DE7116170U - Vorrichtung zum Bremsen eines auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, vor zugsweise in Längsrichtung mehrmals durch schmttenen Blechbandes - Google Patents

Description

PATCNrANWXLTE Dr. m. mt DIETER LOUIS Dtpl-Phyi. CLAUS POHLAl/ DtjWng. FRANZ LOHRENTZ ββΟΟ NORNBERQ

UZl

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke Äktiengessellschaft, Linz (Österreich)

Vorrichtung zum Bremsen eines auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, vorzugsweise in Längsrichtung mehrmals durchschnittenen Blechbandes

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen eines auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, vorzugsweise in Längsrichtung mehrmals durchschnittenen Blechbandes mit an beide Oberflächen des Blechbandes andrückbaren, über dessen Gesamtbraite reichenden Bremskorpern, die einen druckelastischen Bremsbelag aus Pilzplatten od.dgl. aufweisen.

Beim Auf- oder Umwickeln von Blechbändern werden Vorrichtungen zum Bremsen der Blechbänder Verwendet, so daß eine bestimmte Zugkraft auf die Blechbänder wirkt und diese gleichmaßig aufgewickelt werden. Bei Reservier-

7118170-5.8.71

walzanlagen mit zwei Zughaspeln wird der eine als Aufwickelhaspel und der andere als Abwickelhaspel verwendet, der dann mechanisch oder mit Hilfe eines Bremsgenerators geu-L-euiet wird, la eineiü solchen 3TaIl erübrigt eich eine eigene Bremsvorrichtung. Die Anordnung eines Bremsgenerators wird dabei häufig angestrebt, da mit ihm eine gute Regulierbarkeit der Bremskraft gewährleistet ist und kein Energieverlust auftritt. Wird das Blechband aber nicht von einer Haspel abgewickelt und auf einer anderen Haspel aufgewickelt, sondern nur auf einer Haspel aufgewickelt, so muß eine eigene Bremsvorrichtung für das Blechband vorgesehen werden. Eine eigene Bremsvorrichtung muß aber auch dann vorgesehen werden, wenn die Bandspannung zwischen zwei Haspeln nicht aufrecht erhalten werden kann und das Band z.B. schlingenförmig oder h\ängend verläuft.

Um bei eigens vorgesehenen Bremsvorrichtungen die Vorteile, die ein Bremsgenerator mit sich bringt, ausnützen zu können, wird das Blechband zwischen Treibrollen hindurchgeführt. Diese Treibrollen sind über ein Getriebe mit dem Bremsgenerator antriebsverbunden und treiben ihn an. Die mit dieser Anordnung erzielbare Bremskraft ist jedoch von der Anpreßkra.ft der Treibrollen an das Blechband und dem Haftreibungskoeffizienten abhängig, was die Größe der Bremskraft begrenzt, da zwischen den Treibrollen und dem Blechband lediglich Linienberührung vorliegt. Da der Haftreibungskoeffizient vorgesehen ist, ist die Bremskraft vor allem von der Anpreßkraft der Treibrollen an das Blechband abhängig, da keine Gleitbewegung zwischen den Treibrollen und dem Metallband auftreten darf. Auf Grund der Linienberührung kann aber die Anpreßkraft nicht beliebig hoch gewählt werden, um eine Beschädigung des Blechbandes sicher zu vermeiden. Es ist daher bekannt geworden, solche Treibrollen derart anzuordnen, daß das Blechband z.B.. S-förmig hindurchgeführt wird, wodurch der Umschlingungswinkel beträchtlich

vergrößert und eine höhere Bremskraft erzielt wurde. Der Vorteil der guten Regulierbarkeit der Bremskraft ermöglichte es, derartige Vorrichtungen insbesondere bei Dressiergerüaten zu verwenden. Als Nachteil nraß Jedoch der vergleichsweise große Aufwand erwähnt werden.

Alle bisher beschriebenen Bremsvorrichtungen sind aber nicht für das Bremsden von auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, in Längsrichtung mehrmals durchschnittenen Blechbändern geeignet. Beim Aufwickeln solcher in Längsstreifen zerschnittener Blechbänder ergeben sich nämlich besondere Schwierigkeiten. Da beim Walzen keine Blechbänder mit vollkommenen planparalleIeα Oberflächen erzeugt werden können, ergeben sich ke. de idealen Rechteckquerschnitte der gewürzten Bänder, sondern davon abweichende, in der Mitte dickere oder dünnere Blechstärken als in den Randbereichen. Werden nun diese Blechstreifen gemeinsam auf einen Haspelkern aufgewickelt, so treten mit steigener Windungszahl ^ -ere Durihmesserdifferenzen der einzelnen Bundringe auf.Bei für alle Streifen gleichet Haspeldrehzahl werden daher, beispielsweise bei Blechen mit stärkerer Mitte, die äußeren Streifen mit einer kleineren Geschwindigkeit als die in der Mitte liegenden Streifen aufgewickelt. Demzufolge müssen die Bremsvorrichtungen die einzelnen Blechstreifen mit verschiedener Geschwindigkeit durchrutschen lassen und sind als Reibungsbremsen ausgebildet. Solche bekannten Reibungsbremsen sind ähnlich wie Pressen aufgebaut und bestehen aus einander gegenüberliegenden Platten, die beidseitig an das dazwischen durchlaufende Blechband angepreßt werden. Eine dieser Platten, die mit einem druckelastischen Filzbelag versehen sind, ist meist ortsfest angeordnet, vrährend die andere mit Hilfe eines Kolbentriebes gegen das Blechband drückbar ist. Bei

dt -artigen Vorrichtungen wird also die Gleitreibung ausgenützt. Der Gleitreibungskoeffizient ist jedoch kleiner als der Haftreibungskoeffizient und kann außerdem stark str—-n bzw. durch zunehmende Giättung des Bremsbelages verändert werden. Der Nachteil dieser bekannten Reibungsbremse ist vor allem der außerordentlich große Verschleiß, so daß derartige Bremsen für größere Bremsleistungen ungeeignet sind. Bei höheren Blechbandgeschwindigkeiten steigt der Verschleiß auf ein unbeherrschbares Maß an. Dieser Verschleiß könnte zwar durch eine Verringerung des Anpreßdruckes herabgesetzt werden, jedoch bedingt der kleinere Anpreßdruck größere Abmessungen der Bremsflächen, was wohl zu einer Erhöhung der Haltbarkeit der Bremsbeläge, nicht aber zu einer Kostensenkung führt, da die größeren Bremsbeläge entsprechend teurer sind»

Die Neuerung stellt sich daher zur Aufgabe, eine Vorrichtung zum Bremsen eines auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, vorzugsweise in Längsrichtung mehrmals durchschnittenen Blechbandes zu schaffen, bei der die Vorteile der bei ungeteilten Blechbändern verwendeten Bremsen mit Bremsgeneratoren mit den Vorteilen der bei Längsteiianlagen oder Schlitzstraßen benötigten Reibungsbremsen vereinigt sind, ohne die jeweiligen Nachteile dieser Vorrichtungen aufzuweisen. <_t

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art löst die Neuerang die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß die Bremskörper aus mittels Druckrollen gegen d^.3 Oberflächen des Blechbandes druckbaren und in dessen Laufrichtung bewegbaren Bremsbändem bestehen, die in an sich bekannter Weise als endlose, übeo? TJmlenkrollen geführte Glieder- oder Raupenbänder od.dgl. ausgebildet sind, wobei zumindest jeweils eine Umlenk— rolle der Bremsbander, wie an sich ebenfalls bekannt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes

mit einem Bremsgeiierator antriebsverbunden ist. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist die gute Regulierbarkeit der Bremskraft durch einen Bremsgenerator gegeben, wobei aber die Möglichkeit des Ausgleichens der Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen der einzelnen Bandstreifen durch Gleitreibung gewahrt bleibt. Die Hauptbremskraft wird demnach vom Bremsgenerator aufgebracht und ist für alle Blechbandstreifen gleich. Zu dieser Bremskraft kommt noch die durch die Gleitreibung verursachte Reibungskraft hinzu, so daß eine vollkommene Lösung der gestellten Aufgabe erreicht wird.

Um ein Einstellen der Reibungskraft zu ermöglichen, ist in weiterer Ausbildung der Neuerung vorgesehen, daß zumindest die Druckrollen für eine Blechbandoberfläche gegen die Druckrollen für die andere Bandoberfläche verstellbar sind. Die Verstellung der Drückrollen gegeneinander wird neuerungsgemaß dadurch erreicht, daß die Druckrollen für eine Oberfläche des Blechbandes ortsfest und die Druckrollen für die andere Bandoberfläche in einem heb- und senkbaren Rahmen gelagert sind, der in einer die ITmI enkrollen für das Bremsband tragenden Stützkonstruktion geführt und mit Hilfe wenigstens eines Kolbentriebes verschiebbar ist.

Um ein leichtes Einführen des Blechbandes in die neuerungsgemäße Vorrichtung zu ermöglichen, ist weiters vorgesehen, daß zumindest die Stützkonstruktion, in der der heb- und senkbare Rahmen geführt ist, in an sich bekannter Weise auf einer Breitseite schwenkbar gelagert und auf der anderen Breitseite mit einem Kolbentrieb gelenkig verbunden ist. Eine automatische Regelung wird nach der Neuerung dadurch möglich, daß mindestens eine der Umlenkrollen für das Eremsband und eine in an sich bekannter Weise vor dem Haspelkern und nach der Vorrichtung angeordnete Umlenkrolle für das Blechband mit ^e einem Dynamo antriebsverbunden sind, die an eine Steuerbzw. Regeleinrichtung angeschlossen sind.

• · 1 ·

Einzelheiten der Neuerung und ihre Vorteile werden an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine neuerungsgemäße Vorrichtung schematisch in

Seitenansicht ohne Bremsgenorator und Pig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.i.

Ein Blechband 1, das in mehrere Längsstreifen unterteilt ist, wird um eine Umlenkrolle 2 geführt und auf einem Kaspelkern 3 z\x einem Bujad 4 aufgewickelt. Gegen beide Oberflächen des Blechbandes 1 werden Bremsbänder 5 bzw. 6 gedrückt, die einen Bremsbelag 5a bzw.6a aus druckelastischem Pilz aufweisen. Die Bremsbänder 5 und 6 werden mit Hilfe von Druckrollen 7 bzw. 8 gegen die Oberflächen des Blechbandes 1 gedrückt Die Druckrollen 8 sind ortsfest im Grundrahmen 9 gelagert, der auch die Umlenkrollen 10 und 11 für das Bremsband 6 trägt. Die Stützkonstruktion 12 für die Umlenkrollen 13 und H des Brems-

banden 5 ist auf einer Breitseite in dem Grundrahmen 9 schwenkbar gelagert und auf der anderen Breitseite mit einem Kolbentrieb 15 gelenkig verbunden, der sich ebenfalls am Grundrahmen 9 abstützt. In der Stützkonstruktion 2 ist ein heb- und senkbarer Rahmen 16 gelagert, der die Druekrollen '/ trägt. Mittels eines Korbentriebes 17ι der sich an einer Portalkonstruktion 18 der Stützkonstruktion 12 abstützt, läßt sich der Rahmen 16 und damit die Druekrollen 7 gegen das Blechband 1 verschieben. Der Kolbentrieb 17 ist an eine nicht daxgestellte Druckmittelleitung mit einem Reduzierventil angeschlossen, so daß der auf den Kolben wirkende Druck innerhalb gewisser Grenzen beliebig einstellbar ist. Der durch den Kolbentrieb erzeugte Druck wird über die Rollen 7 auf die Bremsbänder 5 und. 6 übertragen, die vom durchlaufenden Blechband 1 mitgenommen werden. Die Umlenkrollen 10 und 15 sind über Antriebswellen 19 und und ein gemeinsames Getriebe 21 mit einem Bremsgenerator 22 verbunden. Der Bremsgenerator 22 bremst die Umfangsgeschwindigkeit der Bremsbänder ^₁ 6 s. ab, daß eine Relativbewegung zwischen dem Blechband 1 und den Bremsbändern entsteht.

Die vom Haspelkern 3 auf das Blechband 1 ausgeübte Zugkraft muß von der gesamten Vorrichtung als Bremsleistunp; aufgebracht werden. Diese Bremsleistung wird zum kleineren Teil als Reibungsbremsleistung zwischen den Bremsbändern 5, 6 und dem Blechband 1 in Wärme umgesetzt und zum größeren Teil durch die Leistung des Bremsgenerators in elektrische Energie umgewandelt. Die Bremskraft ist in Abhängigkeit von der Anpreßkraft einstellbar, da damit das Maß des Darchrutschens des Blechbandes gegeben ist. Die Reibungsbremsleistung ist der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Blechband und den Bremsbändern direkt proportional. Diese Geschwindigkeitsdifferenz soll erfindungs-

• I ·

gemäß möglichst klein gehalten werden. Zur Regelung der Geschwindigkeitsdifferenz ist vorgesehen, daß eine Umlenkrolle eines Bremsbandes, in der Zeichnung die Ualenkrolle 13 des Bremsbandes 5_S über das Getriebe 21 mit einem Dynamo 23 verbunden ist, der mit einer nicht dargestellten Regeleinrichtung in 'Verbindung steht. Die Umlenkrolle 2 für das Blechband 3 ist ebenfalls mit einem Dynamo verbunden, derifaber in der Zeichnung nicht aufscheint. Die Regeleinrichtung, die über die Umlenks rolle 13 und den Dynamo 23 die Umlaufgeschwindigkeit der Bremsbänder mit der ν der Umlenkrolle 2 uixd dem daran angeschlossenen D^ abgenommenen Durchlauf geschwindigkeit des Blechbandes vergleicht, x'egelt diese Geschwindigkeitsdifferenz entspi'echend den gewünschten Werten. Die Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Bremsbänder kann entweder so erfolgen, daß unabhängig von der Blechbandgeschwindigkeit die Umfangsgeschwindigkeit der Bremsbänder beispielsweise um 5m/min kleiner gehalten wird, oder daß der Prozentsatz, um den die Bremsbandumfangsgeschwindigkeit gegenüber der sich ändernden Blechbandgeschwindigkeit kleiner sein soll, festgelegt ist und konstant gehalten wird. Im ersten Fall ist bei kleineren Blechbandgeschwindigkeiten ein verhältnismäßig größerer "Verschleiß der Bremsbeläge zu erwarten, während im anderen Fall, nämlich bei Einhaltung eines bestimmten Prozentsatzes, bei höheren BlechbandgeschwindigKeiten größere Abnützungen der Bremsbeläge auftreten. Wegen der einfacheren elektrischen Steuerung des Bremsgenerators wird daher meist nach einem bestimmten Prozentsatz geregelt; die Bremsbandumfangsgeschwindigkeit soll daher stets um mindestens 2 %, vorzugsweise jedoch um 5 % kleiner als die Blechbandgeschwindigkeit sein.

Die -untere Grenze der einzustellenden Geschwindigkeit sdifferenz ist im wesentlichem abhängig von der

• ·

maximalen Dickenabweichung der Randzone des gewalzten Blechbandes gegenüber der mittleren Zone. In der Praxis tta-h festgestellt worden, daß bei einem 1000 mm breiten Band, das in der Mitte eine Stärke von 1 mm aufweist, eine maximale Dickenabweichung in der Randzone von 0,03 mm austritt. Wird ein solches Band in eine Vielzahl von Einzelbändern zerschnitten und auf einen Haspel mit einem Kerndurchmesser von 500 mm aufgewickelt, so ergeben 600 Windungen der mittleren Streifen einen Außendurchmesser von 1700 mm, wobei die Bundringe gegen die Ränder hin bis zu 36 mm kleinere Durchmesser besitzen. Dieser Dickenunterschied bedingt, daß am J3Ende des Aufwickelvorganges die Geschwindigkeit der am Band des Metallbandes befindlichen Streifen 97,9 % der Geschwindigkeit der mittleren Streifen beträgt. Die Geschwindig= köit der- mittleren Streifen entspricht der Schlitz= Straßengeschwindigkeit. Als Ergebnis dieser Geschwindigkeit sunterschiede zwischen Streifen am Rand und in der Mitte des Blechbandes ergibt sich eine von der Mitte zum Band ansteigende Überlänge der Blechbandstreifen. Damit sich diese Streifenüberlänge nicht bis zur Schere zurückstauen, wird üblicherweise zwischen der Schere und der Bremsvorrichtung eine Bandschlinge angeordnet, bei der die einzelnen Streifen frei durchhangen können. Die an den Bremsbändern einzustellende Relativgeschwindigkeit zwischen den Bremsbändern und dem Blechband muß daher großer sein als die maximale Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem dicksten und dem dünnsten Blechbandstreifen.

Die neuerungsgemäße Bremsvorrichtung kann auch andere als die beschriebene Ausführungsform besitzen. So y«Tm z.B· der zum Lüften der Bremsbänder verwendete Kolbentrieb 15 auch zur Erzeugung eines Anpreßäruckes verwendet ^sr*ien, wobei der Kolbentrieb 17 entfallen kann. Ferner ist es möglich, den Bremsgenerator 22 zürn

t ■

ty

- 10 -

Einfädeln des Blechbandes als Antriebsmotor zu verwenden, so daß die Bremsbänder 5 und 6 das Blechbandende fördern.

7111170-5.8.71

Claims (5)

/1. - 11 Schutzansprüche :

1. Vorrichtung zum Bremsen eines auf einen Haspelkern aufzuwickelnden, vorzugsweise in Längsrichtung mehrmals durchschnittenen Blechbandes mit an "beide Oberflächen des Blechbandes andrückbaren, übe:? dessen Gesamtbreite reichenden Bremskörpern, die einen druckelastischen Bremsbelag aus Pilzplatten od.dgl. aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskörper aus mittels Druckrollen (7,8) gegen die Oberflächen des Blechbandes (1) drückbaren und in dessen Laufrichtung bewegbaren Bremsbändern (5,6) bestehen, die in an sich bekannter Weise als endlose, über TJmlenkrollen geführte Glieder- oder Raupenbänder odrdgl. ausgebildet sind, wobei zumindest jeweils eine Umlenkrolle (10,13) der Br«msbänder, wie an sich ebenfalls bekannt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes (21) mit einem Bremsgenerator (22) antriebsverbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Druckrollen (7) für eine Blechbandoberfläche gegen die Druckroi^en (8) für die andere Bandoberfläche verstellbar sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (8) für eine Oberfläche des Blechbandes (1) ortsfest und die Druckrollen (7) für die andere Bandoberfläche in einem heb- und senkbaren Rahmen (16) gelagert sind, der in einer die Umlenkrollen (13,14) für das Bremsband (5) tragenden Stützkonstruktion (12) geführt und mit Hilfe wenigstens eines Kolbentriebes (17) verschiebbar ist.

4·. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Stützkonstruktion (12), in der der heb- und senkbare Rahmen (16) geführt ist, in an sich bekannter Weise auf einer Breitseite schwenkbar gelagert und auf der anderen Breitseite mit einem

- ¹² -

Kolbentrieb (15) gelenkig verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Umlenkrollen (10,13) für das Bremsband und eine in an sich bekannter V/eise vor dem Haspelkern (3) und nach der Vorrichtung angeordnete Umlenkrolle (2) für das Blechband (1) mit je einem Dynamo antriebsverbunden sind, die an eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung angeschlossen sind.