EP2109510B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von metallbändern auf einen wickeldorn - Google Patents

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EP2109510B1
EP2109510B1 EP07818307.6A EP07818307A EP2109510B1 EP 2109510 B1 EP2109510 B1 EP 2109510B1 EP 07818307 A EP07818307 A EP 07818307A EP 2109510 B1 EP2109510 B1 EP 2109510B1
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EP
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roller
strip
metal strip
driver
measuring device
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Matthias Kipping
Helmut HÖFER
Matthias Tuschhoff
Peter Sudau
Andreas Kastner
Thomas Holzhauer
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SMS Siemag AG
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 6 for winding metal bands on a winding mandrel arranged in a winding mandrel to which the metal strip is fed from a driver having a lower and upper driver role, wherein for guidance a table is provided below the metal strip and above the metal strip, a pivotable band switch and this are arranged close to the winding mandrel then a pivotable shaft flap.
  • a method and such a device are known from WO 03/004963 A1 known.
  • Known driver has a stationary mounted lower roller and an engageable against this upper roller.
  • the engagable upper roller is mounted in an adjustable by means of pressure medium cylinder pivot frame, which is formed of two opposing wings, which are connected in the region of their common pivot axis by a mounted on both sides in the driver frame base.
  • the wings of this driver can be adjusted by pressure medium cylinders which can be acted upon separately, with the base interconnecting the wings being designed as a torsion spring.
  • One or more of these metering rollers which are pressed against the rolled strip from below, may be between the rolling mills of the finishing train and / or in the rolling direction behind the last stand of the finishing train and / or before a capstan and / or between the capstan and the capstan to be ordered.
  • a measuring roller arranged between the blowing apparatus and the reel the obtained measured value can be used to pivot the blowing apparatus and in this way the band run can be regulated during winding onto the reel mandrel.
  • a loop lifter which can measure a wedging which is present over the bandwidth due to the longitudinal tension prevailing in a metal band.
  • the loop lifter has a looper roll mounted on both sides in a respective pivoting arm.
  • the pivot arms are each divided by a joint in a shaft arm and a roller arm and connected to a Schliegerheberwelle.
  • the joint deflects a restoring force exerted by the metal band on the looper roll applied from below against the metal band on force gauges arranged on the pivot arms.
  • the restoring force corresponds to the longitudinal tension, so that it can be determined from the measured restoring forces.
  • the shaft arm and the roller arm are connected to each other via a holding element. Either due to the total longitudinal tension or the determined wedge ratio, for example, the runout and inlet directions designed as rolling mills or drivers can be readjusted, such as the rotational speed or the setting of the rolls.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that an improved tensile measurement of a metal strip in the reel shaft can be achieved, which is intended to regulate the blowing apparatus or driver with such an influence on the tape, that a straight edge metal collar can be achieved.
  • the wedging of the tension distribution determined by the strip tension measuring device immersed in the metal strip with a wrap angle in the metal strip is determined from the measured bearing forces of a bearing of the strip tension measuring device.
  • a looping angle generated by a roll of the strip tension measuring device dipping into the metal strip can be used.
  • the wrapping angle ensures the transmission of force from the metal strip to the roll and from there to the dynamometer integrated in the strip tension measuring device.
  • the wrap angle is kept approximately constant by controlling the immersion depth of the roll.
  • the wrap angle depends on the stroke of the swivel cylinder or the swivel cylinder and on the diameter of the wound coils.
  • the stroke of the at least one pivoting cylinder can be controlled.
  • the setpoint can be calculated during the winding process depending on the current coil diameter, the optimal looping and the geometric data.
  • To record the stroke can be in the swing cylinder a odometer on or grow on the cylinder;
  • the swing-in tension measuring device can be equipped with an angle measurement, so that the stroke of the swing cylinder can be calculated.
  • the instantaneous diameter of the coil can be determined from the counted revolutions of the winding mandrel and the thickness of the metal strip.
  • a direct measurement of the coil diameter e.g. with a laser-optical measuring device.
  • the role of the strip tension measuring device is ceremoniatt before swinging on the speed of the metal strip. Since the roller is pivoted onto the belt during the winding process, pre-accelerating prevents damage to the metal strip due to a later-required acceleration process.
  • the drive of the roller can be done mechanically and / or electrically and / or hydraulically.
  • An apparatus for solving the problem underlying the invention, in particular for carrying out the method, according to the invention is characterized in that the band-wedge formed as pivotable from above into the metal band Bandzugmess worn and with a switch body is provided, which has a rotatably mounted, at its front end a roller-bearing roller arm, wherein between the switch body and the roller arm, a force-measuring means is arranged, which is technically connected to a control device of the driver.
  • the strip tension measuring device according to the invention thus simultaneously fulfills the classic band softening function.
  • the function of the strip tension measuring device as a simultaneous band-pass filter is preferably supported by the fact that at least one front section of the table following the lower roller of the driver below the metal band is designed as a pivoting table. This is pivotable counterclockwise about the axis of the lower drive roller.
  • the switch body connects a rear-side pivot arm with a front-side pivot arm of the strip tension measuring device.
  • the switch body takes on the torsion load as a connection between the swivel arm on the drive side with the swivel arm on the operating side, by a single-sided operation of the belt tension measuring device by only one rear or drive side swivel cylinder would arise.
  • a driven turnout roller is advantageously arranged in the axis of rotation of the strip tension measuring device that receives the drivably mounted roller, the metal strap can be protected from damage when it is guided on the way from the lower roller of the driver to the next roller of the subsequent coiler shaft ,
  • a variant of the invention provides that the strip tension measuring device is arranged with the roller arm to the mandrel pointing integrated into the upper shaft flap.
  • the strip tension measuring device is arranged with the roller arm to the mandrel pointing integrated into the upper shaft flap.
  • the front roller of the strip tension measuring device would connect to a reaching to the first pressure roller of the winding mandrel shaft flap and the free space to the upper roller of the driver would be filled with a conventional switch.
  • the metal strip 2 is fed to the winding mandrel 3 by a blowing apparatus or driver, of which only the upper and lower drive rollers 5, 6 are shown. From the lower drive roller 6 is followed by the winding mandrel 3 below the metal strip 2, a table 7 at. The beginning or the tip of the thus-fed metal strip 2 is received by a first, the winding mandrel 3 associated pressure roller 8, the distributed distributed over the circumference further such roles.
  • a band switch 9 which rests in the waiting position for tape recording on the upper drive roller 5.
  • the band switch 9 is pivoted by a cylinder 10 which engages with its piston rod to a pivot arm of the band switch 9.
  • the reel shaft 1 is closed at the top by a guided from the band switch 9 to the winding mandrel 3 shaft flap 11.
  • a cylinder 12 is articulated to this.
  • a strip tension measuring device 13 which at the same time fulfills the band softening function.
  • This consists of a rear or drive side pivot arm 14 and a front-side pivot arm 14, of which in Fig. 2 the rear / drive side pivot arm can be seen.
  • the two pivot arms 14 are by a torsion load receiving turnout body 15 (see. Fig. 4 ) connected with each other.
  • it has a roller arm 16, in whose front end a driven roller 17 is mounted.
  • the roller arm 16 is rotatably supported by a hinge 18. In order to avoid tilting due to gravity, the roller arm 16 is held in position by a retaining element 19.
  • This can be controlled as a result of the measurement, for example, by pivoting the upper and / or lower drive roller 5, 6 or parallel pivoting both roles or by specifying different closing forces on the drive and operating side that arise on the winding mandrel 3 a straight edge coil 4 can.
  • the strip tension measuring device 13 is formed at its rear end in the tape running direction, away from the roller 17 with a provided in its axis of rotation switch point 23, as in the Fig. 2 and 3 shown as a cross section in the region of the pivot arm 7 through the pin of the switch roller 23.
  • the reel shaft 1 is closed at the top by a pivotable by means of the cylinder 12 shaft flap 11.
  • the below the metal strip 2 from the lower drive roller 6 to the mandrel 3 extending, the metal strip 2 conductive table 7 is formed at least at its front end with a pivotable about the axis of the lower drive roller 6 counterclockwise pivoting table 24.
  • Fig. 3 which shows the operating position shortly before the end of a reeling operation for winding the metal strip 2 to a finished coil 4
  • the wrap angle that forms the metal strip 2 due to the dipping roller 17 of the strip tension measuring device 13.
  • different measured signals 25 or control signals 26 are indicated by dashed lines, which enter the control device 22 or depart from it to pivot means of the upper and lower drive rollers 5, 6 (see the dashed lines 26).
  • the parameters which are essential for determining and, if necessary, maintaining an optimum wrap angle during the entire winding process are determined, for example, by detection the stroke of the swivel cylinder or the swivel cylinder 10 of the strip tension measuring device 13, wherein the / the cylinder are equipped with a displacement meter, determined by an angle measurement of the strip tension measuring device 13 and the current diameter of the coil 4.
  • This diameter can be determined from the counted revolutions of the mandrel 3 (cf the dotted line 25 emanating therefrom) and the strip thickness.
  • a direct measurement of the diameter of the coil 4 is possible, as with an indicated laser-optical measuring means 27.
  • a measurement signal from the strip tension measurement in the reel shaft of a driver control can also be done in the combination strip tension measuring device / band switch by the combination strip tension measuring device / shaft cap.
  • the in the Fig. 2 and 3 shown strip tension measuring device 13 would then be arranged with its role 17 to the winding mandrel 3 integrated into the shaft flap 11, ie, over the line AA of Fig. 2 mirrored.
  • the space then free from the upper drive roller 5 to the strip tension measuring device 13 could in this option be combined with a conventional band switch 9 (cf. Fig. 1 ) filled or bridged.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6 zum Aufwickeln von Metallbändern auf einen in einem Haspelschacht angeordneten Wickeldorn, dem das Metallband von einem eine untere und obere Treiberrolle aufweisenden Treiber zugeleitet wird, wobei zur Führung ein Tisch unterhalb des Metallbandes vorgesehen ist und oberhalb des Metallbandes eine schwenkbare Bandweiche sowie sich dieser bis nahe zum Wickeldorn anschließend eine schwenkbare Schachtklappe angeordnet sind. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der WO 03/004963 A1 bekannt.
  • Ein durch die DE 195 20 709 A1 bekannt gewordener Treiber besitzt eine stationär gelagerte untere Walze und eine gegen diese anstellbare obere Walze.
    Die anstellbare obere Walze ist in einem mittels Druckmittelzylinder verstellbaren Schwenkrahmen gelagert, der aus zwei einander gegenüber liegenden Schwingen gebildet wird, die im Bereich ihrer gemeinsamen Schwenkachse durch eine beidseitig im Treiberrahmen gelagerte Basis verbunden sind. Die Schwingen dieses Treibers sind durch jeweils separat beaufschlagbare Druckmittelzylinder verstellbar, wobei die die Schwingen miteinander verbindende Basis als Torsionsfeder ausgebildet ist.
  • Es lassen sich hier durch Einleitung unterschiedlicher Anstellkräfte bei relativ geringer Differenzkraft der Druckmittelzylinder unterschiedliche Schwenkwinkel der Schwingen und damit der anstellbaren oberen Walze erreichen. Denn durch Verschwenken der oberen Walze kann die vom Treiber ausgeübte Zugkraft auf das Band beeinflusst und auf diese Weise eine Zugverteilung eingestellt werden.
  • Aus der DE 197 04 447 A1 ist eine Messrolle zum Messen der Planheit eines unter Spannung stehenden Walzbandes in einer Warmbandstraße bekannt.
  • Eine oder mehrere dieser Messrollen, die von unten gegen das Walzband angedrückt werden, können zwischen den Walzgerüsten der Fertigstraße und/oder in Walzrichtung hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigstraße und/oder vor einem Treibapparat für eine Haspel und/oder zwischen dem Treibapparat und der Haspel angeordnet werden. Bei einer zwischen dem Treibapparat und der Haspel angeordneten Messrolle kann der erhaltene Messwert zum Verschwenken des Treibapparates verwendet und auf diese Weise der Bandlauf beim Aufwickeln auf den Haspeldom geregelt werden.
  • Durch die DE 199 53 524 A1 ist ein Schlingenheber bekannt geworden, der eine aufgrund des in einem Metallband herrschenden Längszuges über die Bandbreite vorliegende Keiligkeit messen kann. Der Schlingenheber weist dazu eine auf beiden Seiten in je einem Schwenkarm gelagerte Schlingenheberrolle auf. Die Schwenkarme sind jeweils durch ein Gelenk in einen Wellenarm und einen Rollenarm geteilt und mit einer Schlingenheberwelle verbunden. Das Gelenk lenkt eine vom Metallband auf die von unten gegen das Metallband angestellte Schlingenheberrolle ausgeübte Rückstellkraft auf an den Schwenkarmen angeordnete Kraftmesser um. Die Rückstellkraft korrespondiert mit dem Längszug, so dass dieser aus den gemessenen Rückstellkräften ermittelt werden kann. Um ein Abheben des Rollenarms vom Kraftmesser zu verhindern, sind der Wellenarm und der Rollenarm über ein Halteelement miteinander verbunden. Entweder aufgrund des Gesamt-Längszuges oder des ermittelten Keilanteils können die z.B. als Walzgerüste oder Treiber ausgebildeten Auslauf- und Einlaufrichtungen nachgeregelt werden, wie die Drehzahl oder die Anstellung der Walzen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sich eine verbesserte Zugmessung eines Metallbandes im Haspelschacht erreichen lässt, die dazu dienen soll, den Treibapparat bzw. Treiber mit einer solchen Beeinflussung des Bandlaufs zu regeln, dass sich ein kantengerades Metallbund erreichen lässt.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die vom Treiber auf das Metallband ausgeübte Längszugkraft zur Steuerung des Bandlaufs durch den Treiber mittels einer im Haspelschacht von oben in das Metallband eintauchenden Bandzugmesseinrichtung ermittelt und das Messsignal einer Treiberregelung zugeleitet wird. Durch das erfindungsgemäße Einschwenken der Bandzugmesseinrichtung von oben auf das Metallband kann insbesondere auch noch am Bandende ein optimaler Umschlingungswinkel eingehalten werden. Dies wäre bei einem Einschwenken der Bandzugmesseinrichtung von unten nicht möglich, da in diesem Fall der Umschlingungswinkel durch die oberhalb des Metallbandes benötigte Bandweiche einschließlich Schachtklappe stark eingeschränkt und so klein wird, dass am Bandende keine sichere Messung mehr möglich ist. Die Messung am Bandende ist aber gerade wichtig, weil hier die Bandführung durch den nicht mehr vorhandenen Bandzug der Fertigstaffel der Walzstraße besonders schwierig ist.
  • Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die aufgrund des im Metallband herrschenden Längszuges über die Bandbreite vorliegende, von der mit einem Umschlingungswinkel in das Metallband eintauchenden Bandzugmesseinrichtung ermittelte Keiligkeit der Zugverteilung aus den gemessenen Lagerkräften einer Lagerung der Bandzugmesseinrichtung bestimmt wird.
  • Hierzu kann nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung zur direkten oder indirekten Lagerkraftmessung ein von einer in das Metallband eintauchenden Rolle der Bandzugmesseinrichtung erzeugter Umschlingungswinkel herangezogen werden. Der Umschlingungswinkel stellt die Kraftübertragung von dem Metallband auf die Rolle und von dieser auf den in der Bandzugmesseinrichtung integrierten Kraftmesser sicher.
  • Zur Betätigung der Bandzugmesseinrichtung ist zumindest ein Zylinder erforderlich, nach einem Vorschlag der Erfindung ein an einem hinterseitigen Schwenkarm angreifender Schwenkzylinder mit Hubregelung. Alternativ können es zwei Schwenkzylinder sein. Eine andere Möglichkeit zur Betätigung der Bandzugmesseinrichtung besteht darin, die Bandzugmesseinrichtung in einem U-förmigen Rahmen vorzusehen, an den ein Zylinder in der Symmetrieachse des Rahmens angreift.
  • Es empfiehlt sich hierbei, dass der Umschlingungswinkel durch Regelung der Eintauchtiefe der Rolle annähernd konstant gehalten wird. Der Umschlingungswinkel hängt vom Hub des Schwenkzylinders bzw. der Schwenkzylinder und vom Durchmesser des aufgewickelten Coils ab. Um während des gesamten Wickelprozesses eine optimale Umschlingung einzuhalten, lässt sich der Hub des mindestens einen Schwenkzylinders regeln. Der Sollwert kann während des Wickelprozesses abhängig vom momentanen Coil-Durchmesser, der optimalen Umschlingung und den geometrischen Daten berechnet werden. Zur Erfassung des Hubes lässt sich in den Schwenkzylinder ein Wegmesser ein- oder an den Zylinder anbauen; optional kann die einschwenkbare Bandzugmesseinrichtung mit einer Winkelmessung ausgerüstet werden, so dass sich der Hub des Schwenkzylinders berechnen lässt. Der momentane Durchmesser des Coils kann aus den gezählten Umdrehungen des Wickeldorns und der Dicke des Metallbandes bestimmt werden. Alternativ bietet sich auch eine direkte Messung des Coil-Durchmessers an, z.B. mit einem laseroptischen Messmittel.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rolle der Bandzugmesseinrichtung vor dem Einschwenken auf die Geschwindigkeit des Metallbandes vorbeschleunigt. Da die Rolle während des Wickelprozesses auf das Band geschwenkt wird, lässt sich durch das Vorbeschleunigen eine Beschädigung des Metallbandes durch einen später ansonsten erforderlichen Beschleunigungsvorgang vermeiden. Der Antrieb der Rolle kann mechanisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch erfolgen.
  • Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Bandweiche als von oben in das Metallband einschwenkbare Bandzugmesseinrichtung ausgebildet und mit einem Weichenkörper versehen ist, der einen drehbar gelagerten, an seinem vorderen Ende eine Rolle tragenden Rollenarm aufweist, wobei zwischen dem Weichenkörper und dem Rollenarm ein Kraftmessmittel angeordnet ist, das signaltechnisch mit einer Regeleinrichtung des Treibers verbunden ist. Die erfindungsgemäße Bandzugmesseinrichtung erfüllt somit gleichzeitig die klassische Bandweichenfunktion. Aus der Außerbetriebsposition, d.h. der abgehobenen Wartestellung, schwenkt nämlich die gesamte Bandzugmesseinrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn nach unten in die in das einlaufende Metallband eintauchende Betriebsstellung und führt bei damit gleichzeitig aktivierter Messung das Metallband zum nachfolgenden Wickeldorn.
  • Die Funktion der Bandzugmesseinrichtung als gleichzeitige Bandweiche wird vorzugsweise dadurch unterstützt, dass zumindest ein Vorderabschnitt des sich der unteren Rolle des Treibers unterhalb des Metallbandes anschließenden Tisches als Schwenktisch ausgebildet ist. Dieser ist entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse der unteren Treiberrolle verschwenkbar.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung verbindet der Weichenkörper einen hinterseitigen Schwenkarm mit einem vorderseitigen Schwenkarm der Bandzugmesseinrichtung. Bei nur einem Schwenkzylinder, der hinterseitig und somit antriebsseitig angebracht wäre, nimmt der Weichenkörper als Verbindung zwischen dem Schwenkarm auf der Antriebsseite mit dem Schwenkarm auf der Bedienungsseite die Torsionsbelastung auf, die durch eine einseitige Betätigung der Bandzugmesseinrichtung durch nur einen hinter- bzw. antriebsseitigen Schwenkzylinder entstehen würde.
  • Wenn vorteilhaft in der von dem die antreibbar gelagerte Rolle aufnehmenden Rollenarm entfernten Drehachse der Bandzugmesseinrichtung eine angetriebene Weichenrolle angeordnet ist, lässt sich das Metallband vor Beschädigungen schützten, wenn es auf dem Weg von der unteren Rolle des Treibers zur nächsten Rolle des sich anschließenden Haspelschachts geführt wird.
  • Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Bandzugmesseinrichtung mit dem Rollenarm zum Wickeldorn weisend in die obere Schachtklappe integriert angeordnet ist. Bei dieser Anordnung liegt eine Kombination aus Bandzugmesseinrichtung und Schachtklappe vor. Der vorderen Rolle der Bandzugmesseinrichtung würde sich eine bis zur ersten Andrückrolle des Wickeldorns reichende Schachtklappe anschließen und der freie Raum zur oberen Rolle des Treibers hin würde mit einer konventionellen Weiche ausgefüllt werden.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines konventionellen, zum Stand der Technik zählenden Haspelschachtes;
    Fg. 2
    in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines Haspelschachtes mit einer von oben in das Metallband einschwenkbaren, gleichzeitig eine Bandweichenfunktion erfüllenden Bandzugmesseinrichtung, die sich in der von dem Metallband abgehobenen Außerbetriebsposition befindet;
    Fig. 3
    den Gegenstand der Fig. 2 mit der in die Mess- bzw. Betriebsposition eingeschwenkten Bandzugmesseinrichtung, kurz vor dem Ende eines Aufwickelvorgangs; und
    Fig. 4
    als Einzelheit einen Querschnitt durch eine in der Bandzugmesseinrichtung gelagerte Weichenrolle.
  • Ein Haspelschacht 1, wie in Fig. 1 in konventioneller Bauweise dargestellt, schließt sich einer Walzstraße bzw. Fertigstaffel zum Aufwickeln des gewalzten Metallbandes 2 auf einen Wickeldorn 3 zu einem Bund bzw. Coil 4 (vgl. Fig. 3) an. Das Metallband 2 wird dem Wickeldorn 3 von einem Treibapparat bzw. Treiber zugeleitet, von dem hier lediglich die obere und untere Treiberrolle 5, 6 gezeigt sind. Von der unteren Treiberrolle 6 schließt sich bis zum Wickeldorn 3 unterhalb des Metallbandes 2 ein Tisch 7 an. Der Anfang bzw. die Spitze des so zugeleiteten Metallbandes 2 wird von einer ersten, dem Wickeldorn 3 zugeordneten Andrückrolle 8 aufgenommen, der sich über den Umfang verteilt weitere solcher Rollen anschließen.
  • Oberhalb des Metallbandes 2 befindet sich eine Bandweiche 9, die in der Warteposition zur Bandaufnahme an der oberen Treiberrolle 5 anliegt. Die Bandweiche 9 wird von einem Zylinder 10 verschwenkt, der mit seiner Kolbenstange an einen Schwenkarm der Bandweiche 9 angreift. Der Haspelschacht 1 wird nach oben hin durch eine von der Bandweiche 9 bis zum Wickeldorn 3 herangeführte Schachtklappe 11 abgeschlossen. Zum Verschwenken der Schachtklappe 11 ist an diese ein Zylinder 12 angelenkt.
  • Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführung des Haspelschachtes 1 sind die mit dem vorbeschriebenen Haspelschacht übereinstimmenden Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen. Als wesentlicher Unterschied ist hier eine gleichzeitig die Bandweichenfunktion erfüllende Bandzugmesseinrichtung 13 ausgebildet. Diese besteht aus einem hinter- bzw. antriebsseitigen Schwenkarm 14 und einem vorderseitigen Schwenkarm 14, von denen in Fig. 2 der hinter-/antriebsseitige Schwenkarm zu erkennen ist. Die beiden Schwenkarme 14 sind durch einen eine Torsionsbelastung aufnehmenden Weichenkörper 15 (vgl. Fig. 4) miteinander verbunden. Außerdem weist sie einen Rollenarm 16 auf, in dessen vorderem Ende eine angetriebene Rolle 17 gelagert ist. Der Rollenarm 16 ist über ein Gelenk 18 drehbar gelagert. Um ein Kippen aufgrund der Schwerkraft zu vermeiden, wird der Rollenarm 16 von einem Halteelement 19 in Position gehalten.
  • Sobald die Bandzugmesseinrichtung 13 von oben in das Metallband 2 einschwenkt und in dieses mit seiner Rolle 17 unter Bildung eines Umschlingungswinkels eintaucht, wird über die Rolle 17 eine Kraft aufgebracht, die den Rollenarm 16 im Uhrzeigersinn beaufschlagt. Das Drehen des Rollenarms im Uhrzeigersinn wird allerdings von einem Kraftmesser 20 verhindert, der vielmehr für eine Abstützung des Rollenarms 16 sorgt, eine in der Kraftachse 21 der Abstützung erzeugte Kraft ermittelt und als Messsignal an eine Regeleinrichtung 22 (vgl. Fig. 3) des Treibers sendet. Dieser kann aufgrund der Messung so geregelt werden, z.B. durch Schwenken der oberen und/oder unteren Treiberrolle 5, 6 bzw. paralleles Schwenken beider Rollen oder durch Vorgabe unterschiedlicher Schließkräfte an der Antriebs- und Bedienungsseite, dass auf dem Wickeldorn 3 ein kantengerades Coil 4 entstehen kann.
  • Die Bandzugmesseinrichtung 13 ist an ihrem in Bandlaufrichtung hinteren, von der Rolle 17 entfernten Ende mit einer in ihrer Drehachse vorgesehenen Weichenrolle 23 ausgebildet, wie in den Fig. 2 und 3 als Querschnitt im Bereich des Schwenkarms 7 durch den Zapfen der Weichenrolle 23 gezeigt. Auch hier wird der Haspelschacht 1 nach oben hin durch eine mittels des Zylinders 12 verschwenkbare Schachtklappe 11 abgeschlossen. Der unterhalb des Metallbandes 2 von der unteren Treiberrolle 6 bis zum Wickeldorn 3 verlaufende, das Metallband 2 leitende Tisch 7 ist zumindest an seinem vorderen Ende mit einem um die Achse der unteren Treiberrolle 6 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegbaren Schwenktisch 24 ausgebildet.
  • Der Fig. 3, die die Betriebsposition kurz vor dem Ende eines Haspelvorgangs zum Aufwickeln des Metallbandes 2 zu einem fertigen Coil 4 zeigt, lässt sich einerseits deutlich der Umschlingungswinkel entnehmen, den das Metallband 2 aufgrund der eintauchenden Rolle 17 der Bandzugmesseinrichtung 13 bildet. Andererseits sind durch gestrichelte Linien verschiedene Messsignale 25 bzw. Steuersignale 26 angedeutet, die in die Regeleinrichtung 22 eingehen bzw. von dieser zu Schwenkmitteln der oberen und unteren Treiberrolle 5, 6 abgehen (vgl. die gestrichelten Linien 26). Die zur Bestimmung und gegebenenfalls Konstanthaltung eines optimalen Umschlingungswinkels während des gesamten Wickelprozesses wesentlichen Parameter werden beispielsweise durch Erfassung des Hubes des Schwenkzylinders oder der Schwenkzylinder 10 der Bandzugmesseinrichtung 13, wobei der/die Zylinder mit einem Wegmesser ausgerüstet sind, durch eine Winkelmessung der Bandzugmesseinrichtung 13 und des momentanen Durchmessers des Coils 4 festgelegt. Dieser Durchmesser kann aus den gezählten Umdrehungen des Wickeldorns 3 (vgl. die von diesem ausgehende gestrichelte Linie 25) und der Banddicke bestimmt werden. Optional ist eine direkte Messung des Durchmessers des Coils 4 möglich, wie mit einem angedeuteten laseroptischen Messmittel 27.
  • In jedem Fall ist es möglich, ein Messsignal aus der Bandzugmessung im Haspelschacht einer Treiberregelung zur Verfügung zu stellen. Dies kann alternativ zu der dargestellten Ausführung in der Kombination Bandzugmesseinrichtung/Bandweiche auch durch die Kombination Bandzugmesseinrichtung/Schachtkappe erfolgen. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Bandzugmesseinrichtung 13 wäre dann mit ihrer Rolle 17 zum Wickeldorn 3 weisend in die Schachtklappe 11 integriert angeordnet, d.h. über die Linie A-A von Fig. 2 gespiegelt. Der dann von der oberen Treiberrolle 5 bis zur Bandzugmesseinrichtung 13 freie Raum könnte bei dieser Option mit einer konventionellen Bandweiche 9 (vgl. Fig. 1) ausgefüllt bzw. überbrückt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Haspelschacht
    2
    Metallband
    3
    Wickeldorn
    4
    Bund/Coil
    5
    obere Treiberrolle
    6
    untere Treiberrolle
    7
    Tisch (Leittisch)
    8
    Andrückrolle
    9
    Bandweiche
    10
    Zylinder
    11
    Schachtklappe
    12
    Zylinder
    13
    Bandzugmesseinrichtung
    14
    Schwenkarm
    15
    Weichenkörper
    16
    Rollenarm
    17
    Rolle
    18
    Gelenk
    19
    Halteelement
    20
    Kraftmesser
    21
    Kraftachse
    22
    Treiber-Regeleinrichtung
    23
    Weichenrolle
    24
    Schwenktisch
    25
    Messsignal
    26
    Messsignal
    27
    laseroptisches Messmittel

Claims (12)

  1. Verfahren zum Aufwickeln von Metallbändern (2) auf einen in einem Haspelschacht (1) angeordneten Wickeldorn (3), dem das Metallband von einem eine untere und obere Treiberrolle (5, 6) aufweisenden Treiber zugeleitet wird, wobei zur Führung ein Tisch (7) unterhalb des Metallbandes (2) vorgesehen ist und oberhalb des Metallbandes eine Bandweiche sowie sich dieser bis nahe zum Wickeldorn anschließend eine schwenkbare Schachtklappe (11) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die vom Treiber auf das Metallband (2) ausgeübte Längszugkraft zur Steuerung des Bandlaufs durch den Treiber mittels einer im Haspelschacht (1) von oben in das Metallband (2) eintauchenden Bandzugmesseinrichtung (13) ermittelt und das Messsignal einer TreiberRegeleinrichtung (22) zugeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Keiligkeit der Zugverteilung aus den gemessenen Lagerkräften einer Lagerung der Bandzugmesseinrichtung (13) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur direkten oder indirekten Lagerkraftmessung ein von einer beim Einschwenken der Bandzugmesseinrichtung (13) in das Metallband (2) eintauchenden Rolle (17) erzeugter Umschlingungswinkel herangezogen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Umschlingungswinkel zur Regelung der Eintauchtiefe der Rolle (17) annähernd konstant gehalten wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rolle (17) vor dem Einschwenken auf die Geschwindigkeit des Metallbandes (2) vorbeschleunigt wird.
  6. Vorrichtung zum Aufwickeln von Metallbändern (2) auf einen in einem Haspelschacht (1) angeordneten Wickeldorn (3), dem das Metallband von
    einem eine untere und obere Treiberrolle (5, 6) aufweisenden Treiber zugeleitet wird, wobei zur Führung ein Tisch (7) unterhalb des Metallbandes (2) vorgesehen ist und oberhalb des Metallbandes eine Bandweiche sowie sich dieser bis nahe zum Wickeldorn anschließend eine schwenkbare Schachtklappe (11) angeordnet sind, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bandweiche als von oben in das Metallband (2) einschwenkbare Bandzugmesseinrichtung (13) ausgebildet ist und mit einem Weichenkörper (15) versehen ist, der einen drehbar gelagerten, an seinem vorderen Ende eine Rolle (17) tragenden Rollenarm (16) aufweist, wobei zwischen dem Weichenkörper (15) und dem Rollenarm (16) ein Kraftmessmittel (20) angeordnet ist, das signaltechnisch mit einer Regeleinrichtung (22) des Treibers verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Weichenkörper (15) einen hinterseitigen Schwenkarm (14) mit einem vorderseitigen Schwenkarm (14) der Bandzugmesseinrichtung (13) verbindet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch
    zumindest einen an den hinterseitigen Schwenkarm (14) angreifenden Schwenkzylinder (10) mit Hubregelung.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in dem Rollenarm (16) gelagerte Rolle (17) antreibbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der von dem Rollenarm (16) entfernten Drehachse der Bandzugmesseinrichtung (13) eine angetriebene Weichenrolle (23) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein vorderer Abschnitt des sich der unteren Treiberrolle (6) unterhalb des Metallbandes (2) anschließenden Tisches (7) als Schwenktisch (24) ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bandzugmesseinrichtung (13) mit dem Rollenarm (16) zum Wickeldorn (3) weisend in die obere Schachtklappe (11) integriert angeordnet ist.
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