DE2306029A1

DE2306029A1 - Bremsaggregat fuer eine blechlaengsteilanlage, das auch zum aufwickeln der blechstreifen auf bunde dient, sowie vorgehen zum erreichen des bremsvorgangs

Info

Publication number: DE2306029A1
Application number: DE19732306029
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung R Antrag
Original assignee: FIMI Fabbrica Impianti Macchine Industriali SpA
Current assignee: FIMI Fabbrica Impianti Macchine Industriali SpA
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1973-09-20
Also published as: IT947354B; BE795094A; FR2171782A5

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank

Dfpl. Ing. H. Haudk - Did!. Phys. W. Schmitz

DIpI. Ing. E. Graalfs - Dipl. Ing. w. Wehnert

8 München 2, iVJozairiairaöe 23

Telefon 5380586

o.Februar 1973

⁷Anwaltsakte M-2526

ί *f '. ί a't>i>ri( a fmpianti Macchine Industriali S. p. .\.

'.Ο BRIANZA

BREMSAGGREGAT FOR EINE BLECHLÄNGSTEILANLAGE, DAS AUCH ZUM AUFWTCKELN DER BLECHSTREIFEN AUF BUNDE DIENT, SOWIE VORGEHEN ZUM ERREICHEN DES BREMSVORGANGS.

Die vorliegende Erfindung betrifft erstens ein Bremsaggregat für eine Blechiängsteilanlage, das gleichzeitig zur Aufwicklunq der Blechstreifen auf Bunde dient. Zweitens betrifft die vorliegende Erfindung das Vorgehen, um diesen Bremsvorgang zu erreichen.

Die oben genannten Anlagen weisen eine Versorgungsstation mit einem Bund auf, von dem aus das Blechband zu einer Schneidstation geleitet wird.

In dieser Schneidstation wird das Blechband mit Hilfe von an und für sich bekannten Vorrichtungen in Längsstreifen geschnit-

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ten, welche zu einem Brems aggregat geleitet v/erden.-. Die einzelnen Streifen werden von diesem Bremsaggregat gebremst, so dass jeder Streifen genügend gespannt ist, um gleichmässig aufgewickelt zu werden.

Das Band wird in einer nach dem Bremsaggregat angeordneten Aufwickelstation aufgewickelt, in der ein Blechbund aus, einer Vielzahl nebeneinanderliegenden Blechstreifen entsteht. Wie allgemein bekannt ist, hat das in Streifen geschnittene Blech keine konstante Dicke, sondern weist längs der Mittellinie die grösste Dicke auf, während die Dicke gegen den Blechrand hin abnimmt.

Tn der beispielsweisen Figur 1 ist ein Blechband im Querschnitt abgebildet, das- in vier Streifen geschnitten ist, und zwar zwei mittlere Streifen a, k> und zwei seitliche Streifen c, £. Die Abnahme der Blechdicke ist aus Gründen der Klarheit übertrieben dargestellt.

Aus den obigen Erklärungen geht hervor, dass sich bei konstanter Drehgeschwindigkeit des Haspeldorns eine grössere Aufwickelgeschwindigkeit für die mittleren Streifen a., b als für die seitlichen Streifen c, e_ ergibt.

-Grund dafür ist der grössere Durchmesser D der mittleren aufgewickelten Streifen a, b gegenüber dem Durchmesser d der seitlichen aufgewickelten Streifen c, e (Fig.2). Wenn die Aufwickelgeschwindigkeit der seitlichen Streifen mit

Qn Qa ^ ft'/-riß Ll

ν , , und die Aufwickelgeschwindigkeit der mittleren Streic e

fen mit ν , , bezeichnet wird, folgt dass a b

ν S ν ,
c,e \ a,b

Fs ist also ein Bremsaggregat notwendig, um die Zugkraft des Haspeldorns auszugleichen und um alle Streifen gespannt zu halten.

Es .^ind schon ziemlich viele Brems aggregate bekannt, da es sich um ein wi-htiges, nur schwer zu lösendes Problem handelt. Βρϊ einem bekannten Bremsaggregat ist als Bremsorgan eine Presse vorgesehen, zwischen deren Backen die Blechstreifen hindurchgeleitet werden.

Hieses Bremsaggregat weist einen grossen Nachteil auf, denn zwischen den Blechstreifen und den Presseribacken entsteht eine bemerkenswerte Reibung; die Stärke dieser Reibung ist von ier Streifengeschwindigkeit gegenüber den Backen abhängig, Dabei ist dip gesamte Geschwindigkeit aller Streifen massgebend, denn die-Backen stehen still.

Ein weiteres Bremsaggregat hebt den oben erwähnten Nachteil teilweise; auf, indem ein Paar Bremsrollen mit der Presse verbunden werden, so dass der gesamte, zuerst nur von der Presse qet ragene Zug zwischen Rollen und Presse aufgeteilt wird. Ein' Zug von zum Beispiel 1000 kg kann im Verhältnis von uiT-ί 9OO kq zwischen der Presse und den Bremsx'ollen verteilt

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Die zwischen den Pressenbacken entstehende Reibung ist wie schon oben erwähnt, von der Geschwindigkeit der Streifen, aber auch von dem von der Presse ausgeübten Zug abhängig, der in diesem Fall um 90% verringert ist.

nie Bremsrollen üben einen bemerkenswerten Zug aus, doch der Unterschied zwischen der Streifen- und Rollengeschwindigkeit ist. kleiner als die eigentliche Streifengeschwindigkeit. Diese Bremsaggregate weisen eine mit den Rollen verbundene mechanische Bremse auf, wie zum Beispiel Bremskupplungen oder sind mit einer elektrischen Bremse mit einem gebremsten Gleichstrommotor ausgestattet.

In beiden Fällen weist das Bremsaggregat eine Geschwindigkeit auf, welche der Geschwindigkeit der meisten Streifen entspricht. Diese Geschwindigkeit entspricht bei einem symmetrischen Querschnitt der Geschwindigkeit der mittleren Streifen a, b (Fig. 1) Wie schon oben erwähnt, handelt es sich dabei um die grösste S^reifengeschwindigkeit.

Daraus folgt, dass das Bremsaggregat die seitlichen Streifen nicht bremst, sondern vorwärtsschiebt.

In der Tat laufen alle Blechstrelfen mit derselben Geschwindigkeit, und zwar der Geschwindigkeit der mittleren Streifen vom Bremsaggregat zum'Haspeldorn.
Während bei den mittleren Streifen das aufgewickelte Material mit dem geschnittenen übereinstimmt, so dass eine gleichmässige

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- fr-

Aufwicklung erreicht wird, liefert das Bremsaggregat bei den seitlichen Streifen mehr Material, als der Haspeldorn aufwickeln kann.

Daraus folgt, dass die seitlichen Streifen nicht gespannt sind, sondern zwischen dem Bremsaggregat und dem Haspeldorn durchhängen.

Es sind Bremsaggregate entwickelt worden, bei denen zwei sich drehende Bänder mit der gleichen Breite wie das Blechband, die längs eines geeigneten Oberflächenabschnitts miteinander verbunden sind, angebracht werden. Die Blechstreifen werden durch diese Bänder hindurchgeleitet. Die Bremswirkung wird erreicht, indem diese Bänder mit einer Bremskupplung oder einer der obigen elektrischen Bremsen verbunden werden.

Diese Bremsaggregate beseitigen die Reibung, aber verleihen den Streifen nicht die geeignete Geschwindigkeit, die je nach dem Aufwickeldurchmesser der einzelnen Streifen auf dem Haspeldorn notwendig ist. Auch dieses Bremsaggregat leitet alle Streifen mit der gleichen Geschwindigkeit, und zwar derjenigen der mittleren Streifen, zum Haspeldorn.

Auch in diesem Fall werden die seitlichen Streifen vom Brems- -iqqregat nicht gebremst, sondern vorwärtsgeschoben. Um -!en oben erwähnten Nachteil bezüglich der Geschwindigkeit des Bremsaggregates zu beseitigen, wurden Bremsaggregate mit einer Vielzahl von Riemen oder von aneinander anliegenden,

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miteinander verkuppelten Scheiben als Bremsbänder oder

Bremsrollen entwickelt. · -

Diese Lösungen weisen jedoch bemerkenswerte Schwierigkeiten in der Herstellung und Wartung auf. Bei Veränderung der Streifenbreite muss das ganze Bremsaggregat ausgewechselt werden«, denn die Breite der Riemen oder der Scheiben muss an die Stfeifenbreite angepasst werden. Auch die oben erwähnten Nachteile treten noch auf, sind jedoch für die seitlichen Streifen vermindert worden. ·

Das zu lösende technische Problem bestand also darin,, ein Bremsaggregat zu schaffen, das den Materialbedarf und die Versorgung' des Haspeldorns ausgleicht. ■' Das Problem wurde gelöst durch eine Einheit, die nicht eine' Bremswirkung im engen Sinn wie bei mechanischen oder elektrisehen Bremsen ausübt, sondern als passives, vom Haspeldorn mitgezogenes Element wirkt.

Die erwähnte Einheit musste aber letzten Endes aus einem aktiven, nicht vom Haspeldorn mitgezogenen Element bestehen. Die Einheit muss so geschaffen seini "dass die für die Streifen geeignete Geschwindigkeit erreicht· werden k*_nn. Die Geschwindigkeit der Einheit muss um einige Hundertstel geringer\ sein als diejenige der langsamsten, das heisst der seitlichen Streifen.
Alle diese Ziele wurden erreicht, indem als Grundprinzip die

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η ie nabhäng ige Geschwindigkeitseinstellung des Bremsaqgregates betrachtet wurde.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Bremsaggregat für eine Blechlängsteilanlage, das auch zum Aufwickeln der Blechstreifen in Bunde dient, bestehend aus einem oder mehreren Organen zum Bremsen der Streifen, wie zum Beispiel Rollen, Riemen und dgl., die aufeinanderfolgend vor einer Station zum Aufwickeln der Streifen in Bunde angeordnet sind; dieses Aggregat ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes dieser Organe mit einem unabhänqiqen Antriebsmittel mit veränderlicher Geschwindigkeit verbunden ist, das dem obigen Organ eine um einige* Hundertstel kleinere Geschwindigkeit verleiht, als diejenige des unmittelbar nachfolgenden Bremsorganes, wobei die dem unmittelbar vor der Aufwickelstation liegenden Bremsorgan verliehene Geschwindigkeit ein wenig kleiner ist als die Geschwindigkeit des dünnsten Streifens, das heisst des langsamsten Streifens.

Die Kennzeichen der Erfindung gehen klarer aus der folgenden beispielsweisen Erklärung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen hervor. Darin zeigt: Fig. 3: eine schematische Seitenansicht der Anlage, zu dem das

Aggregat gehört;
Fig. 4: eine schematische Ansicht im Grundriss der Anlage, zu dem das Aggregat gehört;

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Fiq 5 und ^6: vergrösserte Seitenansicht und.Ansicht im Grundriss des Aggregates.

In den Fig. 3 und 4 bemerkt man eine Blechlängsteilanlage und eine Station zum Aufwickeln der Blechstreifen in Bunde. Von dieser Anlage sind aus Gründen der Klarheit nur die wichtigsten Bestandteile schematisch abgebildet. Alle Einzelheiten der Konstruktion und der Ausführung sind dem Fachmann ' bekannt.

Die Anlage besteht aus folgenden, nacheinander angeordneten Bestandteilen: eine mit 1 bezeichnete, an und für sich bekannte Versorgungsstation; eine mit 2 bezeichnete, an und für sich bekannte Schneidstation; das Aggregat nach dear vorliegenden Erfindung, mit 3 bezeichnet; eine mit 4 bezeichnete, an und für sich bekannte Aufwickelstation. In der Versorqungsstation ist ein Bund 5 eines Blechbandes angebracht, das in Streifen geschnitten werden,muss. Der Bund 5 ist drehbar auf einem bekannten Support befestigt (nicht abgebildet)» Die Schneidstation 2 besteht aus einem bekannten Rollenpaar 7 mit runden Messern 8, um das aus den Rollen 7 herauslaufende Band 6 in eine Vielzahl von Streifen 9 zu schneiden.

Das Bremsaggregat 3, durch das die Streifen 9 hindurchgeleitet werden, besteht aus zwei.Organen zum Bremsen der Streifen 9, von denen jedes aus einem Rollenpaar 1O und 11 besteht.

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Die Rollen 10 sind in bekannter Art und Weise zum Bremsen der Streifen 9 vorgesehen und sind miteinander verbunden, zum Beispiel durch Kupplungsmittel. Nach der vorliegenden Erfindung sind diese Rollen 10 mit einem unabhängigen Antriebsmittel mit verstellbarer Geschwindigkeit verbunden, das den Rollen eine um einige Hundertstel kleinere Geschwindigkeit verleiht, als diejenige, mit der sich die Rollen 11 drehen. Das Antriebsmittel mit verstellbarer Geschwindigkeit besteht aus einem Gleichstrom-Elektromotor 12 mit regelbarer Geschwindigkeit, dessen Welle 13 die Bewegung der Rollen 11 zum Beispiel über ein an und für sich bekanntes Zahnradpaar (nicht abgebildet) überträgt.
Die Rollen 11 sind in bekannter Art und Weise zum Bremsen der Streifen 9 vorgesehen und sind miteinander verbunden, zum Beispiel durch Kupplungsmittel. Nach der vorliegenden Erfindung sind diese Rollen 11 mit einem unabhängigen Antriebsmittel mit verstellbarer Geschwindigkeit verbünden, das den Rollen eine um einige Hundertstel kleinere Geschwindigkeit verleiht als diejenige des dünnsten Streifens 9, das heisst des langsamsten Streifens.

Wie schon oben gesagt, entspricht dieser langsamste Streifen meistens dem mit Bezug zur Bandmittellinie zuäusserst liegenden Streifen, das heisst dem äussersten seitlichen Streifen. Das unabhängige Antriebsmittel mit verstellbarer Geschwin-

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digkeit, das mit den Rollen 11 verbunden ist, besteht aus einem Gleichstrom-Elektromotor 14 mit regelbarer Geschwindigkeit, dessen Welle 15 die Bewegung zum Beispiel über ein an und für sich bekanntes Zahnradpaar (nicht abgebildet) auf die Rollen. 11 überträgt. " . .

Ein grundlegendes Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Elektromotoren 12 und 14 unabhängig voneinander Versorgt werden.

Ein weiteres fundamentales Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass die Geschwindigkeitsveränderung von·Motor 12 unabhängig ist von der Geschwindigkeitsveränderung des Motors Die beiden obigen Kennzeichen werden erreicht, indem die beiden Motoren 12 und 14 einzeln an die,Sfcromversorgungslinie angeschlossen werden. Ausserdem sind zwei getrennte an und für sich bekannte Vorrichtungen für die Geschwindigkeitsregelung vorgesehen, das heisst eine Vorrichtung für jeden Motor.

Die Rollen 11 drehen sich um 270 um eine Achse, die zu den Längsachsen dieser Rollen parallel ist und die Verbindungslilinie dieser beiden Achsen in ihrem Mittelpunkt schneidet. Zu diesem Zweck sind die Rollen 11 an den beiden Enden auf zwei Flanschen 16 gelagert, die ihrerseits im Innern eines Rahmens 17 drehbar sind. Die Flanschen 16 sind beispielsweise auf ihrer Aussenoberflache mit einer Verzahnung versehen und

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werden durch eine Schnecke (nicht abgebildet) in Drehung versetzt.

Aus Figur 3 und 4 ist ersichtlich, dass die Aufwickelstation 4 aus einem herkömmlichen Haspeldorn 18 besteht, vor dem eine ebenfalls bekannte Richtrolle 19 für die Streifen 9 angeordnet ist. Mit 20 ist ein Antriebsmotor für den Haspeldorn 18 bezeichnet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem das Vorgehen, um die Bremsung der aus dem Blechband 6 gewonnenen Streifen 9 zu erreichen.

Dieses Vorgehen besteht darin, dass diese Streifen 9 durch die Bremsorgane, zum Beispiel durch die Rollen 10 und 11 hindurchaeleitet werden. Das grundlegende Kennzeichen dieses Vorgehens besteht darin, dass die Geschwindigkeiten dieser Bremsorgane unabhängig voneinander geregelt werden, so dass jedem dieser Organe eine um einige Hundertstel kleinere mittlere Geschwindigkeit verliehen werden kann als diejenige des dünnsten, das heisst des langsamsten Streifens 9. Wie schon oben erwähnt, handelt es sich dabei um den Mussersten seitlichen Streifen.

Wie schon bezüglich des oben beschriebenen Bremsaggregates erwähnt wurde, verleihen die Gleichstrommotoren 12 und 14 den Pf)I len 1O und 11 eine um einige Hundertstel kleinere Geschwindigkeit als diejenige des dünnsten Streifens. Insbesondere die

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Geschwindiqkeit. der Rollen 10 ist um einige Hundertstel kleiner als diejenige der Rollen 11.

Wenn man zum Beispiel die den Streifen 9 vom Motor 20 über den Haspeldorn 18 verliehene Geschwindigkeit als 100% annimmt, wird die Geschwindigkeit der Rollen 11 etwa um 3% kleiner sein als die Geschwindigkeit der Streifen. Die Drehgeschwindigkeit der Rollen 10 ist beispielsweise um 6% kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Streifen 9, das heisst um etwa 3% kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Rollen 11. Aus den obigen Erklärungen geht hervor; dass die Streifen 9 zwischen den Rollen 10 und 11 besser gleiten als bei den herkömmlichen Bremsaggregaten mit Riemen oder Rollen, die mit einer mechanischen oder elektrischen Bremse verbunden sind. Mit der vor]legenden Erfindung wird nicht nur das Erschlaffen der seitlichen Streifen beim Auslauf aus'dem· Bremsaggregat verhindert, sondern auch die Reibung kann beseitigt werden, indem die Geschwindigkeit der Rollen 10 und 11 auf geeignete Art und Weise eingestellt wird.

Man erhält auf diese Weise einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Streifen 9 und Rollen 10 und 11, der zu einer bemerkenswert schwachen Reibung führt.

Die Drehgeschwindigkeit der Rollen 10 und 11 wird mit Bezug auf die Geschwindigkeit des langsamsten Streifens berechnet und erreicht durch eine entsprechende Geschwindigkeitsregelung

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an den Motoren 12 und 14.

T"er Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Rollen 10 und ;len Rollen 11, das heisst der übergang von einer um einige Hundertstel kleineren Geschwindigkeit als diejenige der seitlichen Streifen zu einer um nochmals um einige Hundertstel k'.pinerpR Geschwindigkeit ist notwendig, weil zwischen den Rollen in und 11 die gleichen Bedingungen herrschen wie zwischen den Rollen 11 und dem Haspeldorn.

Per Gebrauch des oben beschriebenen Bremsaggregates weist folgende Vorteile auf:

A) Ueichmässige Aufwicklung aller Streifen.

B) Beinar.e vollständige Beseitigung der zwischen Streifen and Bremsorganen auftretenden Reibung, die sich in nicht zurückqewinnbare Wärme verwandelt.

C) Einfache Konstruktion ohne Wartungsprobleme.

P) Einfache Bedienung, da die erforderliche Geschwindigkeitsregelung λπ einem Gleichstrommotor oder dgl. leicht durchzuführen ist.

E) Die Streifenspannung kann während dem Betrieb verändert werden, indem der Geschwindigkeitsunterschied zwischen Premsorqanen und Streifen verändert wird.

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Claims

PATENTANSPRUCH

I-J Bremsaggregat für eine Blechlängsteilanlage, das ai\~^l. zum Aufwickeln der Blechstreifen in Bunde dient, bestelienc au; einen -vier mehreren Organen zum Bremsen der Blechstreifen, wir zum Beispiel Rollen, Riemen oder dgl., die hintereinander vor einer Station zum Aufwickeln der Streifen in Runde anaeoiinet sind; dieses Aggregat ist dadurch gekennzeichnet, dass ie-ries dieser Orqane (10) mit einem unabhängigen Antriebsmittel mit · verstellbarer Geschwindigkeit verbunden ist, das diesem Or— cjan eine um einige Hundertstel kleinere Geschwindiqkeit verleiht, als diejenige des unmittelbar nachfolqenden Orqans (11), wobei dem unmittelbar vor der Aufwickelstat ion angeordneten Orqan von dem zugehörigen Antriebsmittel eine um einige Hundertstel kleinere Geschwindigkeit verliehen wird, als diejenige des dünnsten, das heisst des' langsamsten Streifens (9)..
2. Bremsaggreqat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Antriebsmittel mit veränderlicher Geschwindigkeit aus einem Gleichstrom-Elektromotor (12,14) mit veränderlicher Geschwindiqkeit besteht.
3. Bremsaqgregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Gleichstrom-Elektromotoren (12, 14) unabhängig von den anderen Gleichstrom-Elektromotoren mit Strom versorgt wird.
4. Bremsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

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dip ^fifschwinrii'ikeiten der einzelnen Bremsorqane (10, 11) unabhängig voneinander verändert werden. .. Bromsaqqreqat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nines dieser Bremsorgane aus zwei Rollen (11) besteht, die sich urr .'7o um eine Achse drehen, die parallel zui Längsachse dieser Rollen ist, und welche die Verbindungslinie dieser beiden Längsachsen in ihrem Mittelpunkt schneidet. 6. '⁷Oi gehen, um die Bremsung von den aus einem Blechband ge-AOnn^nen Streifen zu erreichen, indem diese Streifen durch ein oder mehrere Bremsorgane wie Rollen, Riemen geleitet werdon, wobei diese Organe einen vorbestimmten Druck auf die Streifen ausüben; dieses Vorgehen ist dadurch gekennzeichnet, dass We Geschwindigkeiten dieser Bremsorgane (10, 11) unabhänqiq voneinander derart eingestellt werden, dass die mittlere Geschwindigkeit dieser Organe um einige Hundertstel kleinoi ist als diejenige des dünnsten, das heisst des langsamst on Streifens (9).

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