aber auch aus Kostengründen Stahllegierungen eingesetzt werden, insbesondere martensitaushärtende und austenitische sowie mit Beryllium legierte Stähle.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Anpreßdruck der Druckluft, der über die Luftkissen auf die Endlosmetallbänder einwirkt, vorteilhaft so ausgelegt, daß er etwa 2 bis 5 bar beträgt. Dieser Anpreßdruck reicht - wie die Praxis gezeigt hat - in den meisten Fällen aus, um auf das zwischen den Endlosmetallbändern eingespannte Metallband die jeweils nötige Zugkraft oder Bremskraft zu übertragen.

Für die Auslegung des Anpreßdruckes auf die Endlosmetallbänder und damit auch der auf das zwischen den Endlosmetallbändern eingespannte Metallband wirkende Anpreßdruck ist auch die Andruckfläche von wesentlicher Bedeutung. Hierzu wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Andruckfläche des Luftkissens vorgeschlagen, die eine Größe von wenigstes 1,5×1,5 m aufweist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Wie die Zeichnung zeigt, besteht die Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern aus zwei, in einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Gerüst einander gegenüberliegend angeordneten, endlos über jeweils einer Antriebsrolle (1) bzw. (2) und einer Umlenkrolle (3) bzw. (4) umlaufenden Spannelementen, die gemäß der Erfindung aus Endlosmetallbändern (5, 6) bestehen, zwischen denen das Metallband (7) parallelverlaufend eingespannt ist. Die Endlosmetallbänder (5, 6) bestehen vorzugsweise aus einer Titan-Aluminium-Legierung (z. B. TiAl6V4) mit besonders hoher Biegewechselfestigkeit und geringem Elastizitätsmodul, wobei die Antriebsrollen (1, 2) und die Umlenkrollen (3, 4) mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern, d. h. mit Durchmessern von etwa 500 mm ausgelegt werden können und dadurch einen sehr einfachen kompakten und raumsparenden konstruktiven Aufbau der Zieh- und Bremsvorrichtung ermöglichen. Auch zeichnen sich die aus der genannten Titan- Aluminium-Legierung bestehenden Endlosmetallbänder (5, 6) dadurch aus, daß sie große Spannkräfte aufnehmen können, die notwendig sind, um große Zug- und Rückhaltekräfte ohne Relativbewegung zwischen dem zu ziehenden oder zu bremsenden Metallband (7) und den umlaufenden Endlosmetallbändern (5, 6) sicherzustellen. Um Relativbewegungen zwischen dem Metallband (7) und den umlaufenden Titanbändern (5, 6) sicher auszuschließen, können die Titanbänder (5, 6) sehr vorteilhaft außen, an den mit dem zu ziehenden oder zu bremsenden Metallband (7) kontaktierenden Flächen mit einem Reibbelag (8) versehen werden, der einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist. Als Reibbelag (8) kann hierbei beispielsweise ein Elastomer Anwendung finden. Zum Spannen der Endlosmetallbänder (5, 6) zwischen den Antriebsrollen (1, 2) - die ihrerseits mit Antriebsaggregaten (9, 10) in Verbindung stehen - und den Umlenkrollen (3, 4) sind an sich bekannte hydraulische Kolben- Zylindereinheiten (11, 12) vorgesehen, die an den Achsen (13, 14) der Umlenkrollen (3, 4) angreifen.

Um das Metallband (7) mit den jeweils erforderlichen, ausreichend hohen Zug- bzw. Haltekräften zwischen den Endlosmetallbändern (5, 6) einspannen zu können, sind gemäß der Erfindung zwischen den Antriebsrollen (1, 2) und den Umlenkrollen (3, 4) Metallbehälter (15, 16) angeordnet, über die Druckluftkissen (17, 18) aufgebaut werden, die die Spannbänder (5, 6) völlig reibungsfrei an das Metallband (7) andrücken. Um die jeweils erforderlichen Spann- und Reibungskräfte aufzubringen und aufrechtzuerhalten, die zum Ziehen oder Bremsen des Metallbandes (7) nötig sind, ist es zweckmäßig, daß die Andruckfläche des jeweiligen Luftkissens (17) bzw. (18) eine Größe von wenigstens 1,5×1,5 m aufweist, und der auf die Spannbänder (5, 6) wirkende Anpreßdruck der Druckluft etwa 2 bis 5 bar beträgt. Im übrigen ist das System bzw. die Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern gemäß der Erfindung anstellbar ausgebildet, wobei zweckmäßigerweise die jeweils nicht angetriebene Umlenkrolle (3) bzw. (4) quer zur Laufrichtung des Metallbandes (7) im Gerüst anstellbar angeordnet ist, um dadurch sehr vorteilhaft stets einen geraden Lauf des Endlosbandes (5, 6) zu gewährleisten. Hinsichtlich eines mittigen Laufes des Metallbandes (7) innerhalb der Anlage kann die komplette Einheit der erfindungsgemäßen Zug- und Bremsvorrichtung auf einen, z. B. bei Steuerrollen bekannten (hier nicht dargestellten) Steuerrahmen aufgebaut werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern, insbesondere zum Konstanthalten oder zum Auf- und Abbau der Spannung von Metallbändern innerhalb von Bandbehandlungsanlagen oder für Metallbänder, die einem Haspel zum Aufwickeln zugeführt werden oder zum Auf- bzw. Abbau von Bandzügen vor bzw. hinter einer Streck-Richtmaschine oder einem Walzwerk, bestehend aus zwei in einem Gerüst einander gegenüberliegenden, nachstellbar angeordneten, endlos über jeweils einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle umlaufenden bandförmigen Spannelementen, zwischen denen das Metallband parallel verlaufend eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die über jeweils einer Antriebsrolle (1, 2) und einer Umlenkrolle (3, 4) umlaufenden bandförmigen Spannelemente als Endlosmetallbänder (5, 6) ausgebildet sind, die mittels Druckluft über Metallbehältern (15, 16) aufgebauten Druckluftkissen (17, 18) an das zu ziehende oder zu bremsende Metallband (7) angedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bandmaterial für die Endlosmetallbänder (5, 6) Titanlegierungen verwendet werden, vorzugsweise Titan-Aluminium-Legierungen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bandmaterial für die Endlosmetallbänder (5, 6) Stahllegierungen verwendet werden.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Endlosmetallbänder (5, 6) wirkende Anpreßdruck der Druckluft etwa 2 bis 5 bar beträgt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche des Luftkissens (17, 16) eine Größe von wenigstens 1,5×1,5 m aufweist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtangetriebenen Umlenkrollen (3, 4) quer zur Laufrichtung des Metallbandes (7) im Gerüst anstellbar angeordnet sind.