EP0088347A1 - Kettenzieh- und Kettenbremsvorrichtung zum Konstanthalten der Spannungen von Metallbändern - Google Patents
Kettenzieh- und Kettenbremsvorrichtung zum Konstanthalten der Spannungen von Metallbändern Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a device for pulling or braking metal strips, in particular to keep the tension of narrow strips to be wound on reels with a band-wise separate braking effect, the opening and closing
- Metal strip is and accompanimentsanlagen in B preferably moved with drivers or traction and braking roller systems. .
- the necessary belt tension is generated in such a system in addition to drivers and reels, especially with tension and brake roller systems.
- the rollers are driven and more or less wrapped around the belt.
- the strip hoists can only be set up or taken down from roll to roll within very specific limits.
- the belt deflections require additional drive power and are undesirable for metallurgical and technological reasons.
- the roll diameters are chosen so that parts of the strip are plastically deformed even with small strip thicknesses.
- the chain pulling and braking device can be used in particular as a brake scaffold in splitting systems.
- a known retaining device (DE PS 1 804 178) consists of several rings which are rotatably arranged under friction on a shaft upstream of the reel.
- the braking torque can be adjusted to a maximum belt tension by means of an axially supplied pressure medium, the braking torque being achieved by means of inflatable chambers inserted between the rings Friction discs are transferred to the flanks of the ring hubs. If higher stresses occur, the corresponding rings perform compensating rotary movements relative to the shaft and to the other rings.
- the invention has for its object to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a simple and reliable device for keeping the tension constant for split strips and unsplit strips, without the need for an additional preferential device when pulling out wide strip material from a tension-free strip sag, the strip being tends to run sideways, the expensive control driver can be omitted, since the right-angle entry of the belt is achieved by the twisting movement of the chain pulling and braking device.
- the object is achieved in that the metal strip is clamped between two rotating chain systems.
- the support segments are guided coaxially to the belt, lie opposite one another in pairs, the contact surfaces with the metal belt receive a high coefficient of friction and with the support surface a low friction coefficient or a rolling support, and due to the profiling and the degree of hardness Coating and its thickness, the elasticity can be metered.
- the support rollers are fed to the support area via a run-up curve, so that a soft transfer of the respective chain segment is achieved.
- the chain brake device is preferably adjusted in slit systems according to the lowest strip speed.
- the strip strips with the faster strip speeds have an advance in the contact area of the chain brake device.
- the associated different lengths of the split strip are compensated for by the elasticity of the covering, which is initially compressed and allows springing back in the area of the respective advance.
- the specific tension in the strip cross-section changes only insignificantly, since the pressure forces can be distributed over a relatively large area.
- the narrow-band slit strips can be wound up with uniform tension regardless of thickness differences.
- the pulling or braking forces can be regulated continuously over a wide range using the contact pressure of the chain systems.
- the transferable forces can be significantly increased by using additional chain wheels or support structures within the chain systems.
- the chain pulling and braking device can still be used wherever the so-called S-roller units are used in belt treatment lines.
- Stretch-bending straightening units are provided with up to 5 S-rolls in front of and behind the bending stand so that the necessary strip tension can be applied. It is advisable to equip each individual S-roll with a separate GS drive or, in the case of mechanical coupling, with a GS compensating drive. This is necessary because due to the manufacturing tolerances and the uneven wear of the S-roller coatings, relative speeds have to be avoided. This leads to a considerable expenditure of mechanical and electrical equipment as well as a large space requirement.
- the chain pulling and braking device is used in a gap line as a brake stand, the narrow belts would be fed from a splitting shear, not shown, via a loop storage device with a deflection roller and then through the chain brake device via a further deflection roller to the take-up reel.
- the actual chain brake device remains unchanged in all gap programs.
- the chain system is preferably operated by a direct current motor with a comb gear connected downstream.
- the braking torques are passed on via the shaft 2 to the chain wheels 3 and to the chain segments.
- the support rollers 5 transmit the torques once and support the segments 4 in the driving area via guide strips 6a with support curves 6 in the inlet and outlet and brace the belt 1 by chain segments 4 lying opposite each other over the segment coating 7, which as an elastic covering 11 with a profile 12 can be executed.
- the lower chain system 4b is fixed, while the upper chain system 4a is adjustable.
- the contact forces are adjustable.
- the chains are pretensioned by means of cylinder 8, which displaces a guided bearing housing 9.
- the oscillating rotating brush 10 removes all possible contaminations and buildup on the contact surfaces.
- a special application provides that the fixed chain system is designed as a rocker construction 13. This ensures that the chain pulling and braking device can be inclined to a certain angle in accordance with the incoming belt.
- the control frame 14 has the task, if the tape does not run at 90 ° on the segments 4, to turn the entire chain pulling and braking device in the tape level until the right-angled tape entry is restored. Automatic control is state of the art.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen bzw. Bremsen von Metallbändern, insbesondere das Konstanthalten der Spannung von auf Haspel aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung , das Auf- und
- Abbauen von Spannungen in Bandbehandlungslinien sowie zwischen Streckbiege-Richteinheiten.
- Metallband wird in Bandbehandlungsanlagen vorzugsweise mit Treibern oder Zug- und Bremsrollensystemen bewegt..Der notwendige Bandzug wird in einer solchen Anlage neben Treibern und Haspeln besonders mit Zug- und Bremsrollensystemen erzeugt. Dabei sind die Rollen angetrieben und von dem Band mehr oder weniger umschlungen. Die Bandzüge können von Rolle zu Rolle nur in ganz bestimmten Grenzen auf- bzw. abgebaut werden. Die Bandumlenkungen erfordern zusätzliche Antriebsleistungen und sind aus metallurgischen und technologischen Gründen unerwünscht. In der Praxis werden aus Kostengründen die Rollendurchmesser so gewählt, daß schon bei geringen Banddicken Teile des Bandes plastisch verformt werden. Diese Nachteile sind insbesondere für dickere Bänder, für Edelstahlbänder, für besondere Werkstoffqualitäten wie Siliziumband und oberflächenempfindliche Bänder von gravierender Bedeutung.
- Die hier aufgeführten Nachteile werden durch die nachstehend beschriebene Kettenziehmaschine eliminiert. Weitere Vorteile dieser Vorrichtung sind, daß der Vortrieb oberflächenschonend erfolgt, da keine Relativbewegungen stattfinden und die spezifische Belastung sehr gering gehalten werden kann; der Platzbedarf insbesondere bei großer Zugdifferenz und bei größeren Banddicken geringer ist und auch die Kostenrechnungen wesentlich günstiger ausfallen.
- Die Kettenzieh- und Bremsvorrichtung kann insbesondere als Bremsgerüst in Spaltanlagen eingesetzt werden.
- Beim Aufwickeln von Schmalband-Spaltstreifen auf einen Haspel entstehen aufgrund von Dickenabweichungen, die auf die Geometrie eines gewalzten Breitbandes zurückzuführen sind, der nebeneinander aufgewickelten Bandstreifen auf den Haspel unterschiedliche Wickeldurchmesser und damit unterschiedliche Aufwickelgeschwindigkeiten und -spannungen. Die dicken Bandstreifen werden daher zu stramm und die dünnen Bandstreifen zu lose gewickelt.
- Zur Erzielung einheitlicher Schmalbunde sind daher bereits Rückhalte- bzw. Bremsvorrichtungen bekannt, die auch ohne direkte Einwirkung auf die Oberflächen der Spaltbänder mittels Bandbremsen unterschiedliche Bandzüge beim Aufwickeln von Schmalbändern ausgleichen. Eine bekannte Rückhaltevorrichtung (DE PS 1 804 178) besteht aus mehreren Ringen, welche unter Reibung drehbar auf einer dem Haspel vorgeschalteten Welle angeordnet sind. Das Bremsmoment ist durch ein axial zugeführtes Druckmittel auf eine maximale Bandspannung einstellbar, wobei das Bremsmoment über zwischen den Ringen eingesetzte aufblasbare Kammern mittels Reibscheiben auf die Flanken der Ringnaben übertragen wird. Beim Auftreten von höheren Spannungen führen die entsprechenden Ringe relativ zur Welle und zu den übrigen Ringen ausgleichende Drehbewegungen aus. Die Bauart dieser Rückhaltevorrichtungen mit einer Vielzahl von genau zu bearbeitenden Bremsscheiben und an den Ringnaben vorgesehenen Bremsflächen .ist sehr aufwendig. Außerdem ist von Nachteil, daß eine Ein-. richtung erforderlich ist, welche den Vorzug aufbringen muß; um anschließend eine Zugverstärkung vornehmen zu können.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung für Spaltbänder und ungespaltene Bänder vorzusehen, ohne daß eine zusätzliche Vorzugseinrichtung erforderlich ist Beim Herausziehen von breitem Bandmaterial aus einem spannungslosen Banddurchhang, wobei das Band zum seitlichen Verlaufen neigt, kann der aufwendige Steuertreiber entfallen, da der rechtwinkelige Einlauf des Bandes durch die Verdrehbewegnung der Kettenzieh- und -bremsvorrichtung erreicht wird.
- Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Metallband zwischen zwei umlaufenden Kettensystemen eingespannt wird. Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützsegmente koaxial zum Band geführt werden, sich paarweise gegenüberliegen, die Berührungsflächen mit dem Metallband einen hohen Reibungskoeffizienten und mit der Stützfläche einen geringen Reibungskoeffizienten bzw. eine rollende Abstützung erhält und durch die Profilierung und den Härtegrad der Besch.ichtung sowie deren Dicke die Elastizität dosiert werden kann.
- Hierdurch ist es möglich, das Band ohne Relativbewegung zwischen Band und Kontaktfläche des Belages zurückzuhalten und bei empfindlichen Bändern die Oberfläche frei von allen Veränderungen zu halten. Die Stützrollen werden über eine Anlaufkurve dem Stützbereich zugeführt, so daß ein weiches Übernehmen des jeweiligen Kettensegmentes erreicht wird.
- Die Kettenbremsvorrichtung wird in Spaltanlagen vorzugsweise entsprechend der geringsten Streifengeschwindigkeit eingeregelt. Die Bandstreifen mit den schnelleren Streifengeschwindigkeiten haben eine Voreilung im Kontaktbereich der Kettenbremsvorrichtung Die damit verbundenen unterschiedlichen Längen des Spaltbandes werden durch die Elastizität des Belages ausgeglichen, der zunächst gestaucht wird und im Bereich der jeweiligen Voreilung ein Nachfedern ermöglicht. Die spezifische Spannung im Bandstreifenquerschnitt verändert sich dabei nur unwesentlich, da die Andruckkräfte auf eine relativ große Fläche verteilt werden können. In den Fig. 5-5b sind diese Verhältnisse schematisch dargestellt, wobei nach Fig. 5 die Streifengeschwindigkeit = Umfangsgeschwindigkeit ist; nach Fig. 5zu ist die Streifengeschwindigkeit > Umfangsgeschwindigkeit und nach Fig. 5b ist die Streifengeschwindigkeit» Umfangsgeschwindigkeit. Weiterhin ist ein wichtiger Effekt, daß durch die Gestaltung der Anlaufkurven eine Vorspannung auf den Belag, der zweckmäßigerweise als Stollen ausgebildet wird, gebracht werden kann.
- Mit der so geschaffenen Zieh- und Rückhaltevorrichtung können die Schmalband-Spaltstreifen unabhängig von Dickenunterschieden mit gleichmäßiger Spannung aufgewickelt werden. Über die Anpreßkräfte der Kettensysteme können die Zieh- bzw. Bremskräfte in weiten Bereichen stufenlos geregelt werden. Durch die Verwendung zusätzlicher Kettenräder bzw. Stützkonstruktionen innerhalb der Kettensysteme können die übertragbaren Kräfte wesentlich gesteigert werden.
- Die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung ist weiterhin überall da sinnvoll einzusetzen, wo in Bandbehandlungslinien die sogenannten S-Rollen-Einheiten verwendet werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der notwendige Bandzug auch bei Vorzug = 0 auf in der Praxis benötigte maximale Bandzüge gebracht werden kann. Streckbiege-Richteinheiten erhalten vor und hinter dem Biegegerüst bis zu 5 Stück S-Rollen, damit die notwendigen Bandzüge aufgebracht werden können. Es ist zweckmäßig jede einzelne S-Rolle mit einem separaten GS-Antrieb bzw. bei einer mechanischen Verkopplung mit einem GS-Ausgleichsantrieb auszustatten. Dies ist notwendig da aufgrund der Fertigungstoleranzen und des ungleichmäßigen Verschleißes der S-Rollen-beschichtungen Relativgeschwindigkeiten vermieden werden müssen. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand der mechanischen und elektrischen Ausrüstung sowie zu einem großen Platzbedarf. Bei der Verwendung der von mir vorgeschlagenen Kettenzieh-und -bremsvorrichtung wird nur jeweils ein Gerüst vor und hinter der Streckbiege-Richteinheit notwendig.Es werden nur zwei GS-Antriebe benötigt. In modernen Bandbehandlungsanlagen ist es zweckmäßig vor jeder S-Rolleneinheit eine Bandmitten-Steuereinheit anzuordnen, damit das Band anlagenmittig der S-Rolleneinheit zugeführt wird. Eine besondere Ausführungsform der Kettenzieh- und -bremsvorrichtung sieht vor, daß mittels Schwenkbewegung in der Banddurchlaufebene der rechtwinklige Einlauf des Bandes in die Vorrichtung erreicht wird. Dieser Vorgang kann automatisiert werden. Wird die Kettenzieh- und- bremsvorrichtung vor dem Aufwickelhaspel angeordnet, so ist eine besondere Ausführungsform , daß die Vorrichtung entsprechend dem sich stetig ändernden Einlaufwinkel des einlaufenden Bandes angestellt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Bandrückzug unmittelbar vor dem Aufwickelhaspel aufgebracht wird.
- In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt und zwar zeigen
- Fig. 1 die schematische Darstellung der Seitenansicht und eines Schnittes entlang der Linie III - III der Fig. 2 einer Kettenzieh- und Bremsvorrichtung mit den erfindungsgemäßen Kettensystemen,
- Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I - I der Fig. 1,
- Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1,
- Fig. 4 einen Teilabschnitt der Ketten mit Beschichtung
- Fig. 4a einen Schnitt entlang der Linie IV - IV der Fig. 4 und
- Fig.5,5a, eine schematische Darstellung der Fasern in der 5b Beschichtung an verschiedenen Positionen.
- Wird die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung in einer Spaltlinie als Bremsgerüst eingesetzt, so würden von einer nicht weiter dargestellten Spaltschere die Schmalbänder über einen Schlingenspeicher mit Umlenkrolle und dann durch die Kettenbremsvorrichtun über eine weitere Umlenkrolle dem Aufwickelhaspel zugeführt werden. Die eigentliche Kettenbremsvorrichtung bleibt bei allen Spaltprogrammen unverändert.
- Das Kettensystem wird vorzugsweise durch einen Gleichstrommotor mit nachgeschaltetem Kammgetriebe betrieben. Die Bremsmomente werden über die Welle 2 an die Kettenräder 3 und an die Kettensegmente weitergegeben. Die Stützrollen 5 übertragen einmal die Drehmomente und stützen die Segmente 4 im Mitnahmebereich über Führungsleisten 6a mit Stützkurven 6 in Ein- und Auslauf ab und verspannen das Band 1 durch jeweils gegenüberliegende Kettensegmente 4 über die Segmentbeschichtung 7, die als elastischer Belag 11 mit einer Profilierung 12 ausgeführt sein kann. Das untere Kettensystem 4b ist feststehend, während das obere Kettensystem 4a anstellbar ist. Die Anpreßkräfte sind regelbar. Die Vorspannung der Ketten erfolgt mittels Zylinder 8, der ein geführtes Lagergehäuse 9 verschiebt. Die oszillierend drehende Bürste 10 entfernt alle möglichen Verunreinigungen und Anhaftungen der Kontaktflächen. Eine besondere Anwendungsform sieht vor, daß das feststehende Kettensystem.als Schwingenkonstruktion 13 ausgebildet wird. Hiermit wird erreicht ,daß die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung entsprechend dem einlaufenden Band auf einen bestimmten Winkel schräggestellt werden kann. Der Steuerrahmen 14 hat die Aufgabe, falls das Band nicht unter 90° auf die Segmente 4 aufläuft, die gesamte Kettenzieh- und -bremsvorrichtung in Bandebene zu verdrehen, bis der rechtwinklige Bandeinlauf wieder hergestellt ist. Eine automatische Regelung ist Stand der Technik.
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