DE19852078A1 - Elastische Beschichtung in Vorrichtungen zum Ziehen und Bremsen von Metallbändern - Google Patents
Elastische Beschichtung in Vorrichtungen zum Ziehen und Bremsen von MetallbändernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die elastische Beschichtung in einer 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.
Weiterhin finden sinnvolle Anwendungen statt in dem nur eine umlaufende Rolle als
umlaufender Tisch funktioniert und dabei zusätzlich über Stromzuführungen magnetische
Kräfte in das Band eingeleitet werden um Brems- oder Zugkräfte aufbringen zu können. Das
Erwärmen von Metallband wird erreicht, wenn über das umlaufende System konduktiv oder
induktiv die Energie zugeführt wird. Wird das umlaufende System mit Messköpfen
ausgerüstet so kann zum Beispiel die Banddicke, Oberflächenbeschaffenheit, metallische
Struktur und ähnliches sehr genau überprüft werden, da das Metallband und der Prülkopf über
eine zu bestimmende Zeit mit identischer Geschwindigkeit und fixierter Lage überprüft
werden können.
Eine optimale Wirkungsweise wird erreicht, wenn der mechanische Liniarantrieb durch einen
elektrischen Liniarantrieb betrieben wird. Diese Ausführungsform belastet das
Wagenkettensystem nur im linearen Mitnahmebereich und ist somit insbesondere für große
Kräfte sinnvoll.
Ein derartiges Bremsgerüst für Metall- bzw. Blechbänder ist aus der EP 0088347 und dem
EP 0195096 bekannt. Mit diesem Gerüst läßt sich die beim Bremsen von Metallbändern
benötigte Zug- bzw. Bremskraft ohne schädigende Einwirkungen auf die Oberfläche des
gespaltenen oder nicht gespaltenen Bandes aufbringen. Für hohe Ansprüche sehr
oberflächenempfindliche Bänder, z. B. Kupfer oder Aluminiumband, bzw. sehr dünnes Band
von 0,1 mm dicke sind besondere Effekte zu erreichen die durch nachstehend beschriebene
Erfindung erreicht werden.
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 Rollenblocks 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 auf die Einlauf und Mitnahmebedingungen an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Einsatzmöglichkeiten des bekannten
Bremsgerüstes zu erweitern und andererseits insbesondere die Einlauf-, Auslauf- und
Mitnahmebedingungen der wagenartigen Rollenblöcke in den Bandmitnahmebereich ein
gezieltes, für die verschiedenen Aufgaben ein unterschiedliches Verhalten zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formgebung erreicht die im mittleren
Bereich eine stabile Bedingungen bewirken. Der Ein- und Auslauf muß anpassungsfähig
gestaltet werden. Die Ausbildung muß so erfolgend, daß die widersprüchliche Funktion der
hohen Elastizität in horizontaler Richtung sowie im Ein- und Auslauf eine geringe Walkarbeit
erreicht wird. Weiterhin ist eine geringe Verquetschung erwünscht, da hierdurch die
Walkarbeit im Ein- und Auslauf entscheidend zusätzlich reduziert werden kann.
Relativbewegungen zwischen dem Metallband und der elastischen Beschichtung müssen
ebenso vermieden werde. Dies wird zusätzlich dadurch erreicht, daß die Beschichtungsbreite
der Kettenteilung entspricht. Die Anordnung erfolgt zwischen den Laufollen. Mit dieser
Ausbildung wird erreicht, 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 1.500 m/min. -
erreicht werden kann. Diese Anordnung gilt für generatorischen, spiegelbildlich für
motorischen Antrieb.
Vorzugsweise wird eine geringe Härte der Beschichtung bei einer relativ dicken Beschichtung
gewählt. Das Metallband wird eingebettet, so daß die Formfehler des Metallbandes im
Querschnitt und die Bandwelligkeiten problemlos kompensiert werden. Die geschaffenen
Freiräume erlauben, daß das verquetschte Volumen der elastischen Beschichtung gezielt
fließen kann.
Die Beschichtung erhält ein Füllstück, z. B. ein Flachstahl. Hierdurch wird erreicht, daß das
Verquetschen mittels Formfaktor gezielt der Funktionsaufgabe angepaßt werden kann,
während die gewünschte Schrägstellung der Beschichtung in Zugrichtung nahezu
uneingeschränkt erfolgen kann.
Der Einsatz eines elektrischen Linearantriebs hat den Vorteil das die Belastung der
schanierenden Kettenlaschen nur aus den Umlenk- und Fliehkräften erfolgt, während die
Belastungen aus den aufzubringenden Bandzügen nur im Mitnahmebereich wirken. Die
Dimensionierung der Schanierung kann hierdurch auf die Umlenk- und Fliehkräften
beschränkt werden. Der Verschleiß wird hierdurch minimiert. Die gesamte Konstruktion des
Vorrichtung zum Ziehen oder Bremsen von Metallbändern wird wesentlich kompakter.
Damit dem Band bei galvanischen Prozessen, bei induktiver und konduktiver Erwärmung des
Bandes, für Messprozesse am Band und zum Aufbau von Magnetfeldern die zum Einleiten
von Rückhaltekräfte vorzugsweise verwendet werden, damit für diese Prozesse Strom
zugeführt werden kann, lassen sich in den Oberflächen der wagenartigen Rollenblöcke
stromleitende Werkstoffe einbringen. Beispielsweise können die elastischen Beläge der
Rollenblöcke sehr gering gehalten werden, da nur geringe Verquetschungskräfte benötigt
werden. Der Strom läßt sich gezielt dann zuschalten, wenn die Rollenblöcke den
Mitnahmebereich durchlaufen. Abgesehen von einem besseren Wirkungsgrad gegenüber
herkömmlichen gas- oder ölbefeuerten Glühofenanlagen, liegt ein großer Vorteil dieser
Massnahme darin, dass zu jeder Zeit die Energiezufuhr abgeschaltet werden kann. Hingegen
muß ein Glühofen auch während der unvermeidlichen Betriebsunterbrechungen - wie
beispielsweise an Wochenenden - ununterbrochen auf Temperatur gehalten werden.
Werden die Beschichtungsträger des Wagenkettensystems mit Messsonden ausgerüstet so
wird durch den umlaufenden Tisch ideale Auswertungsvoraussetzungen geschaffen. Das
umlaufende Wagenkettensystem hat nur die Aufgabe das Band zu tragen und einen fixen
Bandabstand zu den zum Beispiel Messköpfen oder Magnetspulen sicherzustellen. Die
Verweilzeit für den Prüfvorgang kann durch die Festlegung der Kontaktstrecke festgelegt
werden, da in diesem Bereich das Metallband und das Wagenkettensystem die gleiche
Geschwindigkeit einnehmen. Die Anwendung bietet sich an für Banddickenmessungen,
Spannungsmessungen im Band, Oberflächenabtastungen und andere Prüfsystem. Die
Zuführung der Ströme kann wahlweise von innen oder seitlich von aussen erfolgen. Das Zu-
und Abschalten erfolgt nach dem der Kettenwagen die Parallelstrecke erreicht hat, bzw. bevor
dieser die Parallelstrecke verlässt.
Nach dem gleichen System können Einzelmagnete oder Magnete, die über den gesamten
Segmentbereich gehen mit Energie versorgt werden. Über die magnetischen
Anziehungskräfte wird das Band auf die Kettenwagen gezogen. In Abhängigkeit von diesen
Kräften und dem µ-Wert können Bandzüge über das Kettenwagensystem aufgebracht werden.
Dies ist auch mittels Permanentmagneten möglich. Diese Anwendung bietet sich besonders
für Aluminiumband und Aluminiumlegieungen an.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Die aufgezeigte Anordnung hat den grossen Vorteil, dass das die einzelnen Bandstreifen ohne
Umlenkrolle dem Aufwickelhaspel tangential zugeführt wird. Die im Bremsgerüst
aufgebauten Rückzüge werden ohne weiteren negativen Einfluss Verminderung zum
Auflaufpunkt gebracht. Hierdurch werden zusätzlich die Voraussetzungen für eine
gleichmässige spezifische Bandzugverteilung geschaffen. Der tangentiale Zulauf wird stetig
nachgeregelt. Die 1 zeigt den Aufwickeldorn des Aufwickelhaspels, die 2 das aufgewickelte
Coil, 3 Separierung Nr. 3 für die Bandstreifen, 4 das Metallband, 5 die obere Umlauf-Rolle, 6
die untere Umlauf-Rolle, 7 Separierung Nr. 2 und 8 Separierung Nr. 1 um das Metallhand aus
der Schlinge 9 rechtwinkelig dem Bremsgerüst zuzuführen. 10 ist die Spaltschere.
Die Besonderheit dieser Lösung liegt darin, dass der mechanische Linear - Antrieb durch
einen elektrischen Linear - Antrieb 20 bewegt wird. Durch diese Lösung ist es möglich
grosse Bandzüge auf kürzestem Wege in das Metallband einzuleiten. Während der
Umlenkungen fallen für die Wagenkette nur die Kräfte aus den Fliehkräften und
Schanierbewegungen an. Die Kette 11 kann einfacher gestaltet werden. Es entfallen die
Wellen mit den Kettenrädern. Das Bremsgerüst wird wesentlich kompakter, da die Getriebe
und üblichen E-Motore entfallen. Es werden wesentlich höhere Geschwindigkeiten bei
gleichzeitig hohem Bandzug problemlos beherrscht. 12 zeigt die elastische
Segmentbeschichtung, 13 den Beschichtungsträger, 14 die Laufschiene.
Das Bremsgerüst 21, hängt mittels Blattfedern 24 im Messrahmen 22. Der Bandzug kann
mittels Wägezellen 23 ohne Verfälschungen durch Umlenkungen mit einer sehr geringen
Hysteresis und sehr genauen Wiederholgenauigkeit gemessen werden. Das Brems- und
Zuggerüst 21 besteht aus zwei Ständern, gegenüberliegend angeordneten Kettensystemen 26
+ 27, die in Führungen 18 der Ständer 21 eingebaut sind und von denen sich das obere
Kettensystem 26 mittels zylinderbeaufschlagten Kolbenstangen 18 gegen das untere
Kettensystem 16 anstellen läßt.
Die Ketten 19, 20 setzen sich aus einer Vielzahl miteinander gekoppelter, wagenartiger
Rollenblöcken zusammen, die sich über die gesamte Breite eines in Pfeilrichtung 25
einlaufenden Bandes 4 erstrecken und mit zumindest beidseitigen Stützrädern 26 sowie
Seitenführungsrollen 27 auf einer Laufbahn abrollen bzw. sich seitlich an diese legen. Die
Laufbahn wird zu einem Mitnahmebereich 28 geführt, in dem die gegenüberliegendem
Rollenblöcke 11 das Band 4 beidseitig erfassen und zwischen sich einspannen.
Die Oberflächen der Rollenblöcke 11 sind mit einer elastischen Beschichtung 12 versehen.
Die Ober- bzw. Mitnahmeflächen der Rollenblöcke sind von einer der Kettenteilung T
entsprechenden Breite und erstrecken sich innerhalb der Achsen der Stützräder 26 zweier
benachbarter, d. h. aufeinanderfolgender Blöcke definierten Drehpunkten. Die Beschichtung
12 wird durch Freiräumen 30 so gestaltet, dass ein und auslaufseitig ein besonders elastisches
Anpassen der verquetschten Beschichtung möglich wird. Die Verquetschungshöhe der
Beschichtung sollte so gering wie möglich sein um die Walkarbeit ebenso so gering wie
möglich zu halten. Gleichzeitig muss die Beschichtung eine sehr hohe Elastizität in
Bandzugrichtung erhalten um über die unterschiedliche Schrägstellung der Beschichtung
unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten für die einzelnen Spaltbandstreifen zu ermöglichen,
wie in Fig. 5 gezeigt. Dieser Funktionswiderspruch wurde durch die erfindungsgemässe
Ausbildung erreicht, dass mittels Stützblech 31 + 31a über den Formfaktor die
Verquetschungshöhe der Aufgabe angepasst werden kann, die Schrägstellung der
Beschichtung jedoch nur unwesentlich eingeschränkt wird. Die Fig. 4 zeigt die Stellung der
Beschichtung bei geringem Bandzug, die Fig. 5 bei hohen Bandzug.
Werden die Segmentträger 13a mit Permamentmagneten 32 oder Spulen bestückt die
Magnetfelder aufbauen, so können insbesondere Bänder aus Aluminium, Kupfer so wie ihre
Legierungen zum Einleiten von Bandzügen verwendet werden. Die Wagenkette wird dabei in
aller Regel gegen die Bandlaufrichtung bewegt. Die Länge der Kontaktstrecke kann den
Bedarfsfall angepasst werden. Dies ist für Metallbänder mit höchstem Oberflächenanspruch
von grossem Interesse, da kein Kontakt zum Bremssystem vorhanden ist. Der Abstand
zwischen Band 4 und Magnetkörper 32 kann dadurch konstant gehalten werden, dass die
Abstützung der Rollen durch die elastischen Blöcke 34 eingestellt werden. Hierdurch wird
erreicht, dass der Abstand zu Band ebenso konstant wird. Werden die Zylinder 16 durch
Spindelantriebe ersetzt, so kann der Abstand eingestellt werden und die Maschine erhält
hiermit ein zusätzliches Regelglied.
Claims (6)
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 oder von
einem Linearantrieb 20 angetriebenen, endlos umlaufenden Kettensystemen
(26, 27), die das Band bzw. Blech (4) mit in einem geraden Mitnahmebereich
auf Schienen (14) geführten, wagenartigen Rollenblöcken (11) einspannen,
gekennzeichnet durch eine elastische Beschichtung die durch Formgebung und
Füllstücke gezielt der Aufgabe angepaßt wird,
das Anbringen von Permanentmagneten auf den Rollenblöcken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
das die Maschine so geschwenkt wird, dass das Band tangential dem Coil
zugeführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
den Antrieb mittels Elektro-Linearmotor.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
das die Maschine in Blattfedern schwimmt und die Reaktionskräfte mittels
Wägezellen ermittelt werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
das Anbringen von Magnetspulen auf den Rollenblöcken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
das Anbringen von Permanentmagneten auf den Rollenblöcken.
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Publications (1)
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ID=7887475
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DE1998152078 Withdrawn DE19852078A1 (de) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | Elastische Beschichtung in Vorrichtungen zum Ziehen und Bremsen von Metallbändern |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19852078A1 (de) |
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1998
- 1998-11-11 DE DE1998152078 patent/DE19852078A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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