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Dokumentenidentifikation DE10162433B4 01.06.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Vortreiben von Metallbändern
Anmelder Maschinen- und Werkzeugbau GmbH, 44225 Dortmund, DE
Vertreter Patentanwälte Gesthuysen, von Rohr & Eggert, 45128 Essen
DE-Anmeldedatum 18.12.2001
DE-Aktenzeichen 10162433
Offenlegungstag 10.07.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.06.2006
IPC-Hauptklasse B65H 20/02(2006.01)A, F, I, 20051216, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B22D 11/12(2006.01)A, L, I, 20051216, B, H, DE   B21C 47/34(2006.01)A, L, I, 20051216, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vortreiben von Metallbändern zur Aufrechterhaltung einer Metallbandzugkraft vor wenigstens einem Aufwickelhaspel, wobei wenigstens zwei Treiberrollen zum Vortreiben des Metallbandes zusammenwirken, und wobei die zusammenwirkenden Treiberrollen derart relativ zueinander verstellbar sind, daß durch die Verstellung der Treiberrollen wenigstens zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen des Metallbandes vorgegeben werden. Im übrigen betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Vortreiben von Metallbändern zur Aufrechterhaltung einer Metallbandzugkraft vor wenigstens einem Aufwickelhaspel, mit wenigstens zwei zusammenwirkenden Treiberrollen, zwischen deren Abrollflächen ein Metallband vorgetrieben wird, wobei die zusammenwirkenden Treiberrollen derart relativ zueinander verstellbar sind, daß durch die gegenseitige Stellung der Treiberrollen zueinander wenigstens zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen des Metallbandes einstellbar sind.

Die Herstellung von Metallbändern erfolgt üblicherweise durch mechanische Verformung von Metallblöcken definierter Größe in einer Walzstraße. Die gewalzten Metallbänder werden einem Aufwickelbereich mit einer Mehrzahl von Aufwickelhaspeln zugeführt. Treiberrollen dienen dabei zum Vortrieb der Metallbänder und zur Aufrechterhaltung einer Metallbandzugkraft vor dem Aufwikkelbereich mit den Aufwickelhaspeln. Daneben werden Umlenkrollen eingesetzt, um die Metallbänder bis zu einer Einlaufführung in den Aufwickelbereich zu führen. Die Länge der auf diese Art und Weise hergestellten Metallbänder wird durch die definierten Abmessungen der zum Walzen vorgesehenen Metallblöcke und die eingestellte Banddicke festgelegt. Da es sich um ein diskontinuierlich arbeitendes Verfahren der Metallbandherstellung handelt, ist ein Wechsel der Aufwickelhaspel bei Erreichen einer vorgegebenen Bundstärke in einfacher Art und Weise möglich, da zwischen zwei vorgetriebenen Metallbändern in der Regel genügend Zeit für einen Wechsel von einem beladenen Aufwickelhaspel zu einem unbeladenen Aufwickelhaspel verbleibt.

Weiterhin sind aus der Praxis Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metallbändern bekannt, bei denen die Metallbandherstellung unmittelbar aus der flüssigen Phase des Metalls erfolgt. Dazu wird geschmolzenes Metall in einen Zwickel zweier Walzen gegossen, so daß ein in der Länge nahezu unbegrenztes Metallband entsteht. Auch hierbei sind Treiber-Rolleneinheiten vor dem Aufwickelhaspel angeordnet und dienen zur Aufrechterhaltung eines festgelegten Bandzuges sowie zum Vortreiben des Bandes. Sobald eine vorgegebene Bundgröße eines Wickels erreicht ist, wird die Auslaufgeschwindigkeit des Metallbandes vor dem Aufwickelbereich abgebremst und das Band geschnitten.

Die bekannten Treiberrollen-Einheiten dienen im übrigen dazu, dem Metallband eine bestimmte Vortriebsrichtung vorzugeben. Die bekannten Treiber-Rolleneinheiten bestehen aus zwei miteinander zusammenwirkenden Treiberrollen, wobei eine Treiberrolle oberhalb des vorzutreibenen Metallbandes, die andere unterhalb des Metallbandes angeordnet ist. Die Treiberrollen sind nicht unmittelbar übereinander auf einer Achse, sondern seitlich versetzt angeordnet. Zur Verstellung der Vortriebsrichtung des Metallbandes werden die Treiberrollen derart relativ zueinander verstellt, daß durch die Verstellung der Treiberrollen wenigstens zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen eines Metallbandes vorgegeben werden können. Dabei ist es so, daß in einer ersten Stellung der oberen Treiberrolle von dieser eine Druckkraft auf das vorgetriebene Metallband in axialer Richtung derart ausgeübt wird, daß das Metallband in Richtung des Hüttenflures bzw. Bodens abgelenkt wird. Nach dem Zerschneiden des Bandes wird nun diese obere Treiberrolle vertikal aufgefahren, so daß die obere Treiberrolle keine Druckkraft mehr auf das vorgetriebene Metallband ausübt. Es kommt somit zu keiner Ablenkung des Metallbandes. Das Metallband wird daher horizontal zum Hüttenflur in Richtung zu einem freien unbeladenen Haspel geführt.

Aus der EP 0 958 867 A2 ist eine Treiberrollen-Vorrichtung bekannt, die mit einer Weiche in der Art zusammenwirkt, daß es während des Vortriebes des Metallbandes zu keinem Aufwickeln des Metallbandes auf einer der Treiberrollen der Treiberrollen-Vorrichtung kommt. Darüber hinaus wird durch die bekannte Anordnung sichergestellt, daß das Metallband zu einem Wickeldorn geführt wird. Die Weiche ist in mindestens zwei Positionen bewegbar angeordnet, wobei in einer ersten Position die Weiche an einer oberen Treiberrolle anliegt und in einer zweiten Position von der oberen Treiberrolle beabstandet angeordnet ist. Die Weichenführung kann in Systemen mit mehreren Wickeldornen verwendet werden und ist für einen automatischen Betrieb ausgelegt.

Aus der DE 44 42 567 A1 ist ebenfalls eine Treiberrollen-Vorrichtung für Walzbänder bekannt, insbesondere zur Anordnung in Breitband-Walzenstraßen vor Warmbandhaspeln, wobei zum Vortrieb des Metallbandes parallel übereinander angeordnete Treiberrollen vorgesehen sind. Zur Einstellung der Anpreßkraft der Treiberrollen sind Druckmittelzylinder vorgesehen.

Die WO 00/07747 betrifft schließlich ein Umlenkverfahren für ein Metallband, wobei das Metallband nach dem Passieren einer Treiberrollen-Vorrichtung auf der Unterseite mit einem Medium, beispielsweise mit Druckluft oder unter Druck stehendem Wasser, beaufschlagt wird. Die Beaufschlagung des Metallbandes dient dem Zweck, den Umlenkvorgang des Metallbandes nach dem Passieren der Treiberrollen-Vorrichtung zu erleichtern.

Nachteilig bei den aus der Praxis bekannten Verfahren zum Vortreiben von Metallbändern mit einer Treiberrollen-Einheit ist es, daß die obere Treiberrolle nach dem Schneidevorgang zur Verstellung der Vertriebsrichtung des Metallbandes aufgefahren werden muß. Dieser Auffahrvorgang führt nicht nur zu Problemen im betrieblichen Verfahrensablauf aufgrund der kontinuierlichen Zuführung des gewalzten Metallbandes, sondern aufgrund des erforderlichen Zeitbedarfs auch zu einer Verzögerung der Metallbandherstellung und damit zu höheren Betriebs- und Herstellungskosten. Letztlich wirkt sich dies negativ auf die Auslastung der Anlagenkapazität aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vortreiben von Metallbändern der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei auch bei kontinuierlichen Verfahren zur Metallbandherstellung ein schneller und in einfacher Weise durchzuführender Wechsel der Vortriebsrichtung des Metallbandes zu einem freien Aufwickelhaspel möglich ist.

Die vorgenannte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Treiberrolle auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn um die Längsachse einer anderen Treiberrolle verstellbar ist. Dementsprechend ist vorrichtungsgemäß vorgesehen, daß eine Treiberrolle auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn um die Längsachse einer anderen Treiberrolle verstellbar ist.

Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, die Vortriebsrichtung des Metallbandes derart zu beeinflussen, daß eine oder beide Treiberrollen auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn, insbesondere einer Kreisbahn um die Längsachse einer mit dieser zusammenwirkenden anderen Treiberrolle verstellt, insbesondere verschwenkt wird. Unter Umlaufbahn ist im wesentlichen jede Bewegung zu verstehen, die nicht zu einer reinen Höhenverstellung der zu verstellenden Treiberrolle führt, die bei der Erfindung grundsätzlich aber auch und zwar zusätzlich möglich ist. Insbesondere ist unter Umlaufbahn auch jede entgegen der Vortriebsrichtung auf die andere Treiberrolle gerichtete Bewegung der zu verstellenden Treiberrolle zu verstehen. Dabei kann eine solche, entgegen der Vortriebsrichtung gerichtete Bewegung der zu verstellenden Treiberrolle auch in zwei Bewegungsvektoren, nämlich einen horizontalen und einen vertikalen Bewegungsvektor zerlegt werden. Bei dem Metallband kann es sich vorzugsweise um ein Metallband aus einer Metallbandgießanlage handeln.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Treiberrollen-Vorrichtungen wird erfindungsgemäß gerade keine rein-vertikal verlaufende Höhenverstellung bei der oder den Treiberrollen vorgesehen, um die Vortriebsrichtung des Metallbandes zu verändern. Während die Höhenverstellung der Treiberrolle zeitintensiv ist, läßt sich durch die Verstellung der einen Treiberrolle auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn um die Längsachse der anderen Treiberrolle die benötigte Zeit für einen Stellvorgang der Treiberrollen-Vorrichtung deutlich absenken. Dadurch kann die Aufwickelgeschwindigkeit des Haspels und auch die Auslaufgeschwindigkeit des Metallbandes im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich gesteigert werden. Letztlich steigt dadurch die Auslastung der Gesamtanlage und Wirtschaftlichkeit der Metallbandherstellung. Desweiteren treten keine betrieblichen Probleme aufgrund der unabhängig vom Aufhaspeln kontinuierlichen Zuführung des Bandes auf. Hinsichtlich der Einzelheiten des Bewegungsablaufs der erfindungsgemäßen Treiberrollen-Vorrichtung wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zu den 1 und 2 verwiesen.

Durch die Wahl einer definierten Umlaufbahn, insbesondere einer Kreisbahn, kann sichergestellt werden, daß die Vortriebsrichtung des Metallbandes in einem bestimmten Winkelbereich zur Einzugsrichtung in die Treiberrollen-Vorrichtung festgelegt ist. Wird der Abstand der Abrollflächen zusammenwirkender Treiberrollen in den unterschiedlichen Stellzuständen der Treiberrollen-Vorrichtung konstant gehalten, ist ein Quetschen bzw. Verspannen des vorgetriebenen Metallbandes zwischen den Abrollflächen der Treiberrollen ausgeschlossen. Daher bietet sich insbesondere eine kreisbahnförmige Umlaufbahn an, da in diesem Fall ein gleicher Abstand zwischen den zusammenwirkenden Abrollflächen der beiden Treiberrollen in jedem Punkt gewährleistet ist. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, daß eine gegebene Umlaufbahn oder Kreisbahn in mehrere Richtungsvektoren und damit mehrere Bewegungsrichtungen zerlegt wird, wobei letztlich wieder Punkte der Umlaufbahn bzw. der Kreisbahn angesteuert werden. In diesem Zusammenhang bietet sich beispielsweise eine Zerlegung der Kreisbahn in horizontale und vertikale Bewegungskomponenten einer Treiberrolle relativ zu einer anderen Treiberrolle an.

Bei den aus der Praxis bekannten Verfahren zum Vortrieb von Metallbändern bei der Metallbandherstellung erfolgt der Schneidevorgang in einer gewissen Entfernung zu der nachfolgenden Treiberrollen-Vorrichtung. Dadurch kommt es quer zur Vortriebsrichtung des Metallbandes zur Ausbildung von wellenförmigen Stauchungen, die durch die nachfolgende Treiberrollen-Vorrichtung geführt werden müssen. Infolge dieser Wellen ist es in der Praxis üblich, bei der Verstellung der relativen Lage der zusammenwirkenden Treiberrollen diese um einen Betrag zu verstellen, der oberhalb der maximalen Wellenhöhe des geschnittenen Metallbandes liegt. Erfindungsgemäß ist es statt dessen vorgesehen, den Schneidvorgang des Metallbandes unmittelbar, nämlich 0,1 bis 20 m vor der Treiberrollen-Vorrichtung durchzuführen. Dadurch können Stauchungen und die Ausbildung von Wellen am Bandkopf bzw. am Bandende des ablaufenden Metallbandes im wesentlichen vermieden werden. Dies führt letztlich dazu, daß bei der relativen Verstellung der zusammenwirkenden Treiberrollen zur Umlenkung der Vortriebsrichtung des Metallbandes im wesentlichen nur die Stärke des Metallbandes an sich den notwendigen Vortriebsspalt zwischen den Abrollflächen der zusammenwirkenden Treiberrollen festlegt. Letztlich ergibt sich daraus wiederum ein zeitlicher Vorteil, der die Wirtschaftlichkeit der Metallbandherstellung positiv beeinflußt. Darüber hinaus ist eine unmittelbare Anordnung der Schneideinrichtung vor der Treiberrollen-Einrichtung beim Stand der Technik auch gar nicht möglich. Um den Wechsel der Vortriebsrichtung nach dem Schneidvorgang des Metallbandes überhaupt bewerkstelligen zu können, muß die Schneideinrichtung in großer, d.h. in einer Entfernung oberhalb von 20 m vor der Treiberrollen-Vorrichtung angeordnet sein. Nur dann ist es möglich, bei gleichzeitiger Absenkung der Auslaufgeschwindigkeit des Metallbandes aus dem Zwickel beim Walzen, einen entsprechend großen "Zeitvorteil" herauszuarbeiten, um eine neue Vortriebsrichtung durch Verstellung der bekannten Treiberrollen-Einrichtung zu bewerkstelligen.

Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß die Vortriebsrichtung des Metallbandes in einer ersten Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen der vorzugsweise horizontalen Einzugsrichtung des Metallbandes entspricht, während die Vortriebsrichtung in einer weiteren Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen gegenüber der horizontalen Einzugsrichtung, insbesondere in Richtung des Hüttenflures oder ebenen Bodens gerichtet ist. Es werden somit im wesentlichen zwei Vortriebsrichtungen definiert, nämlich eine horizontale Vortriebsrichtung, die im wesentlichen oberhalb und parallel zum Hüttenflur verläuft, und eine weitere Vortriebsrichtung, die in Richtung des Hüttenflures verläuft. Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, zwei Aufwickelhaspel unmittelbar hintereinander in Vortriebsrichtung anzuordnen. Während der eine Aufwickelhaspel zum Anwickeln des horizontal zum Hüttenflur vorgetriebenen Metallbandes vorgesehen ist, kann nach Erreichen einer definierten Bundgröße der Stellvorgang der zusammenwirkenden Treiberrollen erfolgen, wobei dann der zweite Aufwickelhaspel zum Anwickeln des in Richtung des Hüttenflures abgelenkten Metallbandes vorgesehen ist. Hierzu kann eine entsprechende Steuereinrichtung vorgesehen sein, die automatisch bei Erreichen einer vorgegeben Wickelstärke bzw. Bundgröße den Schneid- und Stellvorgang sowie alle weiteren erforderlichen Schritte einleitet und steuert.

Grundsätzlich ist es möglich, die Vortriebsrichtung wahlweise umzuschalten und dadurch jeweils einen bestimmten Aufwickelhaspel anzufahren. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei Aufwickelhaspeln seriell hintereinander anzuordnen, insbesondere dann, wenn durch die zusammenwirkenden Treiberrollen mehr als zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen eines Metallbandes vorgegeben werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß wenigstens eine Treiberrolle aus einem Betriebszustand in einen Ausfahrzustand zur Anpassung der Öffnungsweite des Vortriebspaltes an unterschiedliche Metallbandstärken verstellbar ist. Insbesondere ist eine direkte, der Metallbandstärke angepaßte Verstellung der Öffnungsweite des Vortriebsspaltes zwischen zwei zusammenwirkenden Treiberrollen vorteilhaft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dazu wenigstens eine Stelleinrichtung zur Einstellung der Öffnungsweite zwischen zwei zusammenwirkenden Treiberrollen auf. Dadurch ist es möglich, die Vorteile der erfindungsgemäßen Treiberrollen-Vorrichtung unabhängig von einer bestimmten Metallbandstärke nutzen zu können. Dabei ist vorgesehen, daß die Stelleinrichtung zur Einstellung der Öffnungsweite zwischen zwei zusammenwirkenden Treiberrollen wenigstens eine Kulissenführung aufweist. Selbstverständlich können auch andere, dem Fachmann geläufige Führungs- und Stellmittel eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des Aufwickelhaspels und gegebenenfalls der Treiberrollen kurz nach dem Schneidvorgang des Metallbandes erhöht, so daß die Bandgeschwindigkeit des Metallbandendes größer als die Geschwindigkeit des nachfolgenden Metallbandes ist. Dadurch wird sichergestellt, daß das Metallbandende sehr schnell aus der Treiberrollen-Vorrichtung herausgezogen wird und somit ein Konflikt mit dem nachfolgenden Metallband vermieden wird. Letztlich trägt die Erhöhung der Aufwickel- und gegebenenfalls der Treiberrollengeschwindigkeit dazu bei, daß die Auslaufgeschwindigkeit des gewalzten unendlichen Metallbandes während des Wechselvorgangs des Aufwickelhaspels nicht abgebremst werden muß.

Der Konfliktvermeidung beim betrieblichen Ablauf dient es im übrigen, daß die Führung des Metallbandes in wenigstens einem Stellzustand der Treiberrollen durch eine in Vortriebsrichtung nach den Treiberrollen angeordnete Weiche bewirkt wird. Die Weiche, bei der es sich um eine Art Leitklappe handelt, ist vorzugsweise unmittelbar nach den Treiberrollen vorgesehen. Die Weiche übernimmt dabei in wenigstens einer Stellung eine Stütz- oder auch Auflagefunktion für das nachfolgende Metallband. In einer anderen Stellung hat sie im wesentlichen die Aufgabe, eine Einzugsrichtung für den Anfang des neuen Metallbandes in den Aufwickelbereich des Haspels vorzugeben. Die Ansteuerung eines freien Aufwickelhaspels wird somit durch die relative Stellung der Treiberrollen zueinander und durch den Stellzustand der Weiche festgelegt. Insbesondere ist es von Vorteil, daß die Verstellung der Treiberrollen und die Verstellung der Weiche unmittelbar nacheinander und/oder in gegenseitiger Abhängigkeit erfolgt und daß die Verstellung vorzugsweise automatisch gesteuert wird. Hierdurch kann der Verfahrensablauf optimiert und beschleunigt werden, während die Gefahr der Kollision nachfolgender und/oder bereits aufgewickelter Metallbänder während und nach dem Wechsel der Vortriebsrichtung verringert wird.

Um die Vortriebsrichtung des Metallbandes unmittelbar nach dem Schneiden des Bandes zu ändern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verstellung der gegenseitigen Lage zusammenwirkender Treiberrollen direkt nach dem Schneiden des Metallbandes erfolgt. Dadurch wird sichergestellt, daß das nachfolgende Metallband erst nach dem Verstellvorgang der Treiberrollen in die Treiberrollen-Vorrichtung eingezogen und in die richtige Richtung geführt wird. Darauf zu achten ist, daß die Verstellung der Treiberrollen-Vorrichtung nicht zu spät erfolgt, insbesondere nicht so spät, daß das neue Band die Weiche bereits überschritten hat und anschließend erst die Verstellung der Vortriebsrichtung erfolgt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Verstellung der Weiche erst dann erfolgt, wenn das Metallbandende die Weiche bereits im wesentlichen passiert hat. Auch diese erfindungsgemäße Alternative dient dem Ziel, den Ablauf der Bandführung bzw. den Wechselvorgang der Aufwickelhaspel möglichst einfach zu gestalten und die Gefahr von Kollisionen zu verringern.

Im übrigen wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß durch die Verstellung der Weiche die Öffnungsweite der Einlaufführung zum Aufwickelhaspel verstellt wird. Dieses kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch geschehen, daß mit der Verstellung der Weiche der Spalt zwischen einem entgegen der Vortriebsrichtung weisenden Ende der Weiche und einer Abrollfläche wenigstens einer der beiden Treiberrollen und/oder gegenüber der Vortriebhöhe des nachfolgenden Metallbandes verändert wird. Damit wird eine optimale Führung des nachfolgenden Metallbandes zu dem jeweils vorgesehenen Aufwickelhaspel vorgegeben. Günstig dabei ist, daß das entgegen der Vortriebsrichtung weisende Ende der Weiche zwischen zwei Verstellvorgängen der Weiche stets außerhalb der Vortriebsebene des Metallbandes liegt. Dadurch kann ein Kontakt zwischen der vorderen Stirnkante des nachfolgenden Metallbandes und dem entgegen der Vortriebsrichtung weisenden Ende der Weiche während des Vortriebs ausgeschlossen werden. Es ist dazu von erheblichem Vorteil, daß die Weiche insbesondere kraft- und/oder weggesteuert verstellt wird.

In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Weiche relativ zur Vortriebsrichtung des Metallbandes verschwenkbar ist. Daher bietet es sich an, daß die Weiche entgegen der Vortriebsrichtung ein insbesondere spitz zulaufendes Ende und/oder ein in Vortriebsrichtung gerichtetes schnabelförmig aufgeweitetes Ende aufweist. Daneben ist es auch von Vorteil, daß die Weiche in Vortriebsrichtung gebogen ist. Diese besondere Gestaltung der Weiche dient dem Zweck, das nachfolgende Metallband nach dem Schneidvorgang und dem Passieren der Treiberrollen-Vorrichtung auf "sanfte" Weise in Richtung des zum Anwickeln vorgesehenen Haspel zu führen und ein Verkanten des neuen Metallbandes mit der Weiche zu verhindern.

Für den Fall, daß durch die Stellung der Treiberrollen relativ zueinander zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen des Metallbandes einstellbar sind, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß ebenfalls wenigstens zwei Stellzustände der Weiche vorgesehen sind. Werden eine Mehrzahl unterschiedlicher Vortriebsrichtungen durch eine Treiberrollen-Vorrichtung vorgegeben, können dieser Mehrzahl auch eine Mehrzahl unterschiedlicher Stellzustände der Weiche zugeordnet werden. Wesentlich dabei ist lediglich, daß die Weiche in keinem Stellzustand so angeordnet ist, daß es zu einem Verkanten oder zu einer Kollision mit dem ablaufenden Bandende bzw. dem vorgetriebenen Bandanfang des neuen Metallbandes kommt.

Der Vermeidung von Kollisionen dient es zudem auch, daß eine Steuereinrichtung zur Verstellung der zusammenwirkenden Treiberrollen und/oder zur Verstellung der Weiche vorgesehen ist.

Die Treiberrollen selbst sollten in Achsrichtung bevorzugt parallel zueinander angeordnet sein, um eine gleichmäßige Vortriebskraft auf das Metallband auszuüben. Im übrigen versteht es sich natürlich, daß bei unebenen Metallbändern, beispielsweise bei bestimmten Profilierungen, die sich beim flexiblen Walzen ergeben, eine an das Profil des Metallbandes angepaßte Stellung der beiden Treiberrollen zum Band vorgesehen werden kann. Auch dies kann ohne weiteres von der Steuereinrichtung gesteuert werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung einer ersten Stellung zusammenwirkender Treiberrollen für eine erste Vortriebsrichtung des Metallbandes,

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen für eine weitere Vortriebsrichtung des Metallbandes.

In den 1 und 2 ist eine Treiberrollen-Vorrichtung 1a zum Vortreiben eines Metallbandes 3 dargestellt. Die Treiberrollen-Vorrichtung 1a weist eine obere Treiberrolle 1 und eine mit dieser zusammenwirkende untere Treiberrolle 2 auf. Nicht im einzelnen dargestellt ist, daß die Treiberrollen-Vorrichtung 1a auch eine Mehrzahl von zusammenwirkenden Treiberrollen 1, 2 aufweisen kann. Zwischen den Abrollflächen der zusammenwirkenden Treiberrollen 1, 2 wird ein Metallband 3 vorgetrieben. Zur Auflage des Metallbands 3 dienen Rollen 14 eines Rollenganges.

Die obere Treiberrolle 1 weist einen größeren Durchmesser als die untere Treiberrolle 2 auf. Daraus resultiert eine höhere Umfangsgeschwindigkeit der oberen Treiberrolle 1 im Vergleich zu der unteren Treiberrolle 2. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, daß beide Treiberrollen den gleichen Durchmesser und/oder die untere Treiberrolle 2 einen größeren Durchmesser als die obere Treiberrolle 1 aufweisen kann. Wesentlich ist, daß der größere Durchmesser einer der beiden Treiberrollen 1, 2 eine einfache und definierte Verstellung der Vortriebsrichtung des Metallbandes 3 ermöglicht.

Die Treiberrollen-Vorrichtung 1a wirkt mit einem Aufwickelhaspel 4 zusammen. Der Aufwickelhaspel 4 weist im vorliegenden Fall einen Haspeldorn 4a auf, der zum Aufwickeln des Metallbandes 3 dient. Zum Andrücken der letzten Außenwindungen eines Bundes sind am Aufwickelhaspel 4 im vorliegenden Fall drei Andrückrollen 5 vorgesehen. Darüber hinaus weist der Aufwickelhaspel 4 jeweils drei Umlenkschalen 6, drei Stellzylinder 7 und drei Positionsgeber 8 auf, die ein Anwickeln der ersten Windungen und ein sicheres Aufwickeln des Bundes zu jeder Zeit gewährleisten. Der in den 1 und 2 dargestellte Aufwickelhaspel 4 stellt lediglich eine beispielhafte Ausführungsform üblicher Aufwikkelhaspel dar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1a bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ist daher selbstverständlich auch im Zusammenhang mit anderen konstruktiven Ausgestaltungen typischer Aufwickelhaspel einsetzbar. Darüber hinaus wirkt die Treiberrollen-Vorrichtung 1a mit einer Mehrzahl, insbesondere mit zwei Aufwickelhaspeln gleicher Bauart zusammen, wobei lediglich ein Aufwickelhaspel 4 dargestellt ist. Sind zwei Aufwickelhaspel vorgesehen, ist es von Vorteil, diese seriell hintereinander anzuordnen.

Die Treiberrollen-Vorrichtung 1a wirkt im übrigen mit einer Weiche 9 zusammen, die schwenkbar um einen Arm 12 angelenkt ist. Die Weiche 9, die unmittelbar im Anschluß an die Treiberrollen 1, 2 angeordnet ist, begrenzt den oberen Bereich einer Einlaufführung 13 zu dem unterhalb des Bandes 13 angeordneten Aufwickelhaspel 4. Der untere Bereich der Einlaufführung 13 wird durch eine Einlaufschräge 15 begrenzt. Der Arm 12 ist vorliegend seinerseits an dem Haspel 4 angelenkt. Selbstverständlich ist es jedoch auch vorstellbar, daß die Weiche 9 und der Arm 12 als eigenständige Bauteile mit der Treiberrollen-Vorrichtung 1a zusammenwirken. Vorgesehen ist weiterhin, daß die Weiche 9 ein entgegen der Vortriebsrichtung des Metallbandes 3 spitz zulaufendes Ende 10 aufweist. Die Weiche 9 weist außerdem in Vortriebsrichtung A, B ein weiteres schnabelförmig aufgeweitetes Ende 11 auf. Diese Formgebung dient dazu, daß die Kontur der Weiche 9 eine Blockade des Metallbandes 3, insbesondere des Bandanfangs eines neuen Bandes nach dem erfolgten Schneiden des Metallbandes, verhindert. Selbstverständlich ist auch eine andere, sich insbesondere entgegen der Vortriebsrichtung des Metallbandes verjüngende Ausgestaltung des Endes 10 der Weiche 9 denkbar. Auch muß die Weiche 9 nicht zwingend an einen Arm 12 angelenkt sein. Beispielsweise bietet sich die Führung der Weiche 9 in einer im einzelnen nicht dargestellten Kulissenführung an.

Anhand der 1 und 2 wird im nachfolgenden das erfindungsgemäße Verfahren zum Vortreiben von Metallbändern beschrieben. In der 1 wird das Metallband 3 in der Vortriebsrichtung A durch die zusammenwirkenden Treiberrollen 1 und 2 vorgetrieben. Die Weiche 9 liegt dabei im Bereich des Endes 11 von unten an dem Metallband 3 an. In 1 dient die Weiche 9 im wesentlichen zur Führung des Metallbandes 3 in Vortriebsrichtung A und als Überbrückung des Bereiches zwischen den Treiberrollen 1, 2 und den in Vortriebsrichtung nach der Weiche 9 angeordneten Laufrollen 14. Das Metallband 3 wird in Vortriebsrichtung A zu einem nicht im einzelnen dargestellten Aufwickelhaspel geführt und dort aufgewickelt.

In 1 ist es nun so, daß die Treiberrolle 1 und die Treiberrolle 2 senkrecht zur Vortriebsrichtung A angeordnet sind. Die Mittelpunkte der Längsachsen beider Treiberrollen 1, 2 liegen auf einer vertikalen Geraden. In dieser Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen 1, 2, die in der 1 dargestellt ist, entspricht die Vortriebsrichtung A des Metallbandes 3 der Einzugsrichtung C in die Treiberrollen-Vorrichtung 1. Bei dem Passieren der Treiberrollen 1, 2 wird das Metallband 3 lediglich horizontal vorgetrieben, eine Ablenkung der Vortriebsrichtung gegenüber der Einzugsrichtung C findet nicht statt. Ist der in Vortriebsrichtung A liegende, nicht im einzelnen dargestellte zweite Aufwickelhaspel zu einer vorgegebenen Bundgröße aufgewickelt, wird das Metallband 3 unmittelbar vor den Treiberrollen 1, 2 von einer nicht dargestellten Schneideinrichtung beispielsweise in Form einer Schere in zwei Teile geschnitten.

Nach dem Schneidevorgang oder nachdem das Metallbandende die Treiberrollen 1, 2 passiert hat, wird die Geschwindigkeit des Aufwickelhaspels 4 und der Treiberrollen 1, 2 erhöht. Dadurch wird das Metallbandende beschleunigt aus dem Einzugsbereich der Treiberrollen 1, 2 abgezogen. Durch die Verstellung der gegenseitigen Lage der Treiberrollen 1 und 2 relativ zueinander wird unmittelbar nach dem Zerschneiden des Metallbands 3 die Vortriebsrichtung B des Metallbandes 3 gemäß der 2 vorgegeben.

Zur Veränderung der Vortriebsrichtung A aus den Treiberrollen 1, 2 gegenüber der Einzugsrichtung C in die Treiberrollen 1, 2 wird die gegenseitige Lage der Treiberrollen 1, 2 relativ zueinander verstellt. Hierzu dient eine nicht dargestellte Stelleinrichtung, über die die Verstellung definiert erfolgt. Bei einem Vergleich zwischen den 1 und 2 wird deutlich, daß in der 2 der Mittelpunkt der Treiberrolle 1 um den Mittelpunkt der Treiberrolle 2 verschwenkt worden ist. Dadurch wird dem Metallband 3 beim Passieren der Treiberrollen 1, 2 eine nach unten zum Hüttenflur bzw. Boden gerichtete Kraftkomponente auferlegt, die zu einer Änderung der Vortriebsrichtung im Vergleich zur Einzugsrichtung C führt. Selbstverständlich ist es durch eine andere Verstellung der Treiberrolle 1 auch möglich, die Vortriebsrichtung B beispielsweise nach oben, entgegen dem Hüttenflur abzulenken. Letztlich wird die Änderung der Vortriebsrichtung B gegenüber der Einzugsrichtung C nur dadurch festgelegt, in welchem Umfang bzw. Winkel die Treiberrolle 1 gegenüber der Treiberrolle 2 verschwenkt wird. Der Abstand der Abrollfläche zwischen beiden Treiberrollen 1, 2 wird vorzugsweise bei dem Stellvorgang nicht verändert, um ein Verkeilen bzw. eine Stauchung des Metallbandes 3 in der Treiberrollen-Vorrichtung 1a zu verhindern.

Die Verstellung der gegenseitigen Lage der Treiberrolle 1 zur Treiberrolle 2 erfolgt unmittelbar nach dem Zerschneiden des Metallbandes 3. Vorzugweise sollte die Verstellung zu dem Zeitpunkt erfolgen, in dem das Bandelnde des bereits vorgetriebenen Metallbandes 3 die Treiberrollen 1, 2 bereits verlassen hat, oder der Anfang des kommenden Metallbandes 3 noch nicht in den Einzugsbereich des Aufwickelhaspels 4 gelangt ist. Eine Verstellung der Treiberrollen 1, 2 ist aber auch möglich, wenn bereits der Bandanfang des nachfolgenden Metallbandes 3 von den Treiberrollen 1, 2 erfaßt worden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Verstellung der Weiche 9 erst dann erfolgt, wenn das Bandende des in Treibrichtung hinter den Treibrollen 1, 2 liegenden Bandes 3 die Weiche 9 zum überwiegenden Teil oder bereits ganz passiert hat. Ausgehend von 1 erfolgt die Verstellung der Weiche 9 derart, daß deren Ende 10 in Richtung zur oberen Treiberrolle 1 aufgefahren wird. Dadurch wird die Öffnungsweite der Einlaufführung 13 zum Aufwickelhaspel 4 vergrößert. Hierdurch wird der in Richtung des Hüttenflures gerichtete Vortrieb des Metallbandes 3, der sich unmittelbar aus der gegenseitigen Stellung der Treiberrollen 1 und 2 gemäß 2 ergibt, in Vortriebsrichtung B unterstützt.

Bei der Verstellung der Weiche 9 ist schließlich darauf zu achten, daß es zu keiner Zeit zu einem Kontakt zwischen dem Ende 10 der Weiche 9 und dem Bandkopf des nachfolgenden Metallbandes 3 kommt. Ein unmittelbarer Kontakt könnte zu einem Verkanten des Metallbandes 3 und der Weiche 9 im Einzugsbereich 13 führen.

Der reibungslose Ablauf bei der Verstellung der Vortriebsrichtung wird letztlich durch ein Steuerungssystem bewerkstelligt, welches die Verstellung der Treiberrollen-Vorrichtung 1a und/oder die Verstellung der Weiche 9 und/oder den Schneidevorgang und/oder die Bandgeschwindigkeit steuert und aufeinander abstimmt.

Nicht dargestellt ist im übrigen, daß wenigstens eine der beiden Treiberrollen 1, 2 aus einem Betriebszustand in einen Ausfahrzustand über eine entsprechende Stelleinrichtung verstellt werden kann. Dies dient letztlich dazu, die Öffnungsweite zwischen benachbarten, zusammenwirkenden Abrollflächen der beiden Treiberrollen 1, 2 so zu verändern, daß damit der Vortrieb von Metallbändern 3 unterschiedlicher Bandstärke möglich ist.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Vortreiben von Metallbändern (3) zur Aufrechterhaltung einer Bandzugkraft vor wenigstens einem Aufwickelhaspel (4), wobei wenigstens zwei Treiberrollen (1, 2) zum Vortreiben des Metallbandes (3) zusammenwirken und wobei die zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) derart relativ zueinander verstellbar sind, daß durch die Verstellung der Treiberrollen (1, 2) wenigstens zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen (A, B) des Metallbandes (3) vorgegeben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß eine Treiberrolle (1, 2) auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn um die Längsachse einer mit dieser zusammenwirkenden anderen Treiberrolle (2, 1) verstellbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Treiberrolle (1, 2) auf einer Kreisbahn um die Längsachse der anderen Treiberrolle (2, 1) verstellbar ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Abrollfläche der einen Treiberrolle (1, 2) zur Abrollfläche der anderen Treiberrolle (2, 1) in jedem Punkt des vorgegebenen Bereiches der Umlaufbahn gleich gehalten wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsrichtung (A) des Metallbandes (3) in einer ersten Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) der vorzugsweise horizontalen Einzugsrichtung (C) des Metallbandes (3) entspricht, während die Vortriebsrichtung (B) in einer weiteren Stellung der zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) gegenüber der horizontalen Einzugsrichtung (C), insbesondere in Richtung zum Boden, abgelenkt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Treiberrolle (1, 2) aus einem Betriebszustand in einen Ausfahrzustand verstellbar ist, wobei die Öffnungsweite des Vortriebsspaltes zwischen zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) an unterschiedliche Metallbandstärken angepaßt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (3) insbesondere unmittelbar vor der Treiberrollen-Vorrichtung (1a) geschnitten wird, und daß die Geschwindigkeit des Aufwickelhaspels (4) und gegebenenfalls der Treiberrollen (1, 2) kurz nach dem Schneidevorgang des Metallbandes (3) erhöht wird, wobei die Bandgeschwindigkeit des Metallbandendes (3) größer als die Bandgeschwindigkeit des neuen Metallbandes (3) ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der einen Treiberrolle (1, 2) unmittelbar nach dem Schneiden und insbesondere unmittelbar nach Vorbeilauf des geschnittenen Metallbandes an der Treiberrolle (1, 2) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Metallbandes (3) in wenigstens einem Stellzustand der beiden Treiberrollen (1, 2) durch eine in Vortriebsrichtung (A, B) nach den Treiberrollen (1, 2) angeordnete Weiche (9) bewirkt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Treiberrollen (1, 2) und die Verstellung der Weiche (9) unmittelbar nacheinander und/oder in gegenseitiger Abhängigkeit erfolgt und daß, vorzugsweise, die Verstellung vorzugsweise automatisch gesteuert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Weiche (9) erst erfolgt, wenn das Bandelnde des zuvor geschnittenen Metallbandes (3) die Weiche (9) im wesentlichen passiert hat.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verstellung der Weiche (9) die Öffnungsweite einer zur Aufnahme des Metallbandes (3) vorgesehenen Einlaufführung (13) zum Aufwikkelhaspel (4) vergrößert oder verkleinert wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das entgegen der Vortriebsrichtung (A, B) weisende Ende (10) der Weiche (9) zwischen zwei Verstellvorgängen der Weiche (9) stets außerhalb der Vortriebsebene des vorgetriebenen Metallbandes (3) liegt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiche (9) insbesondere kraft- und/oder weggesteuert verstellt wird, und daß vorzugsweise, Anschläge zur Stellwegbegrenzung vorgesehen sind.
  14. Treiberrollen-Vorrichtung (1a) zum Vortreiben von Metallbändern (3) zur Aufrechterhaltung einer Metallbandzugkraft vor wenigstens einem Aufwickelhaspel (4), mit wenigstens zwei zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2), zwischen deren Abrollflächen ein Metallband (3) vorgetrieben wird, wobei die zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) derart relativ zueinander verstellbar sind, daß durch die gegenseitige Stellung der Treiberrollen (1, 2) zueinander wenigstens zwei unterschiedliche Vortriebsrichtungen (A, B) des Metallbandes (3) einstellbar sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Treiberrolle (1, 2) auf einem vorgegebenen Bereich einer Umlaufbahn um die Längsachse einer mit dieser zusammenwirkenden anderen Treiberrolle (2, 1) verstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Treiberrolle (1, 2) auf einer Kreisbahn um die Längsachse der anderen Treiberrolle (2, 1) verstellbar ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Abrollfläche der einen Treiberrolle (1, 2) zur Abrollfläche der anderen Treiberrolle (2, 1) in jedem Punkt des vorgegebenen Bereiches der Umlaufbahn konstant ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Treiberrollen-Vorrichtung (1a) eine Schneideinrichtung zur Schneidung des in Richtung der Treiberrollen (1, 2) vorgetriebenen Bandes (3) zugeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Stelleinrichtung zur Einstellung der Öffnungsweite des Vortriebspaltes zwischen zwei zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) vorgesehen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung zur Einstellung der Öffnungsweite zwischen zwei zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) wenigstens eine Kulissenführung aufweist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in Vortriebsrichtung (A, B) hinter den Treibrollen (1, 2) wenigstens eine, relativ zur Vortriebsrichtung (A, B) des Metallbandes (3) verstellbare, insbesondere schwenkbare Weiche (9) vorgesehen ist.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiche (9) ein entgegen der Vortriebsrichtung (A, B) gerichtetes, insbesondere spitz zulaufendes Ende (10) und/oder ein in Vortriebsrichtung gerichtetes schnabelförmig aufgeweitetes Ende (11) aufweist.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Stellzustände der Weiche (9) vorgesehen sind und daß in einem Stellzustand die Weiche (9) unterhalb des Metallbandes (3) und in einem Stellzustand oberhalb des Metallbandes (3) angeordnet ist.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regel- und/oder Steuereinrichtung zur Verstellung der zusammenwirkenden Treiberrollen (1, 2) und/oder zur Verstellung der Weiche (9) vorgesehen ist.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der beiden Treiberrollen (1, 2) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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