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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Antrieb und die Führung eines
Bandes, das entlang einer Längsachse
abläuft,
und betrifft speziell die Steuerung des Ablaufens eines Metallbandes
in einer Walzanlage.
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Für die Herstellung
eines Blechs ist es üblich,
von einer Bramme auszugehen, die zuerst durch ein Vorwalzwerk, dann
durch ein Fertigwalzwerk läuft,
das von einer Serie von Walzgerüsten,
die in Tandem-Anordnung
arbeiten, gebildet ist, bis die gewünschte Dicke erhalten wird,
wobei das erhaltene Band schließlich
als Spule auf einen in Drehung angetriebenen Dorn gewickelt wird.
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Dieses
Wickeln muss unter einem gewissen Zug erfolgen, der allerdings geringer
als der üblicherweise
für das
Walzen erforderliche Zug ist.
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Andererseits
kann das Band dazu neigen, sich am Ausgang der Walzanlage seitlich
zu versetzen, und es ist erforderlich, es vor seinem Wickeln zur
Spule wieder mittig einzurichten.
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Dazu
ist es üblich,
am Ausgang der Walzanlage und stromaufwärts zur Wickeleinrichtung eine Antriebs-
und Führungsvorrichtung
anzuordnen, die normalerweise zwei zylindrische Walzen umfasst,
die beiderseits der Bandablaufebene angeordnet sind und zwischen
denen ein Druck zum Einklemmen des Bandes angelegt wird, wobei mindestens
eine der Walzen in Drehung um ihre Achse angetrieben wird, um das
Ablaufen des so zwischen den beiden Walzen eingeklemmten Bandes
unter Zug zu steuern.
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Vorzugsweise
kann die obere Walze hochgehoben werden, um sich von der unteren
Walze zu entfernen, um das Eingreifen des Bandes auf der Wickeleinrichtung
zu erleichtern oder auch um sein Durchlaufen beispielsweise zu einer
weiteren stromabwärts
angeordneten Wickeleinrichtung zu ermöglichen.
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Üblicherweise
ist die Position der oberen Walze durch Anschläge bestimmt, die in Abhängigkeit
von der Dicke des Bandes einstellbar sind, aber, um einen richtigen
Antrieb des Bandes zu gewährleisten,
ist es erforderlich, den zwischen den Walzen angelegten Klemmdruck
genau einzustellen. Es ist andererseits nützlich, den jeweils angelegten
Druck auf jeder Seite des Bandes modulieren zu können, wobei dieser leicht unterschiedlich
sein kann, um im Bedarfsfalle eine Wirkung zur mittigen Einrichtung des
Bandes auszuüben.
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Das
Dokument FR-A-2459692 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung
dieses Typs, bei der die obere Walze in Klemmposition auf feste
Anschläge
angelegt wird, und der Klemmdruck auf die Lager der unteren Walze
durch Zylinder eines speziellen Typs angelegt wird, der eine Voreinstellung
des jeweils auf der rechten und der linken Seite des Bandes angelegten
Drucks ermöglicht.
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Bei
einer weiteren bekannten Anordnung, die beispielsweise in dem Dokument
FR-A-2346066 beschrieben ist, wird die obere Walze von einem Gehäuse getragen,
das um eine Horizontalachse unter der Wirkung eines Druckluftzylinders
zwischen einer hochgehobenen Position, die den freien Durchgang des
Bandes ermöglicht,
und einer abgesenkten Position zum Einklemmen des Bandes, deren
Höhe durch feste
Anschläge
geregelt ist, schwenken kann.
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Die
obere Walze wird von zwei gleitend quer zur Ablaufebene in Führungen
des Gehäuses
montierten Lagern getragen, die jeweils einem Druckluftzylinder
mit Zweifachwirkung zur Einstellung der Druckkraft, die an das Band
auf jeder Seite desselben angelegt wird, zugeordnet sind.
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Solche
Vorrichtungen ermöglichen
es somit, den auf das Band angelegten Druck derart zu regeln, dass
die für
das Walzen und – bei
Bedarf – dessen mittige
Einrichtung vor dem Aufwickeln erforderliche Zugkraft ausgeübt wird.
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Es
kommt allerdings vor, dass das Band beim Ablaufen Überdicken
auf Grund eines Faltens des Bandes über sich selbst aufweist, insbesondere bei
geringen Dicken. Wenn die obere Walze einfach mit ihrem Eigengewicht
angelegt wird, kann sie sich leicht hochheben, um eine solche Überdicke
durchzulassen, ohne dass der Klemmdruck geändert wird. Wenn hingegen der
Klemmdruck durch Zylinder angelegt wird, werden diese im Falle einer Überdicke Stößen ausgesetzt,
die die Einstellung des Drucks stören können. In einer Vorrichtung,
wie in dem Dokument FR-A-2346066
beschrieben, werden für
das Anlegen des Klemmdrucks Druckluftzylinder verwendet, die mögliche Überdicken
aufnehmen können.
Allerdings ist die Reaktionszeit eines Druckluftzylinders nicht
zu vernachlässigen,
und es ist somit schwierig, in diesem Fall eine echte Regelung vorzusehen,
die es ermöglicht,
das Band mittig einzurichten, wobei der auf die beiden Lager ausgeübte Druck
moduliert wird.
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Die
Erfindung soll diese Probleme mit Hilfe einer Antriebs- und Führungsvorrichtung
lösen,
die es ermöglicht, Überdickenfehler,
die beim Ablaufen des Bandes auftreten können, aufzunehmen, ohne die
an die Lager der Klemmwalze beiderseits des Bandes angelegten Kräfte wesentlich
zu verändern, wobei
diese Kräfte
somit derart moduliert werden können,
dass ständig
die mittige Einrichtung des Bandes korrigiert wird, um ein richtiges
Aufwickeln der Spule zu gewährleisten.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bringt ein zuverlässiges
Ergebnis, ist relativ einfach und kostengünstig und kann an bestehende
Vorrichtungen ohne besondere Veränderung
derselben angepasst werden.
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Die
Erfindung betrifft somit ganz allgemein eine Antriebs- und Führungsvorrichtung
für ein
Bandprodukt, umfassend im Inneren des Gehäuses zwei zylindrische Walzen,
die jeweils um eine Achse senkrecht auf die Ablaufrichtung drehbar
montiert sind, wobei sich mindestens eine der Walzen auf zwei beweglichen
Lagern dreht, die quer zur Bandablaufebene angeordnet sind, Mittel
zum Einklemmen des Bandes zwischen den beiden Walzen durch Anlegen
eines einstellbaren Klemmdrucks auf jedes der beweglichen Lager
und Mittel zur Steuerung der Drehung mindestens einer der Walzen,
wobei die Klemmmittel für
jedes bewegliche Lager einen Druckluftklemmzylinder umfassen, der
auf dem Gehäuse
und dem Lager aufliegt und eine Druckkammer umfasst, die mit Hydraulikfluid
unter einem Klemmdruck gespeist wird.
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Erfindungsgemäß ist jeder
Druckzylinder mit einem Mittel zur Dämpfung der Breitenänderungen des
Bandes versehen, das dazu vorgesehen ist, eine begrenzte Verschiebung
des Kolbens in die der Klemmrichtung entgegengesetzte Richtung ohne
wesentliche Änderung
des auf jedes Lager vom entsprechenden Zylinder angelegten Klemmdrucks
aufzunehmen.
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Vorzugsweise
umfasst dieses Dämpfungsmittel
mindestens eine geschlossene Kammer, die mindestens ein Dämpfungsfluid
umfasst und mit der Druckkammer des Klemmzylinders in Verbindung steht,
so dass das Dämpfungsfluid
dem auf den Kolben des Zylinders angelegten Klemmdruck unterzogen
wird, wobei die Dämpfungskammer
ein ausreichendes Volumen auf Grund der Komprimierbarkeit des Fluids,
das sie enthält,
besitzt, um eine begrenzte Verschiebung des Kolbens des Klemmzylinders ohne
wesentliche Änderung
des von diesem angelegten hydraulischen Klemmdrucks aufzunehmen.
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Bei
einer ersten Ausführungsart
umfasst die Dämpfungskammer
einen einzigen Teil, der einen Behälter bildet, der mit der Druckkammer
des Klemmzylinders durch eine weit offene Leitung in Verbindung
steht und mit demselben Hydraulikfluid gefüllt ist, wobei der Behälter ein
ausreichendes Volumen auf Grund der Komprimierbarkeit des Hydraulikfluids
aufweist, um eine begrenzte Verschiebung des Kolbens des Klemmzylinders
aufzunehmen.
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Vorzugsweise
umfasst bei einer weiteren Ausführungsart
die Dämpfungskammer
zwei Teile, einen ersten Verbindungsteil, der einen geschlossenen
Behälter
bildet, der mit der Druckkammer des Zylinders durch eine erste weit
offene Leitung in Verbindung gebracht wird, mit demselben Hydraulikfluid
gefüllt
ist und denselben Klemmdruck aufweist, und einen zweiten Teil, der
mit dem ersten Teil durch eine zweite weit offene Leitung in Verbindung
gebracht wird und mit Druckgas gefüllt ist, um einen Gasspeicher
zu bilden, der den Durchgang einer Fluidmenge in dem Behälter entsprechend
einer begrenzten Verschiebung des Kolbens ohne wesentliche Änderung des
Drucks des Hydraulikfluids aufnehmen kann.
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Vorzugsweise
weist die Verbindungsleitung zwischen der Druckkammer und der Dämpfungskammer
einen ausreichenden Durchgangsquerschnitt auf, um jede wesentliche
dynamische Veränderung
des Drucks des Fluids bei einer begrenzten Verschiebung des Kolbens
des Druckzylinders zu verhindern.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist ein nicht träges Verschlussmittel,
wie beispielsweise eine verformbare Membran, in der zweiten Verbindungsleitung
zwischen dem Behälter
und dem Speicher angeordnet, um die Trennung zwischen dem Hydraulikfluid
und dem Gas zu gewährleisten.
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Bei
einer weiteren Ausführungsart
ist der Körper
jedes Druckzylinders axial gleitend in einem mit dem Gehäuse verbundenen
Hohlkörper
angeordnet, der mit dem Körper
des Druckzylinders eine mit Gas gefüllte Kammer begrenzt, um einen
Druckluftdämpfungszylinder
darzustellen, der eine Verschiebung des Körpers des Druckzylinders durch
eine begrenzte Verschiebung des Kolbens des Druckzylinders aufnehmen
kann.
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Auf
besonders vorteilhafte Weise wird die Druckkammer jedes Druckzylinders
von einer Hydraulikschaltung gespeist, umfassend ein Mittel zur Begrenzung
des Klemmdrucks, das auf einen Wert voreingestellt ist, der der
Klemmkraft zwischen den Walzen, die für das Ablaufen des Bandes notwendig ist,
entspricht, wobei das in der Dämpfungskammer enthaltene
Fluid auf einem Druck mindestens gleich dem an den Kolben des Druckzylinders
angelegten Druckgrenzwert gehalten wird.
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Vorzugsweise
ist ein Mittel zum Messen der Seitenposition des Bandes stromaufwärts zur
Führungsvorrichtung
vorgesehen, und die Information über
die Position des Bandes, die von diesem Mittel geliefert wird, wird
verwendet, um das Kippen der zweiten Walze der Führungsvorrichtung zu steuern, um
durch eine leichte Seitenverschiebung des Bandes einen „Schlagfehler" vor dem Aufwickeln
des Bandes auf die stromabwärts
zur Führungsvorrichtung
angeordnete Wickeleinrichtung zu korrigieren.
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Vorzugsweise
wird das auf das Band durch die Walzen übertragene Antriebsmoment durch
die von den Motoren dieser Walzen gelieferte Leistung moduliert,
um den Zug zwischen dem letzten Walzgerüst und der Vorrichtung optimal
zu regeln, insbesondere um das Messen der Planheit des Bandes zu erleichtern.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
es, den Stoß des
Bandes beim Eingreifen zu dämpfen
und ermöglicht
es ferner – ohne
Trägheit – die insbesondere
von einem Umlegen oder Schweißen
stammenden Überdicken
durchzulassen.
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Es
ist somit leichter, durch die Modulation des Antriebsmoments der
Walzen den Zug zwischen dem letzten Walzgerüst und der Antriebsvorrichtung zu
regeln, ohne den Zug des Aufwickelns auf die Wickeleinrichtung zu
verändern.
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Die
Erfindung deckt auch andere vorteilhafte Anordnungen ab und wird
durch die folgende Beschreibung gewisser besonderer Ausführungsarten besser
verständlich,
die als nicht einschränkende Beispiele
dienen und durch die beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind,
wobei:
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1 eine
Seitenansicht einer Antriebs- und Führungsvorrichtung des/eines
Bandes gemäß der Erfindung
ist,
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2 ein
vertikaler Axialschnitt entlang der Linie II, II aus 1 ist,
wobei der Gasspeicher unterschiedlich ausgerichtet ist,
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3 eine
Detailansicht im vergrößerten Maßstab aus 2 ist,
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4 ein
Regelschema für
die Steuerung der Druckzylinder ist,
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5 eine
Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt,
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6 eine
weitere Variante zeigt.
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In
den 1 und 2 ist schematisch eine Vorrichtung 1 für den Antrieb
und die Führung
eines Metallbandes 2, das vom Walzen kommt und zur Spule
gewickelt werden soll, dargestellt.
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Eine
solche Vorrichtung 1 befindet sich somit stromabwärts zum
letzten Walzgerüst
(nicht dargestellt) und stromaufwärts zu einer Wickeleinrichtung (nicht
dargestellt), die das Aufwickeln gewährleistet. Das Band 2 wird
von einem Walzentischförderer
T (1) getragen und angetrieben, der eine im Wesentlichen
horizontale Ablaufebene definiert; die Zentrierung entlang der Achse
dieses Förderers
wird durch nicht dargestellte Führungen
sichergestellt.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ein festes Gehäuse 3, das auf jeder
Seite des Bandes eine vertikale Seitenstütze umfasst.
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Das
Band 2 verläuft
zwischen zwei Klemmwalzen 4 und 5, deren Drehachsen
zur Ablaufebene parallel und in einer Querebene angeordnet sind,
wobei die Achsen zur Vorschubrichtung des Bandes senkrecht sind.
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Die
untere Walze 4 wird von einer Welle 41 getragen,
die an jedem Ende in einem festen Lager 42, das in einer
der Seitenstützen
des Gehäuses 3 festgestellt
ist, drehbar montiert ist.
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Die
obere Walze 5 wird von einer Welle 51 getragen,
die an jedem ihrer Enden jeweils in einem Rollenlager 52 drehbar
montiert ist, das in einem Gehäuse
befestigt ist, das gleiten kann, wobei es von einer Gleitschiene 53 geführt wird,
die auf einem Stützrahmen 6 vorgesehen
ist.
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Die
Walzen 4, 5 werden in Drehung von nicht dargestellten
Antriebsmitteln über
Kardanstücke
angetrieben.
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Der
Rahmen 6 ist auf dem Gehäuse 3 um eine Horizontalachse 9 angelenkt,
die stromaufwärts zur
Walze 5 und über
dieser angeordnet ist. Mindestens ein Hydraulikzylinder 7 ist
dazu vorgesehen, den Rahmen 6 hochzuheben, wobei dieser
gegen den Uhrzeigersinn gemäß 1 um
die Achse 9 geschwenkt wird. Der Zylinder 7 ist
im unteren Teil auf einer Achse angelenkt, die von dem Gehäuse 3 getragen
wird, während
im oberen Teil die Stange des Zylinders 7 auf einer Achse
angelenkt ist, die von dem Rahmen 6 gegenüber der
Achse 9 getragen wird.
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In
der hochgehobenen Position ist der Rahmen 6 ausreichend
von der Walze 4 entfernt, um den Wickelanfang zu erleichtern
oder auch um das Band 2 zu einer anderen Wickeleinrichtung
durchlaufen zu lassen, die sich stromabwärts befindet und in der Zeichnung
nicht dargestellt ist.
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In
der abgesenkten Position wird der Rahmen 6 durch den Zylinder 7 an
einstellbare Anschläge 8 des
Gehäuses 3 angelegt,
dessen Höhe
an die Dicke des Bandes S angepasst werden kann, so dass dieses
zwischen den beiden Walzen 4, 5 eingeklemmt wird.
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Klemmmittel
P sind vorgesehen, um eine Klemmkraft auf das Band 2 auszuüben. Wie
die 1 und 2 zeigen, umfassen diese Klemmmittel
P auf jeder Seite des Bandes 2 einen Hydraulikzylinder 10,
dessen Körper 12 auf
dem Rahmen 6 befestigt ist, und dessen Kolben 11 es
ermöglicht,
einen individuell einstellbaren Klemmdruck auf das zugehörige Lager 52 über ein
Stange 13 auszuüben.
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In
der vorveröffentlichten
Anordnung, die in dem Dokument FR-A-2346066 beschrieben ist, waren die beiden
Lager der oberen Walze durch eine Stange und eine Kurbelwelle mit
einem Zylinder mit Zweifachwirkung verbunden, der es ermöglicht,
in die eine oder andere Richtung eine Kraft auszuüben, die algebraisch
zum Gewicht der Walze hinzukommt.
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Bei
der Erfindung hingegen wird die Klemmkraft nur durch die Zylinder 10 ausgeübt, die
vorzugsweise mit Einfachwirkung sind, wobei das Gewicht der Walze 5 von
Ausgleichszylindern 20 aufgenommen wird, die auf dem hochhebbaren
Rahmen 6 aufliegen.
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Zu
diesem Zweck ist, wie 2 zeigt, die Drehwelle der Walze 5 durch
zwei Drehzapfen 51 verlängert,
die jeweils in ein Rollenlager 54 eingesetzt sind, das
ein Gehäuse
aufweist, das am Ende der Stange eines Zylinders 20 befestigt
ist, dessen Körper
mit Stützteilen
versehen ist, die in eine mit dem hochhebbaren Rahmen 6 verbundene
Abdeckung eingreifen.
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Diese
Zylinder 20 ermöglichen
es, das Gewicht der Walze 5 aufzunehmen und auf diese eine Rückstellkraft
nach oben auszuüben.
Die Zylinder 10 können
somit mit Einfachwirkung sein, wobei die Stange 13 jedes
Zylinders 10 ein einfacher Schieber ist, der in Klemmrichtung
auf dem Gehäuse
des entsprechenden Lagers 52 zur Anlage gelangt.
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Jeder
Zylinder 10 umfasst einen Kolben 11, der gleitend
in der Bohrung eines Zylinders 12, der den Zylinderkörper bildet
und auf der Stange 13 befestigt ist, die nach unten hin
auf dem Gehäuse
des Lagers 52 der Walze 5 aufliegt, montiert ist.
Wenn der Rahmen 6 in abgesenkter Position an die Anschläge 8 angelegt
wird, wie in 1 dargestellt, ist die Achse
des Zylinders 10 im Wesentlichen vertikal. Der Zylinderkörper 12 ist
an seinem oberen Ende durch einen Deckel 12a verschlossen,
der abnehmbar beispielsweise mit Hilfe einer Schraube befestigt
ist.
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Eine
Druckkammer 12b ist somit in dem Zylinderkörper 12 zwischen
dem Kolben 11 und dem Deckel 12a ausgebildet.
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Der
Zylinder 10 ist ein Hydraulikzylinder, der durch einen
Kanal 10a gespeist wird, der mit einer in dem Deckel 12a vorgesehenen Öffnung verbunden ist
und in das über
dem Kolben 11 befindliche Volumen mündet. Auf dem Kanal 10a ist
ein Servoventil angeschlossen, das es beispielsweise ermöglicht, den
Kanal 10a entweder mit einer Druckflüssigkeitsquelle (nicht dargestellt)
oder dem Versorgungsbehälter
(nicht dargestellt) zu verbinden oder auch den Kanal 10a zu
schließen.
Die zweite Kammer des Zylinders auf der anderen Seite des Kolbens 11 ist durch
einen Kanal 10b mit einer Rückleitung 10c zum Versorgungsbehälter verbunden.
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Die
Ausgleichszylinder 20 für
das Gewicht der Walze 5 werden ständig mit einem leichten Überdruck
versorgt, so dass die Lager 54 an die Enden der Schieber 13 der
Zylinder 10 angelegt werden, wobei somit eine Rückstellkraft
nach oben ausgeübt wird.
Aus diesem Grund ermöglichen
es die Servoventile 30 zur Versorgung der Zylinder 10,
genau den jeweiligen Klemmdruck, der an die Seiten des Bandes angelegt
wird, mit Hilfe eines Reguliersystems zu kontrollieren, das schematisch
in 4 dargestellt ist.
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Ein
Fühler 21 zum
Messen der Seitenposition des Bandes ist über dem Band 2 direkt
stromaufwärts
zur Vorrichtung 1 angeordnet. Dieser Fühler 21 umfasst beispielsweise
eine CCD-Kamera (digitale Kamera mit Lastübertragungssystem), aber es
können
andere Messhilfsmittel verwendet werden.
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Wie
in 4 dargestellt, wird das Ausgangssignal der Kamera 21 an
den Eingang einer Schaltung 22 zur Formatierung des Abstandes
gesandt. Der Ausgang der Schaltung 22 ist mit einem Eingang eines
Komparators 23 verbunden, dessen anderer Eingang durch
eine Leitung 24 einen Sollwert für die Steuerung des Kippens
des Zylinders 5 empfängt.
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Der
Ausgang des Komparators 23 wird an einen Eingang eines
Mikrorechners 25 gesandt. Weitere Eingänge dieses Mikrorechners 25 sind
mit einer Leitung 26, die einen Druckgrenzwert liefert,
einer Leitung 27, die einen Sollwert für die Position der Stange 13 liefert,
einer Leitung 28, die die Information des Fühlers 15 über die
Positionsmessung empfängt, bzw.
einer Leitung 29 verbunden, die die Information des Druckfühlers 16 empfängt.
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Dank
der Verwendung der Hydraulikzylinder 10 für das Anlegen
des Klemmdrucks ist die Antwortzeit äußerst kurz und kann somit eine
Druckregelung durchführen,
die es ermöglicht,
eine mögliche
außermittige
Anordnung des Bandes zu korrigieren.
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Jedoch
wenn das Band 2 eine Überdicke umfasst,
ruft das Durchlaufen desselben zwischen den Walzen 4 und 5 einen
Stoß nach
oben auf die Zylinder 10 hervor, der die Regelung stören könnte.
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Um
diesen Nachteil zu vermeiden, ist erfindungsgemäß ein Dämpfungsmittel A vorgesehen, das
es ermöglicht,
eine begrenzte Verschiebung des Kolbens 11 in die dem Klemmen
entgegengesetzte Richtung ohne wesentliche Änderung des auf das Lager 52 angelegten
Klemmdrucks aufzunehmen, und das von einer Kammer B gebildet ist,
die dem Klemmdruck ausgesetzt ist und ein Fluid enthält, das einen
Komprimierbarkeitsgrad aufweist, der es ihm ermöglicht, die Verschiebungen
des Kolbens nach oben zu dämpfen.
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Bei
der Ausführungsart
der 1 und 2 umfasst die Dämpfungskammer
B jeweils zwei Teile, einen Verbindungsteil, der von einem Behälter 14 gebildet
ist, der mit der Druckkammer 12b des Zylinders zusammenwirkt,
bzw. einen Dämpfungsteil,
der von einem Gasspeicher 17 gebildet ist.
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Der
Behälter 14 ist
von einer Aussparung gebildet, die in dem Deckel 12 über der
Druckkammer 12b vorgesehen ist, und enthält dasselbe
Hydraulikfluid. Wie in 2 zu sehen ist, hat der Behälter 14 eine
zylindrische Form mit einem größeren Durchmesser
als jener der Bohrung des Zylinderkörpers 12 und steht
mit der Druckkammer 12b durch eine Leitung 14a mit
ausreichendem Querschnitt in Verbindung, um jede wesentliche dynamische Änderung des
Drucks des Fluids in dem Behälter 14 bei
der Verschiebung des Kolbens 11 zu vermeiden.
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Ein
Positionsfühler 15 kann
im Inneren des Behälters 14 entlang
der Achse des Zylinders 10 angeordnet sein und ist so gegen
Stöße von außen geschützt. Der
Positionsfühler 15 umfasst
einen ersten Teil, der mit dem oberen Ende der Stange 13 verbunden
ist, und einen zweiten Teil, der mit dem Deckel 12a verbunden
ist und sich axial in Bezug auf den ersten Teil verschieben kann.
Andererseits ist ein Druckfühler
mit einer Öffnung 16 verbunden,
die auf dem Deckel vorgesehen ist, um es zu ermöglichen, die auf das Lager 52 vom
Zylinder 10 ausgeübte
Kraft zu bestimmen.
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Der
zweite Teil der Dämpfungskammer
B umfasst ein mit Gas gefülltes
Volumen, das vorzugsweise von einem Gasspeicher 17 gebildet
ist, dessen äußere Form
im Wesentlichen zylindrisch und vorzugsweise auf eine Achse orthogonal
zu jener des Zylinders 10 zentriert ist. Der Speicher 17 ist
seitlich am Deckel 12a befestigt, der eine Querdurchgangsleitung 18 umfasst,
die in den Behälter 14 mündet, um
diesen mit dem Speicher 17 in Verbindung zu bringen. Der
Durchmesser der Durchgangsleitung 18 ist ausreichend groß, um eine
dynamische Änderung des
Drucks beim Durchgang der Flüssigkeit
in dem Behälter 14 zu
vermeiden. Die Trennung zwischen der Flüssigkeit des Behälters 14 und
dem Gas des Speichers 17 ist durch ein nicht träges Verschlussmittel
sichergestellt, das beispielsweise von einer Trennwand 19 gebildet
ist, die an den Boden einer Senkung, die auf dem Umfang der Leitung 18 vorgesehen
ist, angelegt wird.
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Der
Treibdruck des Speichers 17 ist auf einen Wert eingestellt,
der etwas größer als
eine Sollgrenze des Drucks ist, die in dem Behälter 14 vorgesehen
ist, um die erforderliche Kraft auf das Band 2 bei seiner
Einführung
und während
seines Ablaufens auszuüben.
Dieser Überdruck,
der je nach Produkt variieren kann, wird somit während des Normalbetriebs von
der Trennwand 19 zum Verschließen der Leitung 18 aufgenommen.
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Die
Funktion der Vorrichtung ist folgende.
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In
Erwartung der Ankunft der Bandspitze 2 ist die Vorrichtung
durch die Zylinder 7 verschlossen, wobei der Rahmen 6 an
die Anschläge 8 angelegt wird.
Die Kontrolle der Position der Zylinder 10 ermöglicht es,
in Abhängigkeit
von der Dicke des Bandes den Abstand zwischen den Walzen 4 und 5 zu
regeln. Die Walzen 4 und 5 werden nun mit einer
leichten Übergeschwindigkeit
in Bezug zu jener des Bandes 2 in Drehung versetzt.
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Nach
dem Durchlaufen der Bandspitze zwischen den Walzen 4 und 5 wird
der Klemmdruck durch die hinsichtlich der Position kontrollierten
Zylinder 10 mit Hilfe eines Reguliersystems, das von dem in 4 dargestellten
Typ sein kann, geregelt.
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Mindestens
eine der Walzen wird in Drehung angetrieben, um das Ablaufen des
Bandes unter dem für
das Walzen gewünschten
Zug zu steuern.
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Wenn
eine Überdicke
beim Ablaufen des Bandes 2 beispielsweise im Falle eines
Umschlagens entsteht, neigt die Walze 5 dazu, sich hochzuheben,
und die Stangen 13 schieben die Kolben 11, die
das Öl
in die mit jedem der Zylinder 10 verbundenen Behälter 14 befördern, nach
oben. Der Überdruck,
der nun entsteht, wird durch das Verschlussmittel 19 auf
das in dem Speicher 17 enthaltene Gas übertragen und durch eine einfache
Druckerhöhung dieses
Gases aufgenommen.
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Während des
gesamten Ablaufens des Bandes 2 wird die für den Antrieb
erforderliche Kraft durch eine Positionsregelung der Zylinder 10 mit
Anlegen einer Druckbegrenzung, deren Sollwert für die betreffende Dicke des
Bandes 2 eingestellt wurde, aufrechterhalten.
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Dank
des Dämpfungseffekts
des Gases besteht keine Gefahr, dass diese Regelung im Falle eines
Durchlaufens einer Überdicke
gestört
wird.
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Im
Falle einer Abweichung des Bandes auf der einen oder anderen Seite
erfasst der Fühler 21 diese
Abweichung und steuert ein Kippen der Walze 5 in die Richtung,
die es ermöglicht,
die erfasste Abweichung zu korrigieren. Das Kippen der Walze 5 wird
durch Verschieben eines der seitlichen Lager 52 in Bezug
zum anderen Lager erhalten, so dass die geometrische Achse der Walze 5 leicht
um eine orthogonale Längsachse
kippt, wobei die Klemmkraft des Bandes auf diese Weise auf einer
Seite stärker als
auf der anderen wird.
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Das
so einer nicht symmetrischen Klemmkraft ausgesetzte Band 2 wird
seitlich, d.h. orthogonal zu seiner Längsvorschubrichtung, auf der
Seite der geringsten Kraft durch einen so genannten „Kirschkerneffekt" zurückgeschoben.
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Dank
des Reguliersystems gemäß dem Schema
aus 4 wird das Band 2 somit in der Achse
der Wickeleinrichtung gehalten, und seine Fehler, insbesondere jener
des „Schlagens" (Querabweichung),
werden derart ausgeglichen, dass ein Aufwickeln ohne Zusammenstoß der Windungen
möglich ist.
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Während das
Band 2 im letzten Walzgerüst erfasst wird, kann das Moment
der Antriebsmotoren der Walzen 4 und 5 moduliert
werden, um ein optimales Zugniveau zwischen dem letzten Walzgerüst und den
Walzen 4 und 5 einzustellen, insbesondere um durch
einen zu starken Zug keine Planheitsfehler zu verdecken und um ihre
Messung zu ermöglichen,
die in der unmittelbaren Ausgangszone des letzten Walzgerüst stattfindet.
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Wenn
das Bandende 2 das letzte Walzgerüst verlässt, wird es weiterhin von
der Vorrichtung 1 angetrieben, die ihre Führungsrolle
nach dem vorher beschriebenen Regulierungsschema spielt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ermöglicht es,
starke Überdickenfehler,
die im Falle eines Umschlagens des Bandes 2 auftreten können, aufzunehmen.
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Der
Dämpfungseffekt
kann ohne Verzögerung
stattfinden, dank der Abmessungen der Leitung 18, dem in
dem Speicher 17 enthaltenen Gas und dem nicht trägen Verschlussmittel 19.
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Wenn
die Überdicke
durchgelaufen ist, kehrt der Druck des Gases im Speicher 17 auf
seinen Ausgangswert zurück,
der leicht höher
als der begrenzte Druck im Behälter 14 ist,
und der Zylinder 10 findet nun seine normalen Regulierungsfunktionsbedingungen
wieder.
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Die
Antwortzeiten sind wesentlich kürzer
als bei den bekannten Vorrichtungen auf Grund der Tatsache, dass
das in der Kammer 12b und dem Behälter 14 wirkende Fluid
eine Flüssigkeit
ist.
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Natürlich ist
die Erfindung nicht auf die Details der soeben beschriebenen Ausführungsart
beschränkt,
und kann Gegenstand von Varianten sein, die nicht über den
durch die Ansprüche
definierten Schutzbereich hinausgehen.
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Es
könnte
beispielsweise vorgesehen werden, dass die Dämpfungskammer B in einem Teil
mit Öl
gefüllt
ist, wobei dem Behälter 14 ein
ausreichendes Volumen verliehen wird, um eine begrenzte Verschiebung
des Kolbens 11 ohne übermäßige Änderung
des Drucks des Hydraulikfluids auf Grund der Komprimierbarkeit desselben
aufzunehmen. Der Gasspeicher G könnte
nun weggelassen werden.
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Aber
der Gasspeicher könnte
auch auf eine andere Weise ausgeführt sein.
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Beispielsweise
zeigt 5 eine Ausführungsvariante,
bei der die identischen Elemente oder die Elemente, die eine ähnliche
Rolle wie bereits vorher beschriebene Elemente spielen, mit denselben Bezugszeichen
oder mit der Summe aus der Zahl 100 und den vorhergehenden
Bezugszeichen bezeichnet sind, ohne dass ihre Beschreibung übernommen
wird.
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In
diesem Fall umfasst jedes Dämpfungsmittel
A einen Druckluftzylinder 31, der einen zylindrischen Körper 32 aufweist,
der auf dem Rahmen 6 befestigt ist, der auf der Achse des
Hydraulikzylinders 110 zur Regelung des Klemmdrucks zentriert
ist.
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Der
Boden 112a des Klemmzylinders 110 ist erweitert,
um einen Kolben zu bilden, der gleitend im Körper 32 des Druckluftzylinders 31 montiert
ist, dessen Stange vom Körper 112 des
Klemmzylinders 110 gebildet ist.
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Die
Kammer 117 dieses Druckluftzylinders 31, die durch
den Boden 112a des Zylinders 110 auf der der Stange 113 gegenüber liegenden
Seite begrenzt ist, bildet ein Volumen G, das mit Druckgas gefüllt ist,
und wirkt wie der Gasspeicher, der vorher unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben wurde.
Die Verschiebung des Kolbens 111 und der Stange 113 nach
oben, die durch die Kompression des Gases im Volumen G gestattet
wird, ermöglicht es,
die Stöße auf Grund
der Dickenänderungen
des Bandes 2 oder seines Einlaufens zwischen die Walzen 4 und 5 zu
dämpfen.
Der Körper 112 kann
durch eine vertikale Axialverlängerung 112d von
kleinerem Durchmesser, die dicht durch eine Bohrung des oberen Bodens
des Körpers 32 verläuft, geführt werden.
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Während des
Normalbetriebs liegt der Kolben 111 an einem unteren Anschlag 32a des
Körpers 32 auf,
und die Klemmkraft des Bandes 2 wird durch die Hydraulikzylinder 110 und
den Öldruck
in diesen Zylindern sichergestellt. Im Falle einer Überdicke
des Bandes 2 neigt die Einheit des Zylinders 110 dazu, sich
hochzuheben, und der Kolben 111 entfernt sich vom Anschlag 32a,
wobei er das in der Kammer 117 des Druckluftzylinders 31 enthaltene
Gas komprimiert, das den Durchgang der Überdicke ohne wesentliche Änderung
des Klemmdrucks, der vom Zylinder 110 auf das Lager 52 auf
der Walze 5 ausgeübt wird,
dämpft.
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Überdies
wurde beobachtet, dass bei der Ausführungsart der 1 die
gleitende Montage der Einbaustücke 52 der
Walze 5 zu Reibungen führt, die,
auch wenn sie minimal sind, eine Hysterese-Wirkung erzeugen können, die
die Regulierung auf Grund der großen durch die Erfindung ermöglichten Präzision stören kann.
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Um
diese Präzision
weiter zu verbessern, wäre
es möglich,
wie 6 zeigt, die Lager 152 der Walze 5 auf
zwei Schwingarmen 153 zu montieren, die auf dem Rahmen 6 um
Lager 62 angelenkt sind, für die Reibungen vernachlässigbar
sind.
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In
diesem Fall ist der Körper 112 des
Zylinders 110 mit einem seitlichen Spiel in einer Lagerung 61 des
Rahmens 6 montiert und liegt auf diesem durch ein Gelenk 18 auf,
um dem leichten Versatz der Lager 152 auf Grund der Drehung
der Schwingarme 153 zu folgen.