EP0440035B1 - Vorrichtung zum Führen und insbesondere Aufwickeln von Materialbahnen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for guiding and in particular winding material webs, in particular material webs coming from a strip casting machine, consisting of at least one brush roll and a further roll pressing the material web against the brush roll.
- Devices of this type serve the purpose of collecting the material web coming from the casting wheel and feeding it to a winding device.
- the brush roller generally runs at a higher rotational speed than the casting wheel of the strip casting machine that feeds the material web.
- the purpose of the differential speed is to pull the web of material taut.
- the slip compensation takes place on the brush roller without the Material web is damaged.
- a difficulty with such devices is that the beginning of the web of material wraps around the brush roll when the web of material is made of very thin material.
- Another disadvantage is that with the device the material web can be connected to the device for winding not with its beginning but with a section further behind. The cut part in front of it is regularly lost. For small quantities to be poured, this loss is large on a percentage basis. (DE 37 08 891 C1; EP 0 021 049 B1; EP 0 316 949 A2).
- the invention has for its object to provide a device for guiding material webs coming from a casting wheel of a belt casting machine, in film thickness, with which the material web coming from upstream devices at very different speeds, for example up to 50 m / sec. can be transported without problems and, if necessary, wound.
- the brush roller is equipped with a plurality of axially spaced annular disk-shaped brush elements, between which extending in the conveying direction of the web of stationary guide elements of a guide cage are arranged.
- the device according to the invention adapts to the predetermined conveying speed of the material web due to its equipping with brush elements while slipping. There are no difficulties with tape starts, since the guide elements of the guide cage ensure that the material web remains essentially in the predetermined guide level and does not wind around a brush roller.
- the further roller is preferably also designed as a brush roller. Regardless of the formation of the further role, stationary guide elements of the guide cage should also be assigned to the further role. In the case of training as a brush roll, they should also be designed as rods.
- rollers can be arranged in different combinations, namely brush rollers with smooth rollers or grooved rollers or two brush rollers.
- the brush rolls according to the invention can be used to form winding stations with and without a winding core, which enable the material web to be wound up without loss. It is no longer necessary for the initial section to be cut off and lost.
- a winding station is characterized in that a plurality of brush rollers with adjoining stationary guide elements are arranged around a common center, each brush roller being equipped with a large number of axially spaced, annular disk-shaped brush elements, between which there is the material web in the conveying direction extending, stationary guide elements of a guide cage are arranged.
- Such a winding station can be without a winding core in the case of smaller strip lengths.
- a winding core should be provided, which can also consist of a brush roll according to the invention.
- the brush roll is not equipped with guide elements, because the tape is wrapped around the brush roll.
- the brush forming the winding core ensures slip compensation without it being necessary, as is otherwise necessary, to provide a slip clutch.
- the compliant brushes ensure that several layers of tape can be wound. Special precautions must be taken to accommodate the many layers only if the length of the tape is longer.
- the brush rollers with their guide elements are radially adjustable, while according to a second embodiment they are axially displaceable, because it is only necessary for the outer brush rollers to be turned on when winding onto the winding core.
- two sets of brush rolls arranged around a center can be arranged parallel to one another, with a switch arranged upstream of them.
- each brush roller 1-4 consists of a core 1a-4a and annular disc-shaped brush elements 1b-4b arranged at an axial distance from one another.
- the brush rollers 1-4 are rotatably supported in side bearings 6-9 and are driven by gears 10, 11 at a speed which is greater than the speed of the material web 5. Since the brush elements 1b-4b resiliently clamp the material web 5, slippage occurs between the material web 5 and the brush elements 1b-4b, so that the material web 5 is kept taut but not overloaded.
- FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 only in that, instead of the lower brush rollers 1, 4, a first roller 15 with a smooth jacket 15a and a second roller 16 with a jacket 16a provided with annular grooves 16b are provided are.
- Guide elements 17, 18, 19 are provided in front of and behind the rollers 15, 16.
- the guide element 18 is designed as a plate and adjoins the jacket 15a tightly, while the guide element 19 is provided at least on its front edge with prongs 19a which engage in the annular grooves 16b. In this way it is also ensured that the material web 5 cannot loop around a roll 15, 16.
- the material web 5 is fed to a winding station 22 by brush rollers 20, 21 corresponding to those in FIGS. 1 and 2.
- This winding station 22 has four brush rollers 23-26 arranged around a center, corresponding to the brush rollers 1-4 of FIGS. 1 and 2.
- Rod-shaped guide elements 27, which form a circular cage, extend between the brush elements of these brush rollers 23-26.
- the center is coreless, while in the embodiment of FIG. 5 it has a driven brush roller 28 corresponding to that of FIGS. 1 and 2. Since this brush roller 28 does not need any guiding elements preventing it from being wrapped around, it can also be equipped with brush elements without gaps over its entire axial length.
- FIG. 8 differs from that of Figures 6 and 7 in that the brush rollers 29-32 are not axially but radially adjustable.
- the brush rollers 29-32 are mounted on swivel arms 33-36.
- a guide element 37-40 is assigned to each brush roller 32-36 and is pivoted together with the brush roller 29-32.
- the axially adjustable brush rollers 23-26 of the embodiment of Figure 7 and the radial Adjustable brush rollers 29-32 of the exemplary embodiment in FIG. 8 serve to enable the winding process on the brush roller 28 which forms the core. After winding, they are removed from the core so that multi-layer packages can be wound.
- the embodiment of FIG. 9 can be realized with winding stations of the embodiments of FIGS. 6-8. In this case, only one switch 41 needs to be provided between the two winding stations 42, 43 arranged one above the other. For this it is necessary that the brush rollers 20, 21 arranged upstream of the winding stations 42, 43 are held in a pivotable frame 44.
- the exemplary embodiment in FIG. 9 also shows a casting device 43 (not shown in the other figures) with a cooling wheel 46, to which molten metal is applied from a container 47 containing molten metal.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen und insbesondere Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere von von einer Bandgießmaschine kommenden Materialbahnen, bestehend aus zumindest einer Bürstenrolle und einer die Materialbahn gegen die Bürstenrolle drückenden weiteren Rolle.
- Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie dienen dem Zweck, die vom Gießrad kommende Materialbahn aufzufangen und einer Aufwickelvorrichtung zuzuführen. Damit diese Aufgabe störungsfrei erfüllt werden kann, läuft die Bürstenrolle in der Regel mit höherer Umlaufgeschwindigkeit als das ihr die Materialbahn zuführende Gießrad der Bandgießmaschine. Zweck der Differenzgeschwindigkeit ist, die Materialbahn straffzuziehen. Der Schlupfausgleich findet dabei an der Bürstenrolle statt, ohne daß dadurch die Materialbahn beschädigt wird. Eine Schwierigkeit bei solchen Vorrichtungen besteht darin, daß der Materialbahnanfang sich um die Bürstenrolle wickelt, wenn die Materialbahn aus sehr dünnem Material besteht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß mit der Vorrichtung die Materialbahn nicht mit ihrem Anfang, sondern mit einem weiter hinterliegenden Abschnitt an die Vorrichtung zum Aufwickeln angeschlossen werden kann. Der davor liegende abgeschnittene Teil geht regelmäßig verloren. Bei kleinen zu vergießenden Mengen ist dieser Verlust prozentual groß. (DE 37 08 891 C1; EP 0 021 049 B1;EP 0 316 949 A2).
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen von von einem Gießrad einer Bandgießmaschine kommenden Materialbahnen, in Folienstärke zu schaffen, mit der die von vorgeordneten Vorrichtungen kommende Materialbahn bei sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten bis zum Beispiel 50 m/sek. störungsfrei transportiert und gegebenenfalls gewickelt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bürstenrolle mit einer Vielzahl von mit axialem Abstand voneinander angeordneten, ringscheibenförmigen Bürstenelementen bestückt ist, zwischen denen sich in Förderrichtung der Materialbahn erstreckende stationäre Leitelemente eines Führungskäfigs angeordnet sind.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung paßt sich wegen ihrer Bestückung mit Bürstenelementen unter Schlupfbildung der vorgegebenen Fördergeschwindigkeit der Materialbahn an. Schwierigkeiten mit Bandanfängen gibt es nicht, da die Leitelemente des Führungskäfigs dafür sorgen, daß die Materialbahn im wesentlichen in der vorgegebenen Führungsebene verbleibt und sich nicht um eine Bürstenrolle wickelt.
- Vorzugsweise ist auch die weitere Rolle als Bürstenrolle ausgebildet. Unabhängig von der Ausbildung der weiteren Rolle sollten auch der weiteren Rolle stationäre Leitelemente des Führungskäfigs zugeordnet sein. Im Falle der Ausbildung als Bürstenrolle sollten sie ebenfalls als Stäbe ausgebildet sein.
- Zur Führung der Materialbahn können mehrere Paare von gegenüberliegend angeordneten Rollen in verschiedenen Kombinationen, und zwar Bürstenrollen mit glatten Rollen oder gerillten Rollen oder zwei Bürstenrollen angeordnet sein.
- Insbesondere lassen sich mit den erfindungsgemäßen Bürstenrollen Wickelstationen mit und ohne Wickelkern bilden, die ein verlustfreies Aufwickeln der Materialbahn ermöglichen. Nicht länger ist es erforderlich, daß der Anfangsabschnitt abgeschnitten und verlorengegeben wird. Erfindungsgemäß ist eine solche Wickelstation dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bürstenrollen mit sich aneinander anschließenden stationären Leitelementen um ein gemeinsames Zentrum herum angeordnet sind, wobei jede Bürstenrolle mit einer Vielzahl von mit axialem Abstand voneinander angeordneten, ringscheibenförmigen Bürstenelementen bestückt ist, zwischen denen sich in Förderrichtung der Materialbahn erstreckende, stationäre Leitelemente eines Führungskäfigs angeordnet sind. Eine solche Wickelstation kann im Falle kleinerer Bandlängen ohne Wickelkern sein. Für mittlere Bandlängen sollte ein Wickelkern vorgesehen sein, der ebenfalls aus einer erfindungsgemäßen Bürstenrolle bestehen kann. In diesem Fall ist die Bürstenrolle aber nicht mit Leitelementen bestückt, weil um die Bürstenrolle das Band gewickelt wird. Bei dieser Wickelstation sorgt die den Wickelkern bildende Bürste für einen Schlupfausgleich, ohne daß es wie sonst nötig ist, eine Rutschkupplung vorzusehen. Die nachgiebigen Bürsten sorgen dafür, daß mehrere Lagen Band gewickelt werden können. Erst bei größeren Bandlängen sind besondere Vorkehrungen für die Aufnahme der vielen Lagen zu treffen. Nach einer ersten Ausbildung sind die Bürstenrollen mit ihren Leitelementen radial verstellbar, während sie nach einer zweiten Ausführung axial verschiebbar sind, denn nur beim Anwickeln auf den Wickelkern ist es erforderlich, daß die äußeren Bürstenrollen angestellt sind.
- Um einen Wickelrollenwechsel vornehmen zu können, können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwei um jeweils ein Zentrum herum angeordnete Bürstenrollensätze parallel zueinander angeordnet sein, wobei ihnen eine Weiche vorgeordnet ist.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die verschiedene Ausführungsbeispiele zeigt. Im einzelnen zeigen:
- Figur 1
- eine Vorrichtung zum Führen von Materialbahnen im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 2,
- Figur 2
- die Vorrichtung gemäß Figur 1 im Axialschnitt nach der Linie II-II der Figur 1,
- Figur 3
- eine Vorrichtung zum Führen von Materialbahnen im Querschnitt nach der Linie III-III der Figur 4,
- Figur 4
- die Vorrichtung gemäß Figur 3 im Axialschnitt nach der Linie IV-IV der Figur 3,
- Figur 5
- eine Vorrichtung zum Führen und kernlosen Wickeln von Materialbahnen im Querschnitt,
- Figur 6
- eine Vorrichtung zum Führen und Wickeln von Materialbahnen auf einen Kern im Querschnitt,
- Figur 7
- die Vorrichtung zum Wickeln von Materialbahnen gemäß Figur 6 im Axialschnitt nach der Linie V-V der Figur 6,
- Figur 8
- eine Vorrichtung zum Wickeln von Materialbahnen auf einen Kern in einer zu Figur 7 anderen Ausführungsform im Querschnitt
und - Figur 9
- eine Vorrichtung zum abwechselnden Wickeln von Materialbahnen auf zwei Kernen mit einer vorgeordneten Weiche und einer vorgeordneten Gießmaschine im Querschnitt.
- Bei der Vorrichtung gemäß Figuren 1 und 2 sind zwei Paare von jeweils gegenüberliegenden Bürstenrollen 1-4 hintereinander angeordnet. Diese Bürstenrollen 1-4 führen zwischen sich eine Materialbahn 5 in Folienstärke, die von einer vorgeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Maschine, zum Beispiel einer Bandgießmaschine, kommt. Jede Bürstenrolle 1-4 besteht aus einem Kern 1a-4a und darauf angeordneten ringscheibenförmigen, mit axialem Abstand voneinander angeordneten Bürstenelementen 1b-4b. Die Bürstenrollen 1-4 sind in seitlichen Lagern 6-9 drehbar gelagert und werden über Zahnräder 10,11 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die größer als die Geschwindigkeit der Materialbahn 5 ist. Da die Bürstenelemente 1b-4b nachgiebig die Materialbahn 5 einklemmen, entsteht Schlupf zwischen der Materialbahn 5 und den Bürstenelementen 1b-4b, so daß die Materialbahn 5 straff gehalten aber nicht überlastet wird.
- Zwischen den Bürstenelementen 1b-4b erstrecken sich stabförmige, stationär angeordnete Leitelemente 12-14, die dafür sorgen, daß ein Materialbahnanfang sich nicht um eine der Bürstenrollen 1-4 wickelt, sondern zwischen den einen Käfig bildenden Leitelementen 12-14 den nächsten Bürstenrollen zugeführt wird.
- Das Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 nur darin, daß anstelle der unteren Bürstenrollen 1,4 eine erste Rolle 15 mit einem glatten Mantel 15a und eine zweite Rolle 16 mit einem mit Ringnuten 16b versehenen Mantel 16a vorgesehen sind. Vor und hinter den Rollen 15,16 sind Leitelemente 17,18,19 vorgesehen. Das Leitelement 18 ist als Platte ausgeführt uns schließt dicht am Mantel 15a an, während das Leitelement 19 mindestens an seinem vorderen Rand mit Zinken 19a versehen ist, die in die Ringnuten 16b eingreifen. Auf diese Art und Weise wird ebenfalls gewährleistet, daß sich die Materialbahn 5 nicht um eine Rolle 15,16 schlingen kann.
- Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 wird die Materialbahn 5 von Bürstenrollen 20,21 entsprechend denen der Figuren 1 und 2 einer Wickelstation 22 zugeführt. Diese Wickelstation 22 weist vier um ein Zentrum herum angeordnete Bürstenrollen 23-26 entsprechend den Bürstenrollen 1-4 der Figuren 1 und 2 auf. Zwischen den Bürstenelementen dieser Bürstenrollen 23-26 erstrecken sich stabförmige Leitelemente 27, die einen kreisförmigen Käfig bilden. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist das Zentrum kernlos, während es beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 eine angetriebene Bürstenrolle 28 entsprechend denen der Figuren 1 und 2 aufweist. Da diese Bürstenrolle 28 keine ein Umwickeln verhindernde Leitelemente braucht, kann sie auch über ihre gesamte axiale Länge lückenlos mit Bürstenelementen bestückt sein.
- Während bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 die um das Zentrum herum angeordneten Bürstenrollen 23-26 radial und axial nicht verstellbar sind, können sie beim Ausführungsbeispiel der Figur 6, wie Figur 7 im Axialschnitt zeigt, axial aus der in der Zeichnung dargestellten Position nach rechts verstellt werden.
- Das Ausführungsbeispiel der Figur 8 unterscheidet sich von dem der Figuren 6 und 7 dadurch, daß die Bürstenrollen 29-32 nicht axial, sondern radial verstellbar sind. Die Bürstenrollen 29-32 sind an Schwenkarmen 33-36 gelagert. Jeder Bürstenrolle 32-36 ist ein Leitelement 37-40 zugeordnet, das gemeinsam mit der Bürstenrolle 29-32 verschwenkt wird.
- Die axial verstellbaren Bürstenrollen 23-26 des Ausführungsbeispiels der Figur 7 und die radial
verstellbaren Bürstenrollen 29-32 des Ausführungsbeispiels der Figur 8 dienen dazu, den Anwickelvorgang auf der den Kern bildenden Bürstenrolle 28 zu ermöglichen. Nach dem Anwickeln werden sie vom Kern entfernt, so daß viellagige Wickel gewickelt werden können. - Das Ausführungsbeispiel der Figur 9 läßt sich mit Wickelstationen der Ausführungsbeispiele der Figuren 6-8 verwirklichen. In diesem Fall braucht nur eine Weiche 41 zwischen den beiden übereinander angeordneten Wickelstationen 42,43 vorgesehen zu sein. Dafür ist es erforderlich, daß die den Wickelstationen 42,43 vorgeordneten Bürstenrollen 20,21 in einem verschwenkbaren Rahmen 44 gehalten sind. Das Ausführungsbeispiel der Figur 9 zeigt darüber hinaus noch eine in den übrigen Figuren nicht dargestellte Gießvorrichtung 43 mit einem Kühlrad 46, auf das aus einem Behälter 47 mit schmelzflüssigem Metall schmelzflüssiges Metall aufgetragen wird.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Führen von von einem Gießrad (46) einer Bandgießmaschine (42) kommenden Materialbahnen (5), bestehend aus zumindest einer Bürstenrolle (2,3,20,23-26,29-32) und einer die Materialbahn (5) gegen die Bürstenrolle (2,3,20,23-26,29-32) drückenden weiteren Rolle (1,4,15,16,21,28),
dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenrolle (2,3,20,23-26) mit einer Vielzahl von mit axialem Abstand voneinander angeordneten, ringscheibenförmigen Bürstenelementen (1b-4b) bestückt ist, zwischen denen sich in Laufrichtung der Materialbahn (5) erstreckende, stationäre Leitelemente (12,13,14,27,37-40) eines Führungskäfigs erstrecken. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Rolle (1,4,21,28) als Bürstenrolle ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite der weiteren Rolle (1,4,21) stationäre Leitelemente (12) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelemente (12,13,14,27,37-40) Stäbe sind. - Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere mit einer in Förderrichtung der Materialbahn vorgeordneten Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, mit zumindest einer Rolle,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bürstenrollen (23-26,29-32) mit sich aneinander anschließenden stationären Leitelementen (27,37-40) um ein gemeinsames Zentrum herum angeordnet sind, wobei jede Bürstenrolle (23-26,29-32) mit einer Vielzahl von mit axialem Abstand voneinander angeordneten, ringscheibenförmigen Bürstenelementen (1b-4b) bestückt ist, zwischen denen sich in Förderrichtung der Materialbahn erstreckende, stationäre Leitelemente (27,37-40) einen Führungskäfig bilden. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum ein Wickelkern (28) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkern (28) eine Bürstenrolle ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenrollen (29-32) mit ihren Leitelementen (37-40) radial verstellbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenrollen (23-26) mit ihren Leitelementen (27) gegenüber dem Wickelkern (28) axial verstellbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei um jeweils ein Zentrum herum angeordnete, eine Wickelstation (42,43) bildende Bürstenrollensätze parallel zueinander angeordnet sind, wobei ihnen eine Weiche (41) vorgeordnet ist.
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