FR2501174A1

FR2501174A1 - DEVICE FOR CONSTANTLY MAINTAINING THE TENSION OF METAL STRIPS

Info

Publication number: FR2501174A1
Application number: FR8203714A
Authority: FR
Inventors: Hans Kaster
Original assignee: SCHMITZ WALZMASCH
Current assignee: SCHMITZ WALZMASCH
Priority date: 1981-03-07
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1982-09-10
Also published as: DE3108660A1; FR2501174B1; AT386553B; DE3108660C2; ATA91182A

Abstract

When winding slit strips next to one another onto a reel, different coil diameters and hence different coiling rates and tensions arise due to deviations in thickness. The thick strips are wound too tightly and the thin strips too loosely. To keep the tension of individual slit strips or of a broad strip constant, a braking device is arranged ahead of the reel. A multiplicity of air-permeable rings (3) are mounted on a fixed shaft (4). The rings (3) are secured against axial displacement. The shaft (4) has a bore (11) to which can be connected a vacuum generator (12) which acts on the individual rings (3) via annular slots (14) in the supporting shaft (4) and generates a braking torque. The vacuum propagates via holes (15) in the rings (3) and holds the slit strips (1) tightly against the rings (3). Facings (16) with a high coefficient of friction on the rings increase adhesion. The friction coefficient of the slit strips (1) in relation to the rings is greater than the coefficient of friction of the rings in relation to the shaft (4), with the result that slit strips are fed to the reel at the same strip tension.

Description

Dispositif pour maintenir constante la tension de bandes
métalliques
La présente invention concerne un dispositif pour maintenir constante la tension de bandes métalliques à enrouler sur un dévidoir, plus particulièrement des bandes étroites à enrouler simultanément avec un effet de freinage séparé par bande, dans lequel les bandes étroites sont menées avant le devidoir sur des anneaux correspondant à la bobine fendue, lesdits anneaux étant monté sur un axe fixe.Device for keeping the belt tension constant
metallic
The present invention relates to a device for keeping constant the tension of metal strips to be wound on a reel, more particularly narrow strips to be wound simultaneously with a separate braking effect per strip, in which the narrow strips are led before the reel on rings corresponding to the split coil, said rings being mounted on a fixed axis.

Lors de l'enroulement simultané sur un dévidoir de bandes étroites refendues, on constate l'existence de différents diamètres d'enroulement et de différentes vitesses et tensions d'enroulement des diverses bandes étroites enroulées, provoqués par des variations d'épaisseur-dues à la géométrie de la bande large laminée. I1 en résulte que les bandes épaisses sont enroulées de manière trop raide et que les bandes minces le -sont de manière trop tâche. During the simultaneous winding on a reel of narrow slit strips, we observe the existence of different winding diameters and different winding speeds and tensions of the various narrow wound strips, caused by variations in thickness due to the geometry of the wide laminated strip. It follows that the thick strips are wound too stiffly and that the thin strips are too task.

On connaît des dispositifs de retenue ou de freinage visant à obtenir des rouleaux de bandes étroites uniformes; ces dispositifs permettent également d'obtenir des tensions différentes lors de l'enroulement de bandes étroites sans agir directement au moyen de freins de bandes sur la surface des bandes refendues. Un dispositif de retenue connu (DE 1 804 178) consiste en plusieurs anneaux qui sont montés de façon rotative autour d'un arbre moyennant un frottement, cet arbre étant disposé en amont du dévidoir. On peut régler le couple de freinage 3 une tension maximale de la bande par un agent de pression amené axialement, le couple de freinage étant transmis sur les flancs des moyeux des anneaux au moyen de disques de frottement par l'intermédiaire de chambres gonflables situées entre les anneaux.Lors de l'apparition de tensions assez élevées, les anneaux correspondants effectuent des mouvements de rotation compensatoires par rapport à l'arbre et par rapport aux autres anneaux. La construction de ces dispositifs de retenue comprenant une pluralité de disques de freinage qui doivent etre travaillés avec précision et de moyeux d'anneaux munis de surfaces de freinage est très conteuse. Un autre inconvénient consiste en ce qu'il faut une installation qui effectue un étirage préalable pour pouvoir réaliser ensuite une augmentation de la traction. Retaining or braking devices are known which aim to obtain rolls of uniform narrow strips; these devices also make it possible to obtain different voltages when winding narrow strips without acting directly by means of strip brakes on the surface of the split strips. A known retaining device (DE 1 804 178) consists of several rings which are rotatably mounted around a shaft by means of friction, this shaft being arranged upstream of the reel. The braking torque 3 can be adjusted to a maximum belt tension by a pressure agent brought axially, the braking torque being transmitted to the sides of the ring hubs by means of friction discs via inflatable chambers located between the rings. When fairly high tensions appear, the corresponding rings perform compensatory rotational movements with respect to the shaft and with respect to the other rings. The construction of these retaining devices comprising a plurality of brake disks which must be worked with precision and of ring hubs provided with braking surfaces is very costly. Another drawback is that an installation is required which performs a prior stretching in order to then be able to increase the traction.

La présente invention vise à éviter les inconvénients cités ci-dessus et à fournir un dispositif simple et sur capable de maintenir la tension de bandes refendues et de bandes non fendues sans qu'il faille prévoir une installation d'ti- rage préalable; l'invention vise également à atteindre l'objectif précité lors de la mise en traction d'une bande large affaissée, la bande ayant-alors tendance à être déviee latéralement, sans devoir prévoir les délimitations latérales utilisées actuellement qui peuvent endommager les arêtes des bandes de qualité sensible et/ou sans utiliser des réglages coûtéux pour remplacer ces dites délimitations. The present invention aims to avoid the drawbacks mentioned above and to provide a simple and safe device capable of maintaining the tension of split strips and unsplit strips without the need for a prior drawing installation; the invention also aims to achieve the aforementioned objective during the pulling of a wide collapsed strip, the strip then having a tendency to be deflected laterally, without having to provide for the lateral delimitations currently used which can damage the edges of the strips of sensitive quality and / or without using costly adjustments to replace these so-called boundaries.

Suivant l'invention, l'objectif prémentionné est atteint par le fait que les anneaux séparés les uns des autres par des disques de séparation sont recouverts d'un reZdtement ayant un coefficient de frottement par rapport à celui des bandes étroi- tes défilantes de sor que le frottement des bandes étroites sur les anneaux soit plus grand que le frottement de l'anneau sur l'arbre fixe, par le fait que les anneaux revêtus sont perméables à l'air et par le fait que des gorges annulaires sont prévues à la surface extérieure de l'arbre en correspondance avec chaque anneau, ces gorges étant raccordables à une source de dépression de puissance réglable. I1 est possible ainsi d'éviter un freinage par contact sur une face de la bande et d'empêcher toute altération de la surface de bande sensible. According to the invention, the aforementioned objective is achieved by the fact that the rings separated from each other by separating discs are covered with a coating having a coefficient of friction relative to that of the narrow moving bands of output. that the friction of the narrow bands on the rings is greater than the friction of the ring on the fixed shaft, by the fact that the coated rings are breathable and by the fact that annular grooves are provided for the outer surface of the shaft in correspondence with each ring, these grooves being connectable to a source of vacuum of adjustable power. It is thus possible to avoid contact braking on one face of the strip and to prevent any deterioration of the sensitive strip surface.

Les anneaux, qui sont de préférence en matière synthétique, tournent librement sur l'arbre fixe. Les bandes refendues, qui peuvent avoir des largeurs différentes, sont menées sur des anneaux dimensionnes en correspondance avec la largeur de la bande et entourent ceux-ci sur une surface correspondant au moins à 1800.Lorsque les bandes sont mises en place sur le dévidoir entrains ou dans le mandrin du dévidoir et lorsqu'elles ont formé un premier enroulement, on actionne un dispositif produisant du vide qui est raccordé à une perforation de l'axe fixe et qui agit par l'intermédiaire des gorges annulaires sur les anneaux ainsi que sur les bandes refendues à cause de la perméabilité à l'air des anneaux et des recouvrwents dans ce sens que les anneaux sont soumis à une force de retenue agissant sur leur rotation libre sur l'axe sans, cependant, interrompre complètement cette rotation. D'autre part, les bandes étroites sont pressées contre les anneaux par le vide et sont transportées uniquement par la rotation des anneaux dépendant de la traction de l'arbre du dévidoir.L'adhérence des bandes étroites est favorisée par la présence sur les anneaux de revêtements possédant un bon coefficient de frottement. Gracie au dispositif de retenue ainsi obtenu, les bandes étroites refendues peuvent etre embobinées indépendamment des différences d'épaisseur et avec une tension uniforme. Les surfaces internes des anneaux en contact avec l'axe peuvent également être reve- tues en vue de favoriser les caractéristiques de rotation à sec.The rings, which are preferably made of synthetic material, rotate freely on the fixed shaft. The split bands, which can have different widths, are carried out on dimensioned rings corresponding to the width of the band and surround these on a surface corresponding to at least 1800. When the bands are placed on the wire feeder or in the reel mandrel and when they have formed a first winding, a vacuum-producing device is actuated which is connected to a perforation of the fixed axis and which acts by means of the annular grooves on the rings as well as on the strips split because of the air permeability of the rings and the overlaps in the sense that the rings are subjected to a retaining force acting on their free rotation on the axis without, however, completely interrupting this rotation. On the other hand, the narrow bands are pressed against the rings by vacuum and are transported only by the rotation of the rings depending on the traction of the reel shaft. The adhesion of the narrow bands is favored by the presence on the rings coatings with a good coefficient of friction. Thanks to the retaining device thus obtained, the narrow slit strips can be rewound independently of the differences in thickness and with a uniform tension. The internal surfaces of the rings in contact with the axis can also be retained in order to promote the characteristics of dry rotation.

I1 faut en tout cas veiller à ce que le frottement dynamique soit toujours inférieur à l'adhérence. On peut ainsi, par un choix adéquat des matériaux, augmenter le couple de freinage entre les anneaux et l'arbre porteur pour une même dépression. In any case, it must be ensured that the dynamic friction is always less than the adhesion. It is thus possible, by an adequate choice of materials, to increase the braking torque between the rings and the carrier shaft for the same vacuum.

Suivant un mode d'exécution de l'invention , les anneaux et les revêtements peuvent être munis de perforations. Ces perforations servent à laisser passer l'air et peuvent être forées dans les anneaux; on peut aussi couler des anneaux munis directement de ces perforations. According to an embodiment of the invention, the rings and the coatings can be provided with perforations. These perforations are used to let air pass and can be drilled in the rings; it is also possible to cast rings provided directly with these perforations.

La présente invention propose, en outre, d'utiliser pour les anneaux un matériau à structure à alvéoles ouvertes afin d'améliorer la perméabilité à l'air. De tels matériaux permettent de réaliser l'aspiration de l'air sans prévoir de perforations supplémentaires dans les anneaux, ces perforations devant évidemment être présentes dans les revêtements à moins que ceuxci n'assurent le frottement nécessaire tout en ayant une composition poreuse. The present invention further proposes to use for the rings a material with an open cell structure in order to improve the air permeability. Such materials allow the suction of air to be carried out without providing additional perforations in the rings, these perforations obviously having to be present in the coatings unless these provide the necessary friction while having a porous composition.

Pour le cas où des températures élevées apparaîtraient lors de la tension des bandes étroites suivant l'invention, celleci prévoit qu'on puisse refroidir l'arbre, par exemple par un refroidissement à eau. In the case where high temperatures appear during the tension of the narrow strips according to the invention, this provides that the shaft can be cooled, for example by water cooling.

Suivant un mode d'exécution préféré de l'invention, les gorges annulaires peuvent être raccordées séparément ou par groupes à la suite de dépression de sorte que lorsqu'une bande plus étroite ou un petit nombre de bandes étroites passe sur un dispositif de retenue, on n'aspire pas inutilement de l'air à travers les anneaux qui ne sont pas utilisés puisque ceux-ci sont séparés par des moyens adéquats des raccordements aux gorges annulaires qui créent la jonction avec la source de dépression. According to a preferred embodiment of the invention, the annular grooves can be connected separately or in groups following depression so that when a narrower strip or a small number of narrow strips passes over a retaining device, air is not unnecessarily drawn through the rings which are not used since these are separated by suitable means from the connections to the annular grooves which create the junction with the vacuum source.

Suivant un autre mode d'exécution de l'invention, les différents anneaux peuvent éventuellement être remplacés par un seul anneau continu. L'utilisation d'un tel anneau large est conseillé lorsque l'on veut appliquer une tension à une bande large dans une ligne de traitement de bandes. According to another embodiment of the invention, the different rings can possibly be replaced by a single continuous ring. The use of such a wide ring is advisable when it is desired to apply tension to a wide strip in a strip processing line.

Les dessins annexés montrent un exemple d'exécution d'un dispositif de tension suivant l'invention
la figure 1 montre une représentation schématique d'une vue de profil d'un dispositif d'embobinage muni du dispositif de retenue suivant l'invention montré en coupe,
la figure 2 montre une vue de face du dispositif de la figure 1, en coupe partielle,
la figure 3 montre une vue en plan d'une partie d'un anneau,
la figure 3a montre une coupe suivant la ligne I-I de la figure 3,
la figure 4 montre une vue en plan d'un autre mode d'exécution d'un anneau, et
la figure 4a montre une coupe suivant la ligne I de la figure 4.The accompanying drawings show an exemplary embodiment of a tensioning device according to the invention
FIG. 1 shows a schematic representation of a profile view of a rewinding device provided with the retaining device according to the invention shown in section,
FIG. 2 shows a front view of the device of FIG. 1, in partial section,
FIG. 3 shows a plan view of part of a ring,
FIG. 3a shows a section along line II of FIG. 3,
FIG. 4 shows a plan view of another embodiment of a ring, and
FIG. 4a shows a section along line I of FIG. 4.

Les bandes etroites 1 arrivent d'une refendeuse non représentée par l'intermédiaire d'une boucleuse à une poulie de guidage 2 d'où elles sont menées vers les anneaux 3 qui sont montés sur un axe fixe 4 en un nombre dépendant du programme de la refendeuse. Les anneaux 3 sont bloqués axialement au moyen d'anneaux de blocage 5. Un disque séparateur 6 est disposé entre les anneaux 3 adjacents. Les bandes étroites 1 sont menées par l'intermédiaire des anneaux 3 vers un arbre de bobinage entraîne 7 sur lequel elles sont embobinées.Suivant l'exemple d'exécution schématisé, la poulie de guidage 2, l'axe porteur 4 et l'arbre d'embobinage 7 sont disposes dans un même boîtier 8, l'axe 4 et l'arbre 7 devant être éloignables l'un de l'autre afin de pouvoir maintenir les conditions d'enroulement constantes malgre l'augmentation du diamètre des bobines. L'arbre d'enroulement 7 présente des diamètres différents de façon à s'adapter aux épaisseurs différentes des bandes refendues 1. The narrow bands 1 arrive from a slitter not shown via a looper to a guide pulley 2 from which they are led to the rings 3 which are mounted on a fixed axis 4 in a number depending on the program of the slitter. The rings 3 are locked axially by means of locking rings 5. A separating disc 6 is arranged between the adjacent rings 3. The narrow strips 1 are led via the rings 3 to a winding shaft driving 7 on which they are rewound. Following the schematic example of execution, the guide pulley 2, the carrying axis 4 and the shaft rewinding 7 are arranged in the same housing 8, the axis 4 and the shaft 7 having to be spaced from each other in order to be able to keep the winding conditions constant despite the increase in the diameter of the coils. The winding shaft 7 has different diameters so as to adapt to the different thicknesses of the split strips 1.

On peut raccorder une source de dépression réglable 12 sous la forme d'un dispositif produisant du vide à un alésage
Il en forme de chambre pratiqué dans l'axe porteur fixe 4.An adjustable vacuum source 12 can be connected in the form of a vacuum producing device to a bore
It in the form of a chamber formed in the fixed carrier axis 4.

Lors du fonctionnement du dispositif de retenue, après que l'on ait introduit les extrémités des bandes étroites 1 dans les fentes 13 de l'arbre enrouleur 7, la source de dépression 12 produit un vide dans lequel on aspire l'air par l'intermédiaire des gorges annulaires 14 pratiquées dans la surface extérieure de l'axe portant. Les anneaux 3 qui sont munis des gorges annulaires 14 sont, par conséquent, attirés sur l'axe porteur 4 suivant un certain couple de freinage qui leur permet cependant encore de glisser sur la surface extérieure de l'arbre porteur.During the operation of the retaining device, after the ends of the narrow strips 1 have been introduced into the slots 13 of the winding shaft 7, the vacuum source 12 produces a vacuum in which the air is drawn in through the intermediate the annular grooves 14 formed in the outer surface of the bearing axis. The rings 3 which are provided with the annular grooves 14 are, therefore, attracted to the carrier axis 4 according to a certain braking torque which, however, still allows them to slide on the outer surface of the carrier shaft.

En outre, le vide attire les bandes étroites 1 contre les anneaux 3 et les fait adhérer aux anneaux à l'endroit de l'embrassement où le vide travaille uniquement par l'intermédiaire des perforations. Pour que l'aspiration fasse son effet, les anneaux 3 sont de structure à alvéoles ouvertes ou sont munis de perçages 15, exécutés comme des perforations. Les figures 3 et 4 montrent des dispositions possibles des perforations qui sont nombreuses et distribuées sur le périmètre des anneaux 3.In addition, the vacuum attracts the narrow strips 1 against the rings 3 and causes them to adhere to the rings at the location of the embrace where the vacuum works only through the perforations. For the suction to take effect, the rings 3 are of open cell structure or are provided with holes 15, executed as perforations. FIGS. 3 and 4 show possible arrangements of the perforations which are numerous and distributed around the perimeter of the rings 3.

Les revêtements freinants 16 qui sont appliqués de manière rigide sur la surface extérieure des anneaux assurent une bonne adhérence des bandes étroites 1 sur les anneaux 3. The braking coatings 16 which are applied rigidly to the outer surface of the rings ensure good adhesion of the narrow strips 1 to the rings 3.

Les perçages 15 sont également pratiqués dans les revêtements 16.The holes 15 are also made in the coatings 16.

Afin d'assurer une bonne efficacité du dispositif de production de vide, il faut évidemment veiller à ce qu'il n'y ait pas d'air étranger qui soit aspiré lors du bobinage.In order to ensure good efficiency of the vacuum generating device, it is obviously necessary to ensure that there is no foreign air which is sucked in during the winding.

I1 est évident que l'on peut également tendre une bande large unique de la même manière en passant sur un anneau large ou sur plusieurs anneaux 3 simultanément. Ceci est nécessaire quand l'on veut séparer deux ou plusieurs groupes d'entraînement à l'intérieur d'une installation par une bande non tendue. En aspirant la bande sur l'anneau ou les anneaux 3, on évite qu'elle ne dévie latéralement. It is obvious that one can also stretch a single wide band in the same way by passing over a wide ring or over several rings 3 simultaneously. This is necessary when you want to separate two or more drive units inside an installation by an untensioned band. By sucking the strip on the ring or rings 3, it is prevented that it deviates laterally.

Claims

1. Device for keeping constant the tension of metal strips to be wound on a reel, more particularly narrow strips to be wound simultaneously with a separate braking effect per strip, in which the narrow strips are led before the reel on rings corresponding to the split coil, said rings being mounted on a fixed axis, characterized in that the rings (3) separated from each other by radial separation discs (6) are covered with a coating (16) having a high coefficient of friction relative to that of the narrow moving bands (1) so that the friction of the narrow bands / 1) on the rings (3) is greater than the friction of the ring 3) on the fixed shaft (4), that the coated rings (3) are breathable and that the annular grooves (14) are provided on the outer surface of the shaft in correspondence with each ring, these grooves being connectable to a source of vacuum (12 ) of p adjustable power.

2. Device according to claim 1 characterized in that the rings (3) and the coatings (16) are provided with perforations.

3. Device according to claim 1 characterized in that the rings (3) are made of a material with open cell structure.

4 Device according to one of claims 1 to 3 characterized in that the carrier shaft (4) is cooled.

5. Device according to one of claims 1> 4 characterized in that the annular grooves (14) are connected separately or in groups to the vacuum source (12).

6. Device according to one of claims 1 to 6 characterized in that the different rings (3) are replaced by a single continuous ring.