Kettenzieh- und Kettenbremsvorrichtung zum Konstanthalten der Spannungen von Metallbändern

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern, insbesondere gemeinsam aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung, vorzugsweise in Bandlinien zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten, endlos umlaufenden und gegeneinander pressbaren Spannelementen.

[0002] Metallband wird in Bandbehandlungsanlagen vorzugsweise mit Treibern oder Zug- und Bremsrollensystemen bewegt. Der notwendige Bandzug wird in einer solchen Anlage neben Treibern und Haspeln besonders mit Zug- und Bremsrollensystemen erzeugt. Dabei sind die Rollen angetrieben und von dem Band mehr oder weniger umschlungen. Die Bandzüge können von Rolle zu Rolle nur in ganz bestimmten Grenzen auf- bzw. abgebaut werden. Die Bandumlenkungen erfordern zusätzlich Antriebsleistungen und sind aus metallurgischen und technologischen Gründen unerwünscht. In der Praxis werden aus Kostengründen die Rollendurchmesser so gewählt, dass schon bei geringen Banddicken Teile des Bandes plastisch verformt werden. Diese Nachteile sind insbesondere für dickere Bänder, für Edelstahlbänder, für besondere Qualitäten wie Siliziumband und oberflächenempfindliche Bänder von gravierender Bedeutung.

[0003] Aus der GB-A 2 072152 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Metallband zwischen zwei angetriebenen, endlos umlaufenden Reibsystemen eingespannt wird. Dazu sind zwei in einem Maschinenrahmen gegenüberliegend angeordnete, von Führungs- und Antriebsrollen umgelenkte Riemen vorgesehen, die das Metallband zwischen sich aufnehmen. Das Spannen erfolgt beim Anstellen des einen Riemens mittels eines Hydraulikzylinders gegen den anderen Riemen.

[0004] Die hier aufgeführten Nachteile werden durch die nachstehend beschriebene Kettenziehmaschine eliminiert. Weitere Vorteile dieser Vorrichtung sind, dass der Vortrieb oberflächenschonend erfolgt, da keine Relativbewegungen stattfinden und die spezifische Belastung sehr gering gehalten werden kann, der Platzbedarf insbesondere bei grosser Zugdifferenz und bei grösseren Banddicken geringer ist und auch die Kostenrechnungen wesentlich günstiger ausfallen.

[0005] Die Kettenzieh- und Bremsvorrichtung kann insbesondere als Bremsgerüst in Spaltanlagen eingesetzt werden.

[0006] Beim Aufwickeln von Schmalband-Spaltstreifen auf einen Haspel entstehen aufgrund von Dickenabweichungen, die auf die Geometrie eines gewalzten Breitbandes zurückzuführen sind, der nebeneinander aufgewickelten Bandstreifen auf den Haspel unterschiedliche Wickeldurchmesser und damit unterschiedliche Aufwickelgeschwindigkeiten und -spannungen. Die dicken Bandstreifen werden daher zu stramm und die dünnen Bandstreifen zu lose gewickelt.

[0007] Zur Erzielung einheitlicher Schmalbunde sind daher bereits Rückhalte- bzw. Bremsvorrichtungen bekannt, die auch ohne direkte Einwirkung auf die Oberflächen der Spaltbänder mittels Bandbremsen unterschiedliche Bandzüge beim Aufwickeln von Schmalbändern ausgleichen. Eine bekannte Rückhaltevorrichtung (DE-PS 1 804178) besteht aus mehreren Ringen, welche unter Reibung drehbar auf einer dem Haspel vorgeschalteten Welle angeordnet sind. Das Bremsmoment ist durch ein axial zugeführtes Druckmittel auf eine maximale Bandspannung einstellbar, wobei das Bremsmoment über zwischen den Ringen eingesetzte aufblasbare Kammern mittels Reibscheiben auf die Flanken der Ringnaben übertragen wird. Beim Auftreten von höheren Spannungen führen die entsprechenden Ringe relativ zur Welle und zu den übrigen Ringen ausgleichende Drehbewegungen aus. Die Bauart dieser Rückhaltevorrichtungen mit einer Vielzahl von genau zu bearbeitenden Bremsscheiben und an den Ringnaben vorgesehenen Bremsflächen ist sehr aufwendig. Ausserdem ist von Nachteil, dass eine Einrichtung erforderlich ist, welche den Vorzug aufbringen muss, um anschliessend eine Zugverstärkung vornehmen zu können.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zum Konstanthalten der Spannung für Spaltbänder und ungespaltene Bänder vorzusehen, ohne dass eine zusätzliche Vorzugseinrichtung erforderlich ist. Beim Herausziehen von breitem Bandmaterial aus einem spannungslosen Banddurchhang, wobei das Band zum seitlichen Verlaufen neigt, kann der aufwendige Steuertreiber entfallen, da der rechtwinkelige Einlauf des Bandes durch die Verdrehbewegung der Kettenzieh- und -bremsvorrichtung erreicht wird.

[0009] Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Metallband zwischen zwei umlaufenden Kettensystemen parallel eingespannt wird und jedes mittels Ketten und Kettenrädern umlaufende Kettensystem eine Vielzahl hintereinander gelegter, einander paarweise ober- und unterhalb des Metallbandes gegenüberliegend angeordneter, gegen das Metallband pressbarer Kettensegmente bzw. Reibelemente aufweist. Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützsegmente koaxial zum Band geführt werden, sich paarweise gegenüberliegen, die Berührungsflächen mit dem Metallband einen hohen Reibungskoeffizienten und mit der Stützfläche einen geringen Reibkoeffizienten bzw. eine rollende Abstützung erhalten und durch die Profilierung und den Härtegrad der Beschichtung sowie deren Dicke die Elastizität dosiertwerden kann.

[0010] Hierdurch ist es möglich, das Band ohne Relativbewegung zwischen Band und Kontaktfläche des Belages zurückzuhalten und bei empfindlichen Bändern die Oberfläche frei von allen Veränderungen zu halten. Die Stützrollen werden über eine Anlaufkurve dem Stützbereich zugeführt, so dass ein weiches Übernehmen des jeweiligen Kettensegmentes erreicht wird.

[0011] Die Kettenbremsvorrichtung wird in Spaltanlagen vorzugsweise entsprechend der geringsten Streifengeschwindigkeit eingeregelt. Die Bandstreifen mit den schnelleren Streifengeschwindigkeiten haben eine Voreilung im Kontaktbereich der Kettenbremsvorrichtung. Die damit verbundenen unterschiedlichen Längen des Spaltbandes werden durch die Elastizität des Belages ausgeglichen, der zunächst gestaucht wird und im Bereich der jeweiligen Voreilung ein Nachfedern ermöglicht. Die spezifische Spannung im Bandstreifenquerschnitt verändert sich dabei nur unwesentlich, da die Andruckkräfte auf eine relativ grosse Fläche verteilt werden können. In den Fig. 5-5b sind diese Verhältnisse schematisch dargestellt, wobei nach Fig. 5 die Streifengeschwindigkeit = Umfangsgeschwindigkeit ist; nach Fig. 5a ist die Streifengeschwindigkeit > Umfangsgeschwindigkeit und nach Fig. 5b ist die Streifengeschwindigkeit » Umfangsgeschwindigkeit. Weiterhin ist ein wichtiger Effekt, dass durch die Gestaltung der Anlaufkurven eine Vorspannung auf den Belag, der zweckmässigerweise als Stollen ausgebildet wird, gebracht werden kann.

[0012] Mit der so geschaffenen Zieh- und Rückhaltevorrichtung können die Schmalband-Spaltstreifen unabhängig von Dickenunterschieden mit gleichmässiger Spannung aufgewickelt werden. Über die Anpresskräfte der Kettensysteme können die Zieh- bzw. Bremskräfte in weiten Bereichen stufenlos geregelt werden. Durch die Verwendung zusätzlicher Kettenräder bzw. Stützkonstruktionen innerhalb der Kettensysteme können die übertragbaren Kräfte wesentlich gesteigert werden.

[0013] Die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung ist weiterhin überall da sinnvoll einzusetzen, wo in Bandbehandlungslinien die sogenannten S-Rollen-Einheiten verwendet werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass der notwendige Bandzug auch bei Vorzug = 0 auf in der Praxis benötigte maximale Bandzüge gebracht werden kann.

[0014] Streckbiege-Richteinheiten erhalten vor und hinter dem Biegegerüst bis zu 5 Stück S-Rollen, damit die notwendigen Bandzüge aufgebracht werden können. Es ist zweckmässig jede einzelne S-Rolle mit einem separaten GS-Antrieb bzw. bei einer mechanischen Verkopplung mit einem GS-Ausgleichsantrieb auszustatten. Dies ist notwendig, da aufgrund der Fertigungstoleranzen und des ungleichmässigen Verschleisses der S-Rollenbeschichtungen Relativgeschwindigkeiten vermieden werden müssen. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand der mechanischen und elektrischen Ausrüstung sowie zu einem grossen Platzbedarf. Bei der Verwendung der von mir vorgeschlagenen Kettenzieh- und -bremsvorrichtung wird nur jeweils ein Gerüst vor und hinter der Streckbiege-Richteinheit notwendig. Es werden nur zwei GS-Antriebe benötigt.

[0015] In modernen Bandbehandlungsanlagen ist es zweckmässig, vor jeder S-Rolleneinheit eine Bandmitten-Steuereinheit anzuordnen, damit das Band anlagenmittig der S-Rolleneinheit zugeführt wird. Eine besondere Ausführungsform der Kettenzieh- und -bremsvorrichtung sieht vor, dass mittels Schwenkbewegung in der Banddurchlaufebene der rechtwinklige Einlauf des Bandes in die Vorrichtung erreicht wird. Dieser Vorgang kann automatisiert werden.

[0016] Wird die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung vor dem Aufwickelhaspel angeordnet, so ist eine besondere Ausführungsform, dass die Vorrichtung entsprechend dem sich stetig ändernden Einlaufwinkel des einlaufenden Bandes angestellt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Bandrückzug unmittelbar vor dem Aufwickelhaspel aufgebracht wird.

[0017] In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung der Seitenansicht und eines Schnittes entlang der Linie 111-111 der Fig. 2 einer Kettenzieh- und Bremsvorrichtung mit den erfindungsgemässen Kettensystemen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig.1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig.1,

Fig. 4 einen Teilabschnitt der Ketten mit Beschichtung

Fig. 4a einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 4 und

Fig. 5, 5a, 5b eine schematische Darstellung der Fasern in der Beschichtung an verschiedenen Positionen.

[0018] Wird die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung in einer Spaltlinie als Bremsgerüst eingesetzt, so würden von einer nicht weiter dargestellten Spaltschere die Schmalbänder über einen Schlingenspeicher mit Umlenkrolle und dann durch die Kettenbremsvorrichtung über eine weitere Umlenkrolle dem Aufwickelhaspel zugeführt werden. Die eigentliche Kettenbremsvorrichtung bleibt bei allen Spaltprogrammen unverändert.

[0019] Das Kettensystem wird vorzugsweise durch einen Gleichstrommotor mit nachgeschaltetem Kammgetriebe betrieben. Die Bremsmomente werden über die Welle 2 an die Kettenräder 3 und an die Kettensegmente weitergegeben. Die Stützrollen 5 übertragen einmal die Drehmomente und stützen die Segmente 4 im Mitnahmebereich über Führungsleisten 6a mit Stützkurven 6 in Ein- und Auslauf ab und verspannen das Band 1 durch jeweils gegenüberliegende Kettensegmente 4 über die Segmentbeschichtung 7, die als elastischer Belag 11 mit einer Profilierung 12 ausgeführt sein kann.

[0020] Das untere Kettensystem 4b ist feststehend, während das obere Kettensystem 4a anstellbar ist. Die Anpresskräfte sind regelbar. Die Vorspannung der Ketten erfolgt mittels Zylinder 8, der ein geführtes Lagergehäuse 9 verschiebt. Die oszillierend drehende Bürste 10 entfernt alle möglichen Verunreinigungen und Anhaftungen_ der Kontaktflächen.

[0021] Eine besondere Anwendungsform sieht vor, dass das feststehende Kettensystem als Schwingenkonstruktion 13 ausgebildet wird. Hiermit wird erreicht, dass die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung entsprechend dem einlaufenden Band auf einen bestimmten Winkel schräggestelltwerden kann.

[0022] Der Steuerrahmen 14 hat die Aufgabe, falls das Band nicht unter 90° auf die Segmente 4 aufläuft, die gesamte Kettenzieh- und -bremsvorrichtung in Bandebene zu verdrehen, bis der rechtwinklige Bandeinlaufwieder hergestellt ist. Eine automatische Regelung ist Stand der Technik.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern (1), insbesondere gemeinsam aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung, vorzugsweise in Bandlinien, zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten, endlos umlaufenden und gegeneinanderpressbaren Spannelementen, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (1) zwischen zwei Kettensysteme (4a, 4b) parallel eingespannt wird und jedes mittels Ketten und Kettenrädern umlaufende Kettensystem (4a, 4b) eine Vielzahl hintereinander gelegter, einander paarweise ober-und unterhalb des Metallbandes (1) gegenüberliegend angeordneter, gegen das Metallband pressbarer Kettensegmente bzw. Reibelemente (4) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettensegmente (4) der Kettensysteme (4a, 4b) Segmentbeschichtungen (7) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine unveränderte Lage der sich gegenüberliegenden Segmentbeschichtungen (7) durch eine formschlüssige Antriebsverbindung über Rollen (5) und Führungsleisten (6a) erreicht wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettensegmente (4) einen elastischen Belag (11) erhalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (11) mit einer Profilierung ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettensegmente (4) mittels Rolle (5) abgestützt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettensegmente (4) wahlweise mittels Gleitflächen abgestützt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsleiste (6a) Einlauf- und Auslaufkurven bzw. Schrägen (6) erhält.

. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung auf einem Steuerrahmen steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenzieh- und -bremsvorrichtung auf einer Schwingenkonstruktion steht.

Claims

1. Apparatus for pulling or braking metal strips (1), especially narrow strips to be reeled up jointly with braking action separate for each strip, preferably in strip lines, between two opposedly situated, endlessly circulating clamping elements which can be pressed against one another, characterized in that the metal strip (1) is clamped parallel between two chain systems (4a, 4b), and each chain system (4a, 4b), circulating by means of chains and chain wheels, comprises a plurality of chain segments or friction elements (4), placed one behind another, disposed in pairs above and below the metal strip (1) opposite to one another, and able to be pressed onto the metal band.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the chain segments (4) of the chain systems (4a, 4b) possess segment coatings (7).

3. Apparatus according to Claim 2, characterized in that an unchanged position of the mutually facing segment coatings (7) is achieved by a form-fitting drive connection through rollers (5) and guide bars (6a).

4. Apparatus according to Claims 1 to 3, characterized in that the chain segments (4) are provided with an elastic facing (11).

5. Apparatus according to Claim 4, characterized in that the elastic facing (11) is equipped with a profiling.

6. Apparatus according to Claims 1 to 5, characterized in that the chain segments (4) are supported by means of rollers (5).

7. Apparatus according to Claims 1 to 5, characterized in that the chain segments (4) are selectively supported by means of sliding surfaces.

8. Apparatus according to Claim 3, characterized in that the guide bar (6a) is provided with inlet and outlet curves or inclines (6).

9. Apparatus according to Claims 1 to 8, characterized in that the chain pulling and braking apparatus rests on an adjusting frame.

10. Apparatus according to Claims 1 to 9, characterized in that the chain pulling and braking apparatus rests on a pivotally mounted structure.

Revendications

1. Dispositif pour la traction ou le freinage de bandes métalliques (1), notamment de bandes étroites à enrouler simultanément avec un effet de freinage individuel par bande, de préférence selon des bandes linéaires, entre deux éléments de serrage opposés qui circulent comme une bande sans fin et qui peuvent être appliqués l'un contre l'autre, caractérisé en ce que la bande métallique (1) est serrée de manière parallèle entre deux systèmes à chaîne (4a, 4b) et en ce que chaque système à chaîne (4a, 4b) tournant à l'aide de chaînes et de roues dentées comporte une pluralité de segments de chaîne ou d'éléments de friction (4) agencés l'un derrière l'autre, par paires de segments ou d'éléments opposés, disposés au-dessus et en dessous de la bande métallique et serrables contre ladite bande métallique.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments de chaîne (4) des systèmes à chaîne (4a, 4b) présentent un revêtement (7).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on obtient une position invariable des revêtements opposés 7, grâce à une liaison d'entraînement de forme adaptée, via des galets (5) et des rails de guidage (6a).

4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les segments de chaîne (4) reçoivent un revêtement élastique (11 ).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le revêtement élastique (11) est muni d'un profil.

6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les segments de chaîne (4) sont appuyés sur des galets (5).

7. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les segments de chaîne (4) sont, au choix, appuyés via des surfaces de glissement.

8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rail de guidage (6a) comporte des guides inclinés ou courbes d'entrée et de sortie.

9. Dispositif selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est monté sur un cadre orientable.

10. Dispositif selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est monté sur un bâti bascu- lable.

Zeichnung