DE6609768U - Vorrichtung zum fuehren von vorzugsweise endlosen baendern. - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Führen von' vorzugsweise endlosen Bändern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von Bändern, insbesondere von endlosen Bändern, die über walzen laufen. Besondere Bedeutung besitzt die Erfindung für das genaue seitliche Führen von Stahlbändern.

Endlose Bänder, die über mehrere Walzen oder Rollen laufen, neigen aufgrund von Unregelmäßigkeiten in den Bändern selbst oder wegen einer nicht ganz exakten Aufhängung der verschiedenen Vialzen dazu₃ seitlich nach einer Seite von den Pührungs- und Aßtriebswalzen herunterzulaufen. Dabei verhalten sich Bänder· aus verschiedenen Materialien ganz unterschiedlich: während Gummibänder iin allgemeinen zur Seite der stärkeren Spannung hinwandern₃ weichen Stahlbänder der

Spannung aus und bewegen sich in entgegengesetzter Richtung. Die seitliche Führung von Endlosbändern wird umso schwieriger, je kürzer sie sind, d.h. umso kleiner der Achsabstand der beiden Walzen ist, an denen die Laufrichtung des Endlosbandes sich umkehrt. Während sich längere Förderbänder noeh auf verhältnismäßig einfache Weise seitlich führen lassenj nehmen die Schwierigkeiten bei kurzen Bändern mit einem Achsabstand der Umkehrwalzen von weniger als etwa 8 m ganz erheblich zu.

Im allgemeinen sind bislang zwei Möglichkeiten zum seitlichen Führen von Endlosbändern bekannt. Bei der einen Methode werden sogenannte Spurleisten aus Gummi oder ähnlichem Material an der Innenseite der Bänder in Kantennähe oder auch in der Mitte anvulkanisiert. Diese Spurleisten werden in entsprechenden Spur-rädern geführt-. Hierfür'können entweder freilaufende Räder Verwendung finden ₃ oder auch die eigentlichen Führungsoder Antriebswalzen, die mit einer entsprechenden Ringnut für die Spurleisten versehen werden. Während die Spurräder oder -walzen in axialer Richtung fest montiert sind₃ müssen die weiteren Führungs- und Umkehrwalzen in Axialrichtung ein ge- " visses Spiel aufweisen, so daß sie seitlichen Bewegungen des Bandes folgen können. Mit dieser Methode wird jedoeii nur eine verhältnismäßig ungenaue seitliche Führung erreicht,, die z.B. bei längeren Transportbändern ausreichte izm ein^vollstäK-diges Herunterlaufen des Endlosbandes von den Walzen zu ver-

meiden, aber eine exakte Bandführung über eine längere Laufdauer hinweg nicht gewährleistet.

Zur genaueren Führung von Endlosbändern findet in der Praxis häufig ein elektromechanisch arbeitendes System Anwendung, ibex dem die Achse einer der Führungs- oder Antriebswalzen verschoben wird, wodurch ein Spannungsgefälle zwischen den beiden Seiten des Endlosbandes eintritt. Abhängig von den ?^w Materialeigenschaften des Bandes weicht dieses der erhöhten Spannung aus oder wandert zur erhöhten Spannung hin und kehrt dadurch zur Mittellage zurück. Ein derartiges Führungssystem_ wird durch einen entsprechenden Schalter betätigt, der an den Kanten äes umlaufenden Bandes angeordnet ist und bei einem Herauslaufen des Bandes nach einer .Seite erregt wird. Die Achsverschiebung ist normalerweise größer als erforderlich, so daß das ■Band über die Mittellage hinaus nach der anderen Seite verschoben wird und den dort befindlichen Schalter betätigt. Hierdurch findet eine erneute Korrektur statt, so daß das Band mehrmals über die Mittellinie hin und her wandert, bis es die ^ gewünschte Lage erreicht, unter optimalen Bedingungen betragen ⁱ die seitlichen Abweichungen bei kürzerer Bandlänge bei diesem ^ System immer noch mindestens - 5 mm. Das gleiche gilt für ein System mit Spurleisten und entsprechenden Spurrädern oder -walzen.

Eine Genauigkeit der seitlichen Führung von nur - 5 bis 10 mm reicht für viele Zwecke nicht aus. Darüber hinaus wird diese

Genauigkeit nur unter insgesamt optimalen Betriebsbedingungen erreicht, während die oben bereits erwähnten zusätzlichen Schwierigkeiten auftreten, wenn die BandlMnge abnimmt oder wenn ein Band nicht nur über zwei Walzen, sondern noch ütaer weitere Führumgs- und Spannwalzen läuft. Ein derartiges System mit drei, vier oder mehr Valzen weist ein äußerst labiles "Laufgleichgewicht" auf, so daß jede geringfügige Korrektur zu einem starken seitlichen Pendeln des Randes führt. Weiter unten wird eine derartige spezielle Vorrichtung beschrieben, bei der besonders hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Bandführung gestellt werden, da.das Endlosband an dieser Vorrichtung nicht nur über mehrere Antriebs- und Führungs-Waizen läuft, sondern darüber hinaus ein weiteres Endlosband synchron durch die zwischen den beiden Bändern herrschende Reibung mitnehmen muß, ohne daß Relativverschiebungen zwischen den sich "berührenden Bandilöcheri eintreten» Der Erfindung liegt

a dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen

von Bändern, insbesondere endlosen Bändern zu entwickeln, die ■·■■· ein Höchstmaß an Genauigkeit und Laufkonstanz selbst unter schwierigen Bedingungen gewährleistet.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Führungsvorrichtung für Walzen laufenden Bändern, insbesondere endlosen Bändern durch Schrägstellen der Achse einer Führungs- oder Antriebswalze, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Bandes

mindestens tin von dem aus der Spur laufenden Band zu betätigender Signalgeber angeordnet Ist und an einer oder beiden Seiten der Achse einer Führungs- oder Antriebswalze je eine bei Erregung des Schalters arbeitende \^rorrichtung zur Schrägverschiebung der Achse vorgesehen sowie ein Unterbrecher zur Begrenzung des Vorschubweges der Vorrichtung und zu deren pulsierender Rückführung in die Ausgangsstellung durch Unterbrechen des Signals vom Signalgeber bis zu dessen Deaktivierung vorgesehen ist.

Ganz allgemein können Bänder und insbesondere Endlosbänder aus Stahl nicht mit extrem geraden Laufkanten und mit einer exakt senkrechten Splissung hergestellt werden, so daß 5m Betrieb jedes Band eine bestimmte natürliche Laufmittellinie hat, die gewöhnlich mit der physikalischen Mittellinie des Bandes nicht ganz zusammenfällt. Eine genaue arbeitende Führungsvorrichtung muß deshalb so ausgelegt sein3 daß das Band ohne gewaltsame Verformung oder Dehnung auf der natürlichen Mittellinie läuft und nicht in eine unnatürliche Zwangsstellung gezwungen wird. Die natürliche Mittellinie läßt sich ermitteln, indem man das Band auf der jeweils zu verwendenden Vorrichtung laufen läßt und nur die Achsen der verschiedenen Führungs- und Antriebswalzen in der Führungsvorrichtung so einstellt, daß das Band weitgehend ruhig läuft. Sobald das Band auf der natürlichen Mittellinie läuft, tritt die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung in Aktion . die es ermöglicht, mit relativ kleinen Korrekturen ein Herauslaufen des Bandes aus der natürlichen Mittellage ohne Überkorrekturen zu verhindern.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß die Normallage der Achse der Führungswalze nicht bleibend verändert wird₃ was zu einer unnatürlichen Verschiebung der normalen Mittellage des laufenden Bandes führen würde ₃ sondern daß nur pulsierend durch geringfügige Verschiebungen der Achse aus der Normallage einseitig der Druck auf das Band erhöht und dieses dadurch In die normale Mittellage zurückgeführt wird. Wenn Irr. Verlauf des Betriebes dauernd einseitige Korrekturen erforderlich sind^ dann beweist dies, daß die Lage der Achse der Führungswalze etwas verändert werden muß, um das Band auf die neue, leicht verschobene natürliche Mittelage abzudrängen,

Vorzugsweise werden die Korrekturen durch zwei an beiden Seiten der Aqhse der Führungswalze angreifende Vorrichtungen zur Schrägverschiebung der Walzenachse durchgeführt. Auf diese Weise läßt sich eine gleichmäßigere Korrektur erreichen, obwohl es auch möglich ist, mit nur einer Vorrichtung an einer Seite der Walzenachse auszukommen. Besonders günstig ist es, wenn man den Unterbrecher für den Vorschub der Walzenachse direkt an der Walzenachse anbringt, wobei man dessen Sehalthub entsprechend dem gewünschten Ausmaß an Schrägverschiebung einstellt.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, \*enn man als Vorrichtung zur Schrägverschiebung der Walzenachse Hydraulik-

-*■ *7

zylinder verwendet ; in diesem Fall kann man"die Pulsdauer und Frequenz der einzelnen Schrägverseniebungen. durch Ventile steuern, die vor und/oder hinter dem Hydraulikzylinder in den Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit eingeschaltet sind.

Als Signalgeber kann ein elektrischer Endschalter dienen₃ der im Ruhezustand geöffnet ist. Als Unterbrecher dient vorzugsweise ein Aus-Sprungschalter, der an der Achse der Walze angeordnet ist, wobei dessen Schaltweg entsprechend der gewünschten Schrägverschiebung der Walzenachse verändert sein sollte.

Zur Nachjustierung der Normallage der Walzenachse und damit* der natürlichen Mittellinie des Bandes kann die Vorrichtung zur Schrägverschiebung entweder mit einer Stellschraube oder mit einer automatisch arbeitenden Steuerung versehen sein» Bei Verwendung; eines Hydrauliksystems mit Hydraulikzylindern für den Vorschub der Walzenachse kann die automatische Steuerung aus einem zusätzlichen Hydraulikreservoir bestehen, das parallel zu dem Haupthydraulikzylinder geschaltet ist und bei dauernder Betätigung desselben durch ölüberdruck dessen Nullage in der erforderlichen Richtung verändert.

Zur überwachung der Steuerung ist es vorteilhaft, wenn in dem elektrischen Steuerkreis eine Signalvorrichtung wie z.B. eine Kontrollampe vorgesehen ist, die eine Erregung der Führungsvorrichtung anzeigt. Weiterhin kann in dem elektrische?!

Steuerkreis ein Handschalter vorgesehen werden., der eine manuelle Betätigung der Vorschubvorrichtung ermöglicht. Dabei erweist sich die erfir.dungsgemäße Führungsvorrichtung als besonders vorteilhaft, weil der Unterbrecher auch bei Handbetätigung automatisch verhindert, daß die Walzenachse bleibend aus ihrer Normallage heraus verschoben wird, denn der Unterbrecher ermöglicht nur einen pulsierenden Vorschub der Achse mit jeweils anschließender Rückkehr in die Normallage.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die beiliegenden Zeichnungen dienen, in denen einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. i - eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung in der die erfindungsgemäße Bandführungsvorrichtung

Anwendung finden kann;
Fig. 2 - eine Draufsicht von oben auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung an einer

Band- bzw. Walzenseite;
Fig. 3 - die in Fig. 2 dargestellte Steuervorrichtung in

Seitenansicht;
- ein Prinzipschaltbild einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung für Bänder.

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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bahnen aus einer erhärtenden Masse dargestellt, die besonders hohe " Anforderungen an die exakte Führung eines Endlosbandes aus

Stahl oder einem ähnlichen Material stellt. Der die ganze J

«Vorrichtung tragende Rahmen ist dabei in der Zeichnung |

■ . ι

fortgelassen, um die Übersichtlichkeit zu verbessern. Die f

1 Vorrichtung besteht aus einer unteren Hälfte 1 sowie der |

■zugehörigen oberen Hälfte 2. Das untere Endlosband 10 |

läuft in Pfeilrichtung über die beiden Spannwalzen 11 und 12. I

I Bei der gezeigten Ausführungsform läuft ferner das obere Trum. . | des unteren Bandes 10 in einer nach oben bzw. außen gerich-_ 1

teten Kurve über eine weitere Führungswalze 15, die in ver- |

tikaler Richtung verschiebbar gelagert ist. Das obere Trumt- |

des Bandes 10 läuft weiter in einer nach außen gebogenen i

^:| Kurve über drehbar gelagerte Führungsrollen l6₃ 16', 16' ' ..,,

I um eine gleichmäßige Verteilung des vom oberen Band 20 auf _t

* 1

das untere Band 10 ausgeübten Druckes zu erreichen und eine I

1 Verwellung des Bandes soweit wie möglich zu vermeiden. f

Weiterhin ist für das Band 10 eine Ausgleichswalze 13 vorgesehen₃ die innerhalb des Bandes 10 angeordnet ist und gegen das untere Trum des Bandes drückt. Auf die Achse der Walze 13 wirkt über zwei hydraulische Zylinder h2₃ hj> eine bestimmte iiraft ein₃ mit der die ¥alze gegen das vorbeilaufemäe Band IO gepreßt wird. Für die Umkehrwalze 11 ist eine weitere hydraulische Ausgleichsvorrichtung

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4l und für die durch einen Motor 35 angetriebene Antriebswalze 12 eine Hydraulikvorrichtung k6 vorgesehen.

An die Genauigkeit der Führung des Bandes 10 werden nicht nur wegen der verschiedenen vorhandenen Walzen und Rollen besonders hohe Anforderungen gestellt, sondern auch deshalb _y weil das obere Band 20 durch das untere Band 10 mitgenommen wird und ohne eigenen Antrieb über die Walze 21, 22 und 23 läuft. Um eine schädliche Relativbewegung zwischen den Bändern 10 und 20 zu vermeiden, muß sichergestellt sein, daß das angetriebene Band 10 praktisch keine seitlichen Bewegungen ausführt. Dies kann durch die Erfindung erreicht werden. Die Signalgeber 18, die vorzugsweise an beiden Seiten des Bandes 10 angeordnet sind, werden bei einem seitlichen Herauslaufen des Bandes aus der natürlichen Mittellage erregt, was zu einer Betätigung der Vorschubvorrichtung ^€ führt, die an einer oder beiden Seiten der Achse 31 der Halze 12 vorgesehen sind.

Die Einzelheiten der^Führungsvorrichtung gemäß Erfindung ergeben sich aus Fig. ¹I. Die Achse 31 der Antriebs- oder Führungswalze 12 ist in Lagern 52 gelagert_a an öie die Kolbenstange des Hydraulikzylinders HS angreift. Bei einem Herauslaufen des Bandes 10 nach einer Seite wird der dieser Seite zugeordnete Schalter 18 betätigt und der Stromkreis von der !Phase über Leitung 81, 83 und 85 zum Massepunkt geschlossen, wo-

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durch das Magnetventil 64 erregt wird. Dadurch wird im hydraulischen Zwei/Dreiwegeventil das Schaltbild 60 durch das Schaltbild 62 ersetzt und der Ölzufluß der Kammer 55 des Hydraulikzylinders 46 über die Leitung 61 geöffnet und der Hydraulikzylinder 46 nach rechts verschoben. Dabei wird die Hydraulikflüssigkeit aus einem Hydraulikbehälter 78 durch eine Pumpe 80 über die Leitung 77₃ 67, 65, 63 zugeführt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders hängt von denXEinstellungen des Druckminderventils 70 und des Mengenregelventils 66 ab; zur Regulierung dieser Ventile ist ein Manometer- 68 vorgesehen.

Der Achse 31 ist ein Aus-Sprungschalter 50 zugeordnet_s der abhängig vom eingestellten Schalthub nach einem bestimmten Vorschubweg öffnet, so daß das Magnetventil 64 abfällt und das Zwei/Dreiwegventil in die in der Zeichnung dargestellte. Stellung zurückkehrt, über die Leitung 75 und 73 mit dem dazwischengeschalteten Druckminderventil 74 und dem Kontrollmanometer 76 wird nunmehr die Hydraulikflüssigkeit in die Kammer 57 des Hydraulikzylinders 46 gepreßt und der Kolben 56 in die Ruhelage zurückgeführt ₃ wobei die Flüssigkeit aus \ der Kammer 55 über die Leitung 6l, 69 und die Rücklauf-

] i drossel 72 sowie die Leitung 71 in den Hydraulik!) eliält er

zurückströmt.

In dem elektrischen Steuerkreis ist eine Kontrollampe 82

vorgesehen, die signalisiert, daß der Steuerkreis unter Strom ist, und damit zu erkennen gibt, daß der Schalter 18 geschlossen ist. Wenn diese Lampe anzeigt, daß die Führungsvorrichtung ständig an einer Bandseite erregt wird, ist es zweck- " mäßig, die Normallage der Achse 31 des Zylinders auf dieser Seite geringfügig zu verändern, was beispielsweise durch die 'Stellschraube 58 geschehen kann. Durch die Nachjustierung der Lage 'der Achse 31 wird auch die Norir.alauflage des Bandes 10 geringfügig verändert und den herrschenden Bedingungen angepaßt. Es ist möglich, den Schalthub des Schalters l8 sehr^ klein zu wählen, so daß dieser schon bei geringsten seitlichen Abweichungen des Bandes_s z.B. bei einer Abvieichung von etwa 1 mm, schließt und zu einer Korrektur führt. Auch der Vorschub der Achse 31 kann durch Wahl eines entsprechend kurzen Schaltweg.es für Schalter 50 sng begrenzt werden und beträgt unter ut Umständen nur wenige Millimeter. Die Vorschubgeschwindigkeit

sowie die Rücklaufgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders US hängen bei der gezeigten Ausführungsform im wesentlichen von der Einstellung des Mengenregelventils 66tew. der Rücklauf-

\ drossel 72 ab. Pulsdauer und Pulsfrequenz können auf diese

j Weise weitgehend verändert und den jeweils herrschenden Verhältnissen entsprechend gewählt werden.

In den Figuren 2 und 3 ist eine Ausführungsform der erfindungs-

gemäß verwendeten Vorschubvorrichtung dargestellt. Wie oben bereits ausgeführt, ist vorzugs\\^Teise eine entsprechende Vorrichtung aucn an der anderen Seite der Walzenachse 31 vorgesehen, der entsprechende Signalgeber und Unterbrecher zugeordnet sind.

Die Achse 31 für die Walze 12 liegt in einem Lager 52, das mit der Kolbenstange 5** des Hydraulikkolbens 56 verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 46 ist darüber hinaus mit einer mechanischen Stellschraube 58 zur Veränderung der Normallage der Achse 31 versehen. Sobald das Band 10 gegen den Signalgeber-l8· läuft, wird dieser erregt und führt über ein entsprechendes Magnetventil und einem Hydraulikkreislauf zu einer Betätigung des Hydraulikzylinders 46, wodurch die Walzenachse 31 aus der Normallage A in die Schräglage B (übertrieben gezeichnet) verschoben wird. Durch die Verschiebung der Achse 31 wird der Unter- -hr.pf.hpr RO geöffnet, so daß der Hydraulikzylinder in die durch die Stellschraube 58 bestimmte Nullage zurückkehrt. Dieser Vorgang wiederholt sich pulsierend so lange, bis das Band 10 in die gewünschte Mittellage zurückgekehrt ist und der Signalgeber 18 nicht mehr erregt wird.

Es ist zu betonen, daß die Korrekturverschiebungen der Walzenachse auch auf andere V/eise, z.B. durch eine Betätigung mit entsprechenden Elektromotoren erfolgen kann. Ferner ist deutlich daß die Erfindung zwar im wesentlichen im Hinblick auf die Führung von Endlosbändern beschrieben wurde, aber auf die Steuerung von Bändern allgemein Anwendung finden kann.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Führungsvorrichtung für ein vorzugsweise endloses, über mindestens zwei Walzen laufendes Band, bei welchem seitliche Laufabweichungen des Bandes von der Mittellage dui?ch Schrägverschiebung einer Walzenachse korrigiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Bandes (10) mindestens ein von dem aus der Spur laufenden Band (10) zu betätigender Signalgeber (18) angeordnet ist und an einer oder beiden Seiten der Achse (31) einer Führungs- oder Antriebswalze (12) je eine bei Erregung des Schalters (l8) arbeitende Vorrichtung (46) zur Schrägverschiebung der Achse (?1) vorgesehen sowie ein Unterbrecher (50) zur Begrenzung de Vorschubweges der Vorrichtung (46) und zu deren pulsierender Rückführung in die Ausgangsstellung durch Unterbrechen des Signals vom Signalgeber (18) bis zu dessen Deaktivierung vorgesehen ist.

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Schrägverschiebung der Walzenachse (3D ein Hydraulikzylinder (46) ist, der vorzugsweise über ein Elektromagnetventil (60, 62, 64) betätigbar ist.

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3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (l8) ein elektrischer
Endschalter ist, der im Ruhezustand geöffnet ist.

k. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (50) ein
Aus-Sprungschalter ist, der mit der Achse (31) der Walze (12) in Verbindung stent und dessen Schalthub vorzugsweise veränderbar ist.

5» Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (46) zur Schrägverschiebung eine Stellschraube (58) zur Nachjustierung der Normallage der Walzenachse (3D und damit der natürlichen Mittellinie des Bandes (10) aufweist.

6. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,da-

r^—daß die—Vorrichtung (46) zur Schräg-

verschiebung mit einer automatisch arbeitenden Steuerung zur Nachjustierung der Normallage der Walzenachse (31) versehen ist*

7. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Signalvorrichtung, vorzugsweise eine Kontrollampe (82).

Führungssystem nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Handschalter (84) zur manuellen Betätigung der Vorschubvorrichtung (46),