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Vorrichtung zur Bremsung von bandförmigem, insbesondere in Streifen
unterteiltem Walzgut Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zur Bremsung
von bandförmigem, insbesondere in Streifen unterteiltem Walzgut, das zwischen Behandlungsstationen
bewegt wird, unter Verwendung von einzelnen, über die Breite des Bandes verteilt
angeordneten Bremsrollen bzw. Bremsrollenpaaren, deren Anpreßdruck einzeln oder
gemeinsam über eine die Rollen tragende Welle mit hydraulischen oder mechanischen
Mitteln einstellbar ist.
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Eine Vorrichtung der bezeichneten Art ist aus der französischen Patentschrift
1 375 761 bekannt. Daraus geht hervor, den Reibungsschlupf der auf einer Welle über
die Bandbreite verteilten und aufgereihten Einzelrollen durch Verändern der Anpreßkraft,
d. h. durch Verstellen der Stützlagerenden der Welle zu beeinflussen. Die Kraft
hierzu wird durch zwischen jeweils Ober- und Unterstützlager eines Wellenpaares
eingeschaltete Schraubenfedern aufgebracht. Es ist also nicht möglich, daß jede
Rolle für sich einesteils einer vorübergehenden Abweichung der Banddicke zu folgen
vermag, anderenteils auch nicht ohne Einfluß auf die übrigen Rollen ihre Wirkung
verrichtet.
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Diese Vorrichtung erfaßt also nur einen mittleren Wert der Schlupfkrafi.
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Eine andere bekannte Lösung (USA. -Patentschrift 3 046 823) sieht
zwar keine Rollenbremsung mit all deren Vorteilen vor, sondern zeigt nur einzelne
Reibfinger, deren Höhenlage zum Band einzeln einstellbar ist. Eine feine Dosierung
der Schlupfkraft kann folglich nicht erreichbar sein. Zudem bestehen die Mängel
der Beschädigungsfähigkeit der Bandoberfläche oder zumindest der kleinen Bandgeschwindigkeit
und der geringfügigen Anpreßkraft.
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Auch bei einem weiterhin bekannten Vorschlag (USA.-Patentschrift
3 098 620) sind zwar keine Rollen vorgesehen, jedoch einzelne Bremsplatten, die
über hydraulische Zylinder angestellt, das Band gegen eine feste Unterlage pressen.
Jede einzelne Bremsplatte kann entsprechend ihrem Breitenabschnitt mit verschiedener
Kraft aufgepreßt werden. Nachteilig an dieser Vorrichtung is.t, daß der eingestellte
Anpreßdruck keine Überlagerungsregelung zuläßt.
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Die Klemmwirkung auf das Band ist lediglich statisch.
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Die Impulse des Bandes übertragen sich nicht auf das Bremselement,
die Bremskraft ist bei unterschiedlicher Bandgeschwindigkeit gleich groß.
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Schließlich ist eine Lösung bekannt (deutsche Patentschrift 588567),
nach der ein Kabel mittels einstellbaren Bremsbackenpaaren bzw. einer Bandbremse
gebremst wird. Eine Rolle eines Rollenpaares ist einstellbar, so daß die absolute
Größe der Schlupfkraft genau wie in der vorhergehend beschriebenen, bekannten Vorrichtung
starr einstellbar ist. Der Einbau einer Druckfeder erbringt lediglich die Ausweichmöglichkeit
der gefederten Rolle quer zur Kabellaufrichtung, jedoch wird damit keine Einrichtung
geschaffen, den Reibungsschlupf elastisch in verschiedener Größe zu verschiedenen
Zeiten aufzufangen. Bei Durchlauf einer »Verdickung« steigt momentan die Federkraft,
das Kabel wird vorübergehend stärker gebremst, und danach fällt die Anpreßkraft
auf das anfängliche Bremspotential zurück. Der im Kabel unterschiedlich auftretende
Kabelzug mag bei diesem Werkstück angängig sein, jedoch ist damit keinesfalls die
Aufgabe bei breiten Bändern gelöst.
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Der Einbau einer solchen Vorrichtung in die Vorrichtung nach der französischen
Patentschrift 1 375 761 erbrächte also keine weiteren neuen Wirkungen.
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Die bekannten Vorrichtungen weisen, ganz allgemein betrachtet, zwar
Mittel zur Einzelverstellung von Einzelrollen auf, jedoch gerade dabei steigt die
Wahrscheinlichkeit, daß jede Rolle einem unkontrollierbaren Reibungsschlupf unterworfen
wird, so daß die Vorgänge bei Änderung des Reibungswiderstandes nicht zwingend ablaufen
und damit der Bandzug in einzelnen Bandstreifen sich nicht in der gewünschten individuellen
Größe einstellt. Dies wirkt sich insbesondere bei Bandspaltanlagen sehr nachteilig
aus.
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In kontinuierlichen Anlagen zur Behandlung von Bändern wird von Bunden
gearbeitet und das behandelte Band am Ende wieder zu Bunden gewickelt.
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Während des Arbeitsganges zwischen zwei Behandlungsstationen und vor
allem vor dem Aufwickelhaspel ist der Bandzug ein entscheidender Faktor.
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Von Anlagen zur Behandlung und Weiterverarbeitung warm- und kaltgewalzten
Bandmaterials ist bekannt, den Bandzug mit sogenannten S-Rollenständen zu regeln,
d. h. unter mehrmaliger Umlenkung des laufenden Bandes. Bei der Ablaufmaschine ist
es
üblich, mittels eines Bremsgenerators die Zugkraft im Band zu
verändern. Auch mittels der Aufwickelmaschine ist die Bandzugkraft zu beeinflussen.
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Falls eine Bandzugregelung mit S-Rollenständen auf Grund des Anlagenaufbaues
oder der Materialqualität bzw. Banddicke nicht möglich ist, müssen Bremsaggregate
eingesetzt werden. Hierbei können Schwierigkeiten infolge des nicht gleichmäßigen
Bandquerschnittes auftreten, der meist in der Mitte dicker als an den Kanten ist.
Dies wird vor allem dann zum besonderen Problem, wenn Breitband auf Längsteilanlagen
besäumt, geschlitzt und zu schmalen Ringen wieder aufgewickelt wird. Es liegt daran,
daß die Wickelgeschwindigkeit für alle Bundringe der sich auf gleicher Welle befindlichen
Wickelwelle gleich groß ist, aber bei beispielsweise gewölbtem Bandprofil in der
Praxis eine gleich große Zugkraft auf die volle Bandbreite nicht ausgeübt werden
kann.
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Die Folge davon ist, daß die Ringe der außen auf der Wickelwelle liegenden
dünneren Streifen weniger fest gewickelt werden als die Ringe mit dickeren Streifen.
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Es ist bekannt, bandförmiges Walzgut an Haspelmaschinen mittels Stützmittel,
wie Rollen, an die Wickelkerne zu pressen. Die Kerne sind- dann von Kränzen von
Andrückrollen umgeben. Für jeden Bandbund sind Stützmittel vorzusehen. Die Konstruktion
von Haspelmaschinen mit derartigen Stützorganen wird dadurch unübersichtlich. Eine
solche komplizierte Maschine ist oft unerwünscht. Auch zum Umlenken des Bandes sind
Stützmittel in Form von Rollenpaaren bekannt. Sie üben durch den gewählten Umschlingungswinkel
eine konstante Zugkraft auf das Band aus, sind aber nur bis zu einer bestimmten
Banddicke anwendbar, da die Beanspruchung des Bandes in zulässigen Grenzen während
der Bearbeitung gehalten werden muß.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die dem Stand
der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen, also Bandzugkraft für Bänder beliebiger
Dicke so veränderlich gestalten zu können, daß bei Auftreten von parallellaufenden
Bandstreifen nicht nur die gegenseitige Abhängigieit der Regelung aufgehoben ist,
sondern im speziellen Fall der momentane Reibungsschlupf Berücksichtigung findet.
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Nach der Lehre der Erfindung besteht die Lösung der gestellten Augabe
darin, daß jeder Bremsrolle diametral zur Bandfläche ein zusätzlicher, an der Rollenoberfläche
angreifender Bremsbacken zugeordnet ist, der über eine von der Bremsrollen-Welleneinstellung
unabhängige Einstellung an die Bremsrolle anstellbar ist.
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Die Veränderung der Bandzugkraft, d h. die Bremsung mit der Rolle
wird durch die Anpreßkraft der Bremsrolle vorgenommen, jedoch geschieht dies durch
die zusätzlichen Mittel kontrollierbar. Von besonderem Wert ist, daß das Reibkraftmoment,
herrührend aus dem Reibungswiderstand vom Band entgegengesetzt gerichtet ist, gegenüber
demjenigen an dem Zusatzbremsmittel, so daß sich diese Momente teilweise aufheben
Ein Ausweichen der Bremsrolle oder ein Durchrutschen kann auf diese Weise verhindert
werden. Dies gelingt auch für den speziellen Fall, wenn in kurzen Zeitabsehnitten
Dickenunterschiede zu überwinden sind und diese über die volle Bandbreite ungleichmäßig
auftreten. Die Bremsrolle ist auf diese Weise feinregelbar. Während also die Gruppenanstellung
der Bremsrollen eine einheit-
liche Bremskraft hervorruft, steuern die zusätzlichen
Mittel Abweichungen auf Abschnitten der Bandbreite.
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In Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens bestehen die zusätzlichen
Bremsbacken aus am Umfang der Bremsrollen anstellbaren Bremsringsegmenten.
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Von Vorteil ist die Möglichkeit, jede Bremsrolle am Umfang abzustützen,
so daß keine freien Kräfte mehr vorhanden sind. Als günstig erweist sich dazu der
Umfang der Bremsrolle, der im allgemeinen aus einem Werkstoff besteht, der zweckmäßig
für die Reibkraftübertragung zwischen Band und Rolle gewählt wird, der aber auch
oft aus einem auf die Nabe aufgezogenen Ring gewählt ist, also eine gewisse Elastizität
besitzt.
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In weiterer Verbesserung der Erfindung besteht die von der Bremsroflen-Welleneinstellung
unabhängige Einstellung aus doppelt beaufschlagbaren Kolbentriewerken. Dadurch kann
ein genauer Druck mit Gegendruck im System des Druckmediums aufgebaut werden, so
daß die kleinsten Werte der Korrektur besonders genau eingehalten sind. Mit anderen
Worten herrscht Gleichgewicht zwischen beiden Seiten des Druckkolbens, das nur durch
beidseitige relative Druckänderung aufhebbar ist. Damit ist ein wertvoller Faktor
zur Einstellung der zusätzlichen Stütz-bzw. Bremsmittel gegeben.
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Die Erfindung ist ferner derart ausgestaltet, daß an der Rollenoberfläche
ein weiterer Bremsbacken mit en.tgegengesetzt zur Bandlaufrichtung wirkender Kraft
angeordnet ist. Die auftretenden Schlupfkräfte lassen sich mit dieser Maßnahme besonders
leicht beherrschen, da ein solcher Bremsbacken meist seitlich liegend vorgesehen
ist, so daß er keine Erhöhung der Normalkraft senkrecht zur Bandfläche erzeugen
kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch
dargestellt und im folgenden näher erläutert: F i g. 1 zeigt ein festes Widerlager
mit anstellbarer Rollenachse und Bremsring-Segmenten; F i g. 2 ist die Seitenansicht
zu F i g. 1; F i g. 3 stellt eine ortsfest gelagerte Achse mit Bremsrollen und jeweils
an die Bremsrollen anstellbare Bremsring-Segmente dar; F i g. 4 ist eine Seitenansicht
zu F i g. 3.
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In den Figuren ist das abzubremsende Band jeweils mit 1 bezeichnet.
In F i g. 1 ist ein ortsfestes Widerlager 2 vorgesehen, auf dem in Streifen geteiltes
Band über Bremsbeläge 3 gleitet. Auf der Achse 4 sind lose, drehbar gelagerte Rollen
5 aufgesteckt und über Mittel 6 axial gesichert. Die Achsen 4 sind beidseitig des
Bandes in Schlittenführungen 7 in einem nicht weiter gezeigten Gehäuserahmen mit
ihren Enden 4 a und 4 b verschiebbar gelagert. Die einzelnen Rollen 5 sind mit Reibbelägen
5 a versehen und auf axialen Abstand mittels Scheiben 9 gehalten, die auch an den
Stirnflächen, die den Achsenenden 4 a und 4 b zugeordnet sind, vorgesehen werden.
Die Achsen 4 sind in ihren Führungen 7 mittels Spindeln 10 anstellbar. Zwischen
Achsen 4 und Spindeln 10 sind federnde Glieder 11, die beispielsweise aus Schraubenfedern
bestehen, eingebaut. Damit ist eine gleich große Anpreßkraftübertragung an beiden
Achsenden beabsichtigt. Die zusätzlichen Bremsglieder zur Regulierung des Reibungsschlupfes
bestehen aus Bremsring-Segmenten 12, die jeweils mit den Kolbenstangen von Kolbentriebwerken
13 gekuppelt
sind. Nach dem erfolgten Anstellen der Achsen 4 über
die Spindeln 10 wird während des Bandlaufs der einzelnen Streifen über die Rollen
5 abgebremst. Dazu wird der Kolben des Triebwerks 13 druckbeaufschlagt und das Bremsring-Segment
12 an den Bremsbelag 5 a der Rolle 5 angedrückt. Derartige Bremsring-Segmente 12
können gegenüber dem festen Widerlager oder einem anderen Stützmittel vorgesehen
sein. Es können aber auch einzelne oder Paare beliebig am noch freien Umfange der
Bremsrollen 5 hinzugefügt sein.
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In F i g. 3 ist an Stelle eines festen Widerlagers eine ortsfeste
Achse 2 a angeordnet, die ebenfalls mit Bremsrollen 5, die mit Bremsbelägen 5 a
ausgestattet sind, und mit den bereits beschriebenen Bremsring-Segmenten 12 und
Kolbentriebwerken 13 sowie den Scheiben 9 versehen ist. Zur Steigerung der Bremswirkung
können die Kolbentriebwerke mit den Bremsring-Segmenten 12 auch an den Bremsrollen
5 der anstellbaren Achse 4 eingesetzt werden.
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In F i g. 4 ist ferner die seitliche Anordnung eines weiteren Kolbentriebwerks
13 mit einem Bremsring-Segment 12 zu sehen, wobei an der Rollenoberfläche der Bremsbeläge
5 a der weitere Bremsbacken 12 mit entgegengesetzt zur Bandlaufrichtung wirkender
Kraft angreift.