Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern bzw. Blechen (9), insbesondere für mehrere gemeinsam aufzuwickelnde Schmalbänder mit bandweise getrennter Bremswirkung, vorzugsweise in Bandlinien, zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten und von Ketten rädern (23) angetriebenen, endlos umlaufenden Kettensystemen (3, 4) die das Band bzw. Blech mit in einem Mitnahmebereich (12) auf Leisten (13) geführten, wagenartigen Rollenblöcken (7) einspannen, lassen sich die für das parallele Einspannen zwischen den Kettensystemen ohne Relativbewegung maßgeblichen Einlauf- und Mitnahmeverhältnisse beim Einlaufen der wagenartigen Rollenblöcke (7) in den Band-Mitnahmebereich (12) durch eine mit Ausnahme des Mitnahmebereichs über den gesamten Verlauf kreisbogenförmige Führung jeder Kette (3,4) stabilisieren.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern bzw. Blechen, insbesondere gemeinsam auf eine Wickelwelle aufzuwickelnden Schmalbändern mit bandweise getrennter Bremswirkung, vorzugsweise in Bandlinien, zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten und von Kettenrädern angetriebenen, endlos umlaufenden Kettensystemen, die das Band bzw. Blech mit in einem geraden Mitnahmebereich auf Leisten geführten, wagenartigen Rollenblöcken einspannen.

[0002] Ein derartiges Bremsgerüst für Metall- bzw. Blechbänder ist aus der DE-OS 32 08 158 bekannt. Mit diesem Gerüst läßt sich die beim Bremsen von Metallbändern benötigte große Zug- bzw. Rückhaltekraft ohne schädigende Einwirkungen auf die Oberfläche des gespaltenen oder nicht gespaltenen Bandes aufbringen, so daß sich auch sehr oberflächenempfindliche Bänder, z.B. Aluminiumband, damit behandeln lassen.

[0003] Das wird in erster Linie durch das gezielte Zuführen der Ketten mit den Rollenblöcken in einen relativ kurzen Einspann- und Mitnahmebereich mittels gerader Führungsleisten erreicht, die gleichzeitig das Abstützen der Einspannkräfte ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich relativ große Andrückkräfte aufnehmen, die notwendig sind, um große Zug- oder Rückhaltekräfte ohne Relativbewegung zwischen dem Band und den umlaufenden, wagenartigen Rollenblöcken sicherzustellen. Durch Einlauf- und Auslaufschrägen am Anfang und Ende der geraden Führungsleisten des Mitnahmebereiches wird das gezielte Zuführen der Rollenblöcke unterstützt, wobei die Führungsschrägen am einlauf- und auslaufseitigen Ende des Mitnahmebereichs sowohl ein übergangsloses, weiches Übernehmen des jeweiligen Rollenblockes ermöglichen, als auch schon für ein gezieltes Andrücken der jeweils gegenüberliegenden Rollenblöcke in diesem Bereich sorgen. Bei einem derartigen Bremsgerüst, insbesondere zum oberflächenschonenden Aufbringen hoher Zug- bzw. Haltekräfte, kommt es somit maßgeblich auf die Einlauf- und Mitnahmebedingungen an.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Einsatzmöglichkeiten des bekannten Bremsgerüstes zu erweitern und andererseits insbesondere die Einlauf- und Mitnahmeverhältnisse beim Einlaufen der wagenartigen Rollenblöcke in den Band-Mitnahmebereich weiter zu stabilisieren.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mit Ausnahme des Mitnahmebereichs über den gesamten Verlauf kreisbogenförmige Führung jeder Kette gelöst. Mit einer bis auf den geraden Mitnahmebereich, zu dem auch die ein-und auslaufseitigen schrägen Abschnitte der ansonsten geraden Leisten gezählt werden, obwohl dort im wesentlichen noch keine Stützkräfte auftreten, kreisbogenförmig umlaufenden Kettenanordnung lassen sich die aus einer Vielzahl unmittelbar miteinander gekoppelter Rollenblöcke zusammengesetzten Ketten weitestgehend umlenkungsfrei bewegen, so daß einerseits das gezielt parallele Zuführen der gegenüberliegenden Rollenblöcke der Kettensysteme in den Mitnahmebereich unterstützt und andererseits auch eine wesentlich höhere Geschwindigkeit - zum Beispiel bis 1.000 m/min. - erreicht werden kann.

[0006] Der von schroffen Umlenkungen weitestgehend freie Verlauf der Ketten kann weiterhin dadurch gefördert werden, daß jedes Kettensystem lediglich an einer Seite, vorzugsweise an der Band-Zugseite, die für den Antrieb unerläßlichen Kettenräder aufweist. Es empfiehlt sich dann, kreisförmige Umlenk- und Führungssegmente mindestens an der den Kettenrädern abgewandten Auslaufseite des Bandes anzuordnen, die die Ketten auslaufseitig stützen. Diese Anordnung gilt für generatorischen, spiegelbildlich für motorischen Antrieb. Die Kette taucht mit ihren Gleitbuchsen bzw. Achsen somit bei jedem Umlauf nur noch einmal in das mit Halbkreisteilungen zum Eingriff in die Kettenachsen versehene. Kettenrad ein, während sich die Ketten auf der gegenüberliegenden Seite ohne schroffen Übergang auf den Umlenk- und Führungssegmenten abrollen können. Die von den Kettenrädern auf die Ketten übertragenen, durch das Aus- und Eintauchen unvermeidlichen Bewegungen werden um die Hälfte reduziert und damit auch die Lebensdauer der Ketten erhöht.

[0007] Vorzugsweise liegen in jedem Gerüst den gerade verlaufenden inneren Leisten des Mitnahmebereiches äußere, kreisbogenförmige Führungsleisten gegenüber, die einerseits übergangslos in auf einer Antriebswelle der Kettenräder verschwenkbar gelagerte, als Spannsegmente ausgebildete Umlenkkurven eingreifen und andererseits mit Abstand von den auslaufseitigen Führungssegmenten enden. Mit den jeweils parallel neben den Kettenrädern auf der Antriebswelle angeordneten Spannsegmenten läßt sich die Kette auch einlaufseitig so führen, daß ihre Kettenachsen soweit als möglich über die Eintauchpunkte der Eingriffsteilungen des Kettenrades hinweglaufen, was die Einwirkungen auf die Kette verringert. Das Eintauchen der Kettenachsen ist insbesondere unmittelbar im Anschluß an die vertikale Position einer Halbkreisteilung des Kettenrades auf einem Bogenmaß von ca. 10 bis 15° zu erwarten.

[0008] Im Gerüst angeordnete Spannzylinder können mit ihren Kolbenstangen an den äußeren Führungsleisten angreifen. Damit läßt-sich eine Hebelwirkung zu den Kettenradwellen erreichen und lassen sich die Ketten über die verschwenkbaren Spannsegmente spannen, so daß die Ketten- bzw. .Antriebswelle selbst von Verschiebungen, insbesondere den ansonsten üblichen Horizontalverschiebungen, frei bleibt.

[0009] Um Raum für das Spannen der Ketten zu erhalten, enden vorzugsweise die Leisten des Mitnahmebereichs zugseitig mit Abstand von den Spannsegmenten und greifen am entgegengesetzten Ende übergangslos in die Führungssegmente ein. Die Umlenk- bzw. Führungssegmente an der Band-Auslaufseite sind somit unbeeinflußt von Verstellbewegungen.

[0010] Indem eine Kette und damit die wagenartigen Rollenblöcke dieser Kette auf einer in Bandlaufrichtung geneigten Bahn in den Mitnahmebereich eintreten, d.h. keilförmig auflaufen, läßt sich das Aufsetzen der Rollenblöcke, insbesondere unter Berücksichtigung der beim Kontakt mit dem Band auftretenden Verformung des elastischen Belages der Mitnahmeflächen der Rollenblöcke, gleichmäßig parallel gestalten. Das Zuführen der oberen Kette, z.B. mit einer Neigung von einem Bruchteil eines Grades, ermöglicht eine beliebig zu verändernde spezifische Belastung exakt dort, wo aufgrund der Belastungen beim Aufsetzen die größte Verschiebung des Belages stattfindet; in diesem Bereich können auch die größten spezifischen Belastungen herbeigeführt werden.

[0011] Das gezielte gleichmäßige Aufsetzen der Rollenblöcke im Mitnahmebereich kann auch durch eine unterschiedliche Anzahl Teilungen der Ketten erreicht werden, wobei vorzugsweise die untere gegenüber der oberen Kette um eine Teilung verlängert ausgebildet wird; diese Kette läuft deshalb auf einer größeren Umlaufbahn, um im Mitnahmebereich mit der anderen, oberen Kette wieder übereinzustimmen und im Andrückbereich die gesamte Mitnahme- bzw. Oberfläche der Röllenblöcke auszunutzen.

[0012] Mit Seitenführungsrollen aufweisenden Rollenblöcken lassen sich die Ketten genau auf ihrer vorgeschriebenen Umlaufbahn halten, da sich die Rollen an die Führungsleisten bzw. Segmente legen und abstützen können.

[0013] Das Ausnutzen der gesamten Oberfläche der Rollenblöcke im Mitnahme- bzw. Andrückbereich läßt sich bevorzugt bei einer der Kettenteilung entsprechenden Breite der Mitnahmeflächen der Rollenblöcke zwischen den von Achsen zweier benachbarter Blöcke definierten Drehpunkten erreichen.

[0014] Bei Rollenblöcken mit einer variablen Anzahl Stützrädern lassen sich dann mehr als die zumindest benötigten zwei Räder bzw. Rollen einsetzen, wenn Belastungen, wie die Biegung, die Flächenpressung, die Scher- und Zugfestigkeit und die Torsion, zu erwarten sind, die die zulässigen Werte übersteigen.

[0015] Um einen geräuschdämpfenden Effekt zu erhalten, können zumindest die Spannsegmente eine elastische Beschichtung aufweisen, die zudem die Stütz- und Seitenführungsrollen in besserem Kontakt mit der Laufbahn hält. Die Rollen drücken sich nämlich in die elastische Beschichtung, beispielsweise aus Polyurethan, hinein und werden somit ständig auf Umlaufgeschwindigkeit gehalten, was mit zu den hohen Geschwindigkeiten beiträgt und insbesondere kein erneutes Beschleunigen erfordert. Insofern empfiehlt- sich überall dort, wo geringe Stützkräfte aufzunehmen sind, eine elastische Beschichtung der Laufbahn; bei hohen aufzubringenden Bandzügen empfiehlt sich allerdings, insbesondere im Mitnahmebereich, eine unbeschichtete Laufbahn aus Stahl. In diesem Fall kann - um zumindest die Seitenführungsrollen nicht auf Stahl laufen zu lassen - beispielsweise ein elastischer Mitnahmebelag in eine seitliche Nut der Laufbahn vorkragend bzw. überstehend eingesetzt werden und die Rollen auf Geschwindigkeit halten.

[0016] Für die Qualitätsüberwachung, insbesondere zum Feststellen der Planheit, ist ein völlig spannungsloses Band zwingend erforderlich. Da die Kettensysteme unmittelbar nach der Behandlung des Bandes auf Null entspannt werden können, läßt sich dem Gerüst eine Meßstrecke nachordnen, vorzugsweise ein sich auslaufseitig unmittelbar anschließendes Gerüst mit einem Kettensystem, worauf das Band zur Kontrolle abgelegt werden kann, oder das ansonsten kontinuierlich mit Bandlaufgeschwindigkeit umläuft.

[0017] Auslaufseitig läßt sich vorteilhaft zwischen dem Gerüst und einer Rohrziehmaschine eine Strecke mit das Band zu einem Rohr formenden Rollen anordnen. Hierbei kann ausgenutzt werden, daß die bis 200 t möglichen Bandzüge selbst bei dicken Bändern das Material zum Fließen bringen. Der Fließprozeß läßt sich zum Formen des Bandes ausnutzen, was wegen des Fließzustandes mit geringer Energie möglich ist.

[0018] Damit dem Band bei galvanischen Prozessen Strom zugeführt oder das Band in einem Glühprozeß schnell von Raumtemperatur auf eine gewünschte Temperatur erhitzt werden kann, lassen sich in den Oberflächen der wagenartigen Rollenblöcke wärmeleitende Kontaktflächen anbringen; beispielsweise können die elastischen Beläge der Rollenblöcke gegen Kupferplatten ausgetauscht werden, die in kürzester Zeit große Wärmemengen auf das Band übertragen können. Der Strom läßt sich gezielt dann zuschalten, wenn die Rollenblöcke den Mitnahmebereich durchlaufen. Das bedeutet, daß Strom nur während der Zeit des Vorliegens großer Andrückkräfte zugeführt wird, so daß Lichtbögen und damit Brandflecken an der Bandoberfläche vermieden werden. Abgesehen von einem besseren Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen gas- oderölbefeuerten Glühofenanlagen, liegt ein großer Vorteil dieser Maßnahme in dem zu jeder Zeit möglichen Abschalten der Wärmezufuhr. Hingegen muß ein Glühofen auch während der unvermeidlichen Betriebspausen - wie beispielsweise an Wochenenden - ununterbrochen auf Temperatur gehalten werden.

[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Bremsgerüst mit zwei gegenüberliegend angeordneten Kettensystemen in der Seitenansicht, dessen oberes Kettensystem teilweise und dessen unteres Kettensystem völlig geschnitten ist;

Fig. 2 den Gegenstand gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II geschnitten; und

Fig. 3 das in einer Rohrformstrecke angeordnete Bremsgerüst gemäß Fig. 1.

[0020] Das Brems- und Rückhaltegerüst 1 besteht aus zwei in nach oben offenen - was dem besseren Ein- und Ausbau dient - Ständern 2 gegenüberliegend angeordneten Kettensystemen 3, 4, die in Fenstern 5 der Ständer 2 eingebaut sind und von denen sich das obere Kettensystem 3 mittels zylinderbeaufschlagten Kolbenstangen 6 gegen das untere Kettensystem 4 anstellen läßt.

[0021] Die Ketten 3, 4 setzen sich aus einer Vielzahl miteinander gekoppelter, wagenartiger Rollenblöcke 7 zusammen, die sich über die gesamte Breite eines in Pfeilrichtung 8 einlaufenden Bandes 9 erstrecken (Fig. 2) und mit zumindest beidseitigen Stützrädern 10 sowie Seitenführungsrollen 11 auf einer Laufbahn abrollen bzw. sich seitlich an diese legen. Die Laufbahn wird in einem Mitnahmebereich 12, in dem die gegenüberliegenden Rollenblöcke 7 das Band 9 beidseitig erfassen und zwischen sich einspannen, von geraden Leisten 13 mit ein- und auslaufseitigen Schrägen 14, von einlaufseitigen Spannsegmenten 15 und auslaufseitigen Umlenk- und Führungssegmenten 16 sowie von dem Mitnahmebereich gegenüberliegenden, äußeren kreisbogenförmigen Führungsleisten 17 gebildet. Die Laufbahnen der Ketten 3, 4 weisen zumindest im Bereich der Spannsegmente 15 eine elastische Beschichtung 18 auf; darüber hinaus sind auch die Oberflächen der Rollenblöcke 7 mit einer elastischen Beschichtung 20 versehen. Die Ober- bzw. Mitnahmeflächen der Rollenblöcke 7 sind von einer der Kettenteilung T entsprechenden Breite und erstrecken sich innerhalb der von Achsen der Stützräder 10 zweier benachbarter, d.h. aufeinanderfolgender Blöcke definierten Drehpunkten.

[0022] Die Spannsegmente 15 der Kettensysteme 3 bzw. 4 sind einlaufseitig auf einer Kettenwelle 22 neben den die Ketten 3, 4 antreibenden Kettenrädern 23 verschwenkbar angeordnet. Die Ketten- bzw. Antriebswelle 22 lagert in einem von dem umlaufenden Ketterisystem eingeschlossenen Kastenrahmen 21. Zum Verschwenken der die Ketten 3, 4 spannenden Segmente 15 greifen die äußeren Führungsleisten 17 übergangslos in die Spannsegmente 15 ein und werden von im oberen und unteren Kastenrahmen 21 angeordneten Spannzylindern 24 beaufschlagt, die mit Kolbenstangen 25 an Trägern 26 der äußeren Führungsleisten 17 angelenkt sind und somit beim Verstellen der Kolbenstangen 25 eine Hebelwirkung auf die Spannsegmente 15 ausüben.

[0023] Das/von einem nicht dargestellten Antrieb in die Kettenwelle 22 eingeleitete Drehmoment wird von den Kettenrädern 23 auf die Kettensysteme 3, 4 übertragen, wozu die Kettenräder 23 eine-Vielzahl halbkreisförmiger Teilungen 27 aufweisen - der Teilungsfehler ist umso geringer, je größer die Anzahl der Teilungen ist - die in Achsen 28 der Rollenblöcke 7 eingreifen. Am auslaufseitigen Ende rollen sich die Ketten 3, 4 auf den auf Tragachsen 29 der Kastenrahmen 21 festgelegten Umlenk- und Führungssegmenten 16 antriebslos ab.

[0024] Das beschriebene Bremsgerüst 1 läßt sich - wie in Fig. 3 dargestellt - zum Formen eines Rohres 30 aus dem Band 9 einsetzen. Der hohe Bandzug im Bremsgerüst 1 bewirkt ein Fließen des Materials und ermöglicht das Verformen des Bandes 9 ohne großen Energiebedarf. Dem Brems- und Rückhaltegerüst 1 ist zu diesem Zweck auslaufseitig eine Einformstrecke 31 aus zunächst einem Rollensatz 36, 37 und dann mit Abstand einer Vertikal- und einer Horizontalrolle 32, 33 nachgeordnet, in denen ein erstes Umlenken des Bandes 9 stattfindet. In Laufrichtung mit Abstand dahinter befindet sich eine weitere Rollengruppe aus das Band bzw. Rohr gegebenenfalls allseitig einschließenden vertikalen und horizontalen Rollen 32, 33, die das Band endgültig zu dem Rohr 30 formen. Daran schließt sich zum Weitertransport des Rohres 30 eine bekannte Rohrziehmaschine 34 an, die das Rohr zwischen gegenüberliegend angeordneten, umlaufenden Spannsystemen einschließt. Damit sich mögliche Planheitsfehler des Bandes 9 vor dem Einformen zu einem Rohr 30 beseitigen lassen, kann unmittelbar nach dem Bremsgerüst 1 und vor der Einformstrecke 31 eine in Fig. 3 dargestellte, bekannte Band-Richtmaschine 35 angeordnet werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern bzw. Blechen, insbesondere für mehrere gemeinsam aufzuwickelnde Schmalbänder mit bandweise getrennter Bremswirkung, vorzugsweise in Bandlinien zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten und von Kettenrädern (23) angetriebenen, endlos umlaufenden Kettensystemen (3, 4), die das Band bzw. Blech (9) mit in einem geraden Mitnahmebereich (12) auf Leisten (13) geführten, wagenartigen Rollenblöcken (9) einspannen, gekennzeichnet durch eine mit Ausnahme des Mitnahmebereichs (12) über den gesamten Verlauf kreisbogenförmige Führung jedes Kettensystems (3,4).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an einer Seite jedes Kettensystems (3, 4) angeordnete Kettenräder (23).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Kettenräder (23) an der Band-Zugseite.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch kreisförmige Umlenk-und Führungssegmente (16) mindestens an der den Kettenrädern (23) abgewandten Auslaufseite des Bandes (9).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kettensystem (3, 4) den gerade verlaufenden, inneren Leisten (13) des Mitnahmebereichs (12) äußere, kreisbogenförmige Führungsleisten (17) gegenüberliegen, die einerseits übergangslos in auf einer Antriebswelle (22) der Kettenräder (23) verschwenkbar gelagerte, als Spannsegmente (15) ausgebildete Umlenkkurven eingreifen und andererseits mit Abstand von den auslaufseitigen Führungssegmenten (16) enden.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerüst angeordnete Spannzylinder (24) mit ihren Kolbenstangen (25) an den äußeren Führungsleisten (17) angreifen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (13) des Mitnahmebereichs (12) zugseitig mit Abstand von den Spannsegmenten (15) enden und am entgegengesetzten Ende übergangslos in die Führungssegmente (16) eingreifen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kette (3 oder 4) und damit die wagenartigen Rollenblöcke (₇) dieser Kette (3 oder 4) auf einer in Bandlaufrichtung (8) geneigten Bahn in den Mitnahmebereich eintreten.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Anzahl Teilungen der Ketten (3, 4).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Seitenführungsrollen (11) der Rollenblöcke (7).

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine der Kettenteilung (T) entsprechende Breite der Mitnahmeflächen der Rollenblöcke (7) zwischen den von Achsen (28) zweier benachbarter Blöcke definierten Drehpunkten.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine variable Anzahl Stützräder (10) der Rollenblöcke (7).

13. Vorrichtung nach einem odere mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine elastische Beschichtung (18) zumindest der Spannsegmente (15).

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine dem Bremsgerüst (1) nachgeordnete Meßstrecke.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch, ein in der Meßstrecke angeordnetes Kettensystem (4).

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine auslaufseitig zwischen dem Gerüst (1) und einer Rohrziehmaschine (34) angeordnete Strecke (31) mit das Band (9) zu einem Rohr (30) formenden Rollen (36, 37; 32, 33).

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der wagenartigen Rollenblöcke (7) stromleitende Kontaktflächen aufweisen.

Zeichnung