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DE102009018914A1 - Device for compensation of tension fluctuations and / or for adjusting the tension on a conveyed flexible strand of material - Google Patents

Device for compensation of tension fluctuations and / or for adjusting the tension on a conveyed flexible strand of material Download PDF

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DE102009018914A1
DE102009018914A1 DE102009018914A DE102009018914A DE102009018914A1 DE 102009018914 A1 DE102009018914 A1 DE 102009018914A1 DE 102009018914 A DE102009018914 A DE 102009018914A DE 102009018914 A DE102009018914 A DE 102009018914A DE 102009018914 A1 DE102009018914 A1 DE 102009018914A1
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Germany
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dancer roll
tension
adjusting
displaceable
vertical
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Withdrawn
Application number
DE102009018914A
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German (de)
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Junker GmbH
Original Assignee
Otto Junker GmbH
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Publication date
Application filed by Otto Junker GmbH filed Critical Otto Junker GmbH
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Priority to DE202009009097U priority patent/DE202009009097U1/en
Priority to PCT/EP2010/055221 priority patent/WO2010124969A1/en
Priority to US13/257,491 priority patent/US20120018564A1/en
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Priority to CN2010800190966A priority patent/CN102413957A/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung an einem geförderten flexiblen Materialstrang (M), insbesondere einem Metallband, mit wenigstens einer von dem Materialstrang umschlingbaren beweglichen Tänzerrolle (2). Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Tänzerrolle (2) entlang einer zur Vertikalen neigbaren Bahn (4) verlagerbar ist, wobei der Neigungswinkel (φ) der Bahn einstellbar ist.The invention relates to a device for compensating for variations in tension and / or for adjusting the tension on a conveyed flexible material strand (M), in particular a metal strip, with at least one movable dancer roll (2) which can be wrapped around the material strand. According to the invention, the device is characterized in that the at least one dancer roll (2) can be displaced along a path (4) which can be inclined to the vertical, the inclination angle (φ) of the web being adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung an einem geförderten flexiblen Materialstrang, insbesondere einem Metallband, mit wenigstens einer von dem Materialstrang umschlingbaren beweglichen Tänzerrolle.The The invention relates to a device for compensation of tension fluctuations and / or for adjusting the tension on a conveyed flexible Material strand, in particular a metal strip, with at least one from the material strand entwined movable dancer roll.

Vorrichtungen zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung beispielsweise in thermischen Bandbehandlungsanlagen unter Verwendung beweglicher Umlenkrollen, sogenannter Tänzerrollen, sind aus dem Stand der Technik seit Jahren bekannt und haben sich in der Praxis vielfach bewährt.devices to compensate for Zugschwankungen and / or to adjust the Tensile stress, for example, in thermal strip processing plants using movable pulleys, so-called dancers, are known from the prior art for years and have become proven many times in practice.

Eine Tänzerrollenanordnung umfasst eine in den Bandverlauf einer Bandbehandlungsanlage integrierte und mit einer bestimmten Kraft beaufschlagbare Rolle, die im Band eine Schlinge ausbildet, deren Schlingenlänge sich mit der Position der Rolle verändert. Durch diese Beweglichkeit lassen sich auch kurzzeitige Schwankungen des Bandzuges kompensieren. Um eine Anpassung des Bandzuges an unterschiedliche Betriebsbedingungen zu erreichen, kann es erforderlich sein, die von der Tänzerrolle auf das Band ausgeübte Kraft einzustellen, wobei dicke und breite Bänder höhere durch die Tänzerrolle auf sie ausgeübte Kräfte erfordern als empfindliche, dünne Bänder. Gerade im Fall dünner Bänder muss die durch die Tänzerrolle auf das empfindliche Band ausgeübte Kraft begrenzt werden, um eine Beschädigung des Bandmaterials zu vermeiden.A Dancer roller assembly includes an integrated in the band history of a strip processing plant and with a certain force acted upon role in the band a loop forms, the loop length with the position of the Role changed. This mobility can also be short-term fluctuations compensate for the strip tension. To adapt the tape tension to different Operating conditions may require that the from the dancer role exercised on the tape Adjust force, with thick and wide bands higher through the dancer roll exercised on them personnel require as sensitive, thin Bands. Especially in the case of thinner Ribbons must by the dancer roll applied to the sensitive band Force be limited to damage the strip material too avoid.

Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, durch an der Tänzerrolle angreifende Gegengewichte oder Aktoren in Form von Hydraulik- oder Pneumatikzylindern die auf das Bandmaterial ausgeübte Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung zumindest teilweise zu kompensieren. Im Falle von Gegengewichten ergibt sich hierbei das Problem, dass die träge Masse der Tänzerrollenanordnung durch das Gegengewicht weiter erhöht wird, wodurch diese kurzfristige Schwankungen im Bandzug infolge hoher Trägheitskräfte nicht mehr ausreichend ausgleichen kann. Bei sehr niedrigen zu realisierenden Bandzügen machen sich im Falle von Aktoren aufzuwendende Losblechkräfte und -momente negativ bemerkbar, da auch sie die Kompensation von Kurzzeitschwankungen im Bandzug behindern.For this It is known from the prior art, by on the dancer roll attacking counterweights or actuators in the form of hydraulic or pneumatic cylinders which exerted on the strip material Weight of the dancer roll and their storage at least partially compensate. In case of Counterweights results in the problem that the inertial mass the dancer roll arrangement is further increased by the counterweight, causing this short-term Fluctuations in the strip tension due to high inertial forces are no longer sufficient can compensate. Make at very low to realizing tape moves in the case of actuators expended loose plate forces and - Moments negative noticeable, since they also compensate for short-term fluctuations hamper in the strip train.

In den 1 bis 5 sind typische aus dem Stand der Technik bekannte Tänzerrollenanordnungen dargestellt.In the 1 to 5 typical dancer roller assemblies known in the art are shown.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung an einem geförderten flexiblen Materialstrang, insbesondere einem Materialband, anzugeben, die sehr einfach aufgebaut ist und sich somit mit geringem Aufwand in bestehende Bandbehandlungsanlagen integrieren lässt und die ferner die Kompensation auch kurzfristiger Zugschwankungen bei dicken, schweren ebenso wie dünnen, empfindlichen Materialsträngen erlaubt.outgoing This is the object of the invention, a device to compensate for Zugschwankungen and / or to adjust the Tensile stress on a subsidized flexible material strand, in particular a material strip, indicate which is very simple and thus with little effort can be integrated into existing strip processing plants and Furthermore, the compensation of short-term Zugschwankungen thick, heavy as well as thin, sensitive strands of material allowed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Tänzerrolle entlang einer zur Vertikalen neigbaren Bahn verlagerbar ist, wobei der Neigungswinkel der Bahn einstellbar ist.The Object is according to the invention with a device according to the generic term of claim 1, characterized in that the at least one dancer role is displaceable along a tiltable to the vertical path, wherein the inclination angle of the web is adjustable.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass durch eine geeignete Schrägstellung der Bewegungsrichtung der Tänzerrolle zur Vertikalen und somit zum Gewichtskraftvektor der Tänzerrolle eine präzise Einstellung des Bahnzuges ohne zusätzliche, die träge Masse der Anordnung erhöhende Gewichte und ohne Aktoren ermöglicht wird.The present invention is based on the idea that by a suitable inclination the direction of movement of the dancer roll to the vertical and thus to the weight force vector of the dancer roll a precise one Adjustment of the train without additional, the inertial mass increasing the arrangement Weights and without actuators is possible.

Als Materialstrang im Sinne der vorliegenden Erfindung werden bandförmiges Material, insbesondere Metallbänder, Textilbänder, Bänder zum Transport von Gütern verschiedener Art, aber auch Seile, Drähte und dergleichen verstanden.When Material strand in the context of the present invention become strip-shaped material, in particular metal bands, Textile tapes, bands for the transport of goods various types, but also ropes, wires and the like understood.

Durch entsprechende Einstellung des Neigungswinkels der Bahn, entlang derer die Tänzerrolle verlagerbar ist, kann beispielsweise im Falle dicker, schwerer Bänder die volle Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung zur Erzeugung eines hinreichenden Bandzuges ausgenutzt werden, indem nämlich der Neigungswinkel auf Null reduziert wird, so dass die Tänzerrolle in vertikaler Richtung verlagerbar ist. Bei dünnen, sehr empfindlichen Bändern kann entsprechend der Neigungswinkel bis auf 90° vergrößert werden, so dass die Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung praktisch keinen Einfluss mehr auf den Bandzug hat und dieser entsprechend minimal ist. Die jeweils wirksame Zugkraft kann mit einer einfachen trigonometrischen Gleichung aus der Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung bestimmt werden. Sie entspricht der Hangabtriebskraft an einer schiefen Ebene und errechnet sich zu FZ = FG·cosφmit FG = Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung; φ = Neigungswinkel der Bahn zur Vertikalen (0 < φ < 90°).By adjusting the inclination angle of the web, along which the dancer roll is displaced, for example, in the case of thick, heavy tapes, the full weight of the dancer and its storage can be exploited to produce a sufficient strip tension, namely by reducing the angle of inclination to zero, so that the dancer roll is displaceable in the vertical direction. For thin, very sensitive bands can be increased according to the inclination angle up to 90 °, so that the weight of the dancer roll and their storage has virtually no influence on the strip tension and this is correspondingly minimal. The respective effective tensile force can be determined with a simple trigonometric equation from the weight of the dancer roll and its storage. It corresponds to the slope force on an inclined plane and is calculated to F Z = F G · cos with F G = weight of the dancer roll and its storage; φ = angle of inclination of the web to the vertical (0 <φ <90 °).

Durch eine gleichzeitige möglichst reibungsfreie Lagerung der Tänzerrolle auf der zur Vertikalen neigbaren Bahn können neben einer präzisen Einstellung des Bandzuges gleichzeitig Schwankungen im Bahnzug des flexiblen Materialstranges wirksam ausgeglichen werden.By a possible frictionless as possible storage of the dancer roll on the inclinable to the vertical web in addition to a precise adjustment of the tape tension fluctuations simultaneously be balanced effectively in the web of the flexible strand of material.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Tänzerrolle zwischen zwei Umlenkrollen angeordnet, so dass im Betrieb der flexible Materialstrang zusammen mit der Tänzerrolle eine Bandschlinge ausbildet. Bei einer solchen mit bekannten Tänzerrollen insbesondere bei Bandbehandlungsanlagen vielfach realisierten Anordnung erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass mit der erfindungsgemäß auf einer zur Vertikalen neigbaren Bahn verlagerbaren Tänzerrolle deren Umschlingungswinkel sowohl bei der Tänzerbewegung entlang der neigbaren Bahn als auch bei einer Verstellung des Neigungswinkels relativ konstant gehalten werden kann, so dass die auf den Materialstrang ausgeübten Zugkräfte jederzeit präzise kontrollierbar sind.To A first advantageous embodiment of the invention is the dancer roll arranged between two pulleys, so that in operation of the flexible Material strand together with the dancer roll a band loop formed. In such a known dancer rolls in particular at Band treatment plants often realized arrangement proves it prove to be particularly advantageous that with the present invention on a to the vertical inclinable orbit displaceable dancer roll whose wrap angle both in the dancer movement along the tiltable path as well as an adjustment of the angle of inclination can be kept relatively constant, so that on the material strand exerted tensile forces precise at all times are controllable.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die zur Vertikalen neigbare Bahn linear ausgebildet. Bei einer streng linear ausgebildeten Bahn wird der zur Vertikalen eingestellte Neigungswinkel unabhängig von der Momentanposition der Tänzerrolle in der Tänzerbewegung präzise eingehalten, so dass die auf den flexiblen Materialstrang kontinuierlich ausgeübte Zugkraft exakt dem durch die Wahl des Neigungswinkels der Bahn voreingestellten Wert entspricht. Konstruktiv lässt sich dies beispielsweise dadurch realisieren, dass das Lager der Tänzerrolle im Wesentlichen reibungsfrei auf einer Linearführung geführt ist. Hierfür eignen sich insbesondere Linearwälzführungen. Auch konstruktiv anders geartete lineare Führungen sind hierbei als „Linearführungen” einsetzbar, beispielsweise Rollenführungen und Schienenführungen aller Art ebenso wie Gleitführungen oder auch Luftkissenführungen oder Magnetführungen. Beispielsweise kann die Achse der Tänzerrolle in einem linearen Langloch geführt sein oder in einem Spalt zwischen zwei parallel zueinander ausgerichteten Trägern.To Another embodiment of the invention is the vertical tiltable web formed linear. In a strictly linear trained Track is set to the vertical angle of inclination regardless of the current position of the dancer roll in the dancer movement precise complied with, so that the on the flexible material strand continuously practiced Traction exactly the preset by the choice of the inclination angle of the web Value corresponds. Constructive leaves This can be realized, for example, by the fact that the bearing of the Dancer role in Essentially without friction on a linear guide is performed. Suitable for this purpose in particular linear roller guides. Also structurally different type linear guides are used here as "linear guides", for example, roller guides and rail guides of all kinds as well as sliding guides or also air cushion guides or magnetic guides. For example, the axis of the dancer roll in a linear Long hole led be or in a gap between two parallel aligned Carriers.

Nach einer weitergehenden Ausgestaltung der Erfindung kann die Linearführung zur Einstellung des Neigungswinkels der Bahn um einen Drehpunkt mittels eines elektromechanischen Antriebs, insbesondere eines Spindelantriebs, oder eines Stellgliedes, insbesondere eines hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Zylinders, verschwenkbar ausgebildet sein. Ein solcher Verschwenkmechanismus lässt sich konstruktiv einfach realisieren und ist ferner problemlos in eine allgemeine Maschinensteuerung integrierbar.To a further embodiment of the invention, the linear guide for Adjustment of the inclination angle of the web around a pivot point by means of an electromechanical drive, in particular a spindle drive, or an actuator, in particular a hydraulic or pneumatic working cylinder, be designed to be pivotable. Such a Swing mechanism leaves Constructively simple to implement and is also easy in a general machine control integrated.

Alternativ zum Vorstehenden kann die zur Vertikalen neigbare Bahn gekrümmt, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmt sein, wobei der Krümmungsradius groß gegen die Tänzerrollenauslenkung entlang der gekrümmten Bahn gewählt sein muss. Ein geeignetes Verhältnis zwischen Krümmungsradius und Tänzerrollenauslenkung liegt bei etwa ≤ 3:1. Bei einer entsprechenden Wahl des Krümmungsradius relativ zur Auslenkung der Tänzerrolle bewegt sich diese in guter Näherung auf einer nach wie vor im Wesentlichen linearen Bahn, so dass der Neigungswinkel zur Vertikalen weiterhin definiert ist. Konstruktiv lässt sich diese Variante durch Verwendung einer Schwinge realisieren, an der das Lager der Tänzerrolle geführt ist, wobei der Drehpunkt der Schwinge zur Einstellung des Neigungswinkels der Bahn, auf der die Tänzerrolle verlagerbar ist, seinerseits verlagerbar ist. Insbesondere kann der Drehpunkt der Schwinge mittels eines Stellantriebs entlang einer linearen, im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Bahnkurve verlagerbar sein. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere bei einer Anordnung mit zwei benachbarten Umlenkrollen der Umschlingungswinkel, d. h. der Winkel, mit dem die Tänzerrolle von dem flexiblen Materialstrang umschlungen wird, unabhängig von der Position des Schwingendrehpunkts und damit des Neigungswinkels der Bahn praktisch konstant ist.alternative to the foregoing, the track inclinable to the vertical can be curved, in particular curved in a circular arc, where the radius of curvature big against the dancer roll deflection along the curved Rail chosen have to be. A suitable ratio between radius of curvature and Tänzerrollenauslenkung is about ≤ 3: 1. With a corresponding choice of the radius of curvature relative to the deflection the dancer role this moves in a good approximation on a still essentially linear path, so that the Inclination angle to the vertical is still defined. constructive let yourself realize this variant by using a rocker, at the the camp of the dancer roll guided is, wherein the pivot point of the rocker for adjusting the inclination angle the track on which the dancer roll is displaceable, in turn is relocatable. In particular, the Fulcrum of the rocker by means of an actuator along a linear, substantially vertically oriented trajectory displaced be. This has the advantage that, in particular in an arrangement with two adjacent pulleys of the wrap angle, d. H. of the Angle with which the dancer roll is wrapped by the flexible strand of material, regardless of the position of the pivot point and thus the angle of inclination the railway is practically constant.

Alternativ zu einer linearen Verlagerung des Schwingendrehpunktes kann der Drehpunkt der Schwinge, an deren Ende die Tänzerrolle angeordnet ist, mittels eines Stellantriebs entlang einer gekrümmten, im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Bahnkurve verlagerbar sein. Diese Bahnkurve kann durch eine weitere Schwinge, an der der Drehpunkt verschwenkbar gelagert ist, vorgegeben sein.alternative to a linear displacement of the swing fulcrum, the Fulcrum of the rocker, at the end of the dancer roll is arranged by means of an actuator along a curved, substantially vertical aligned trajectory be displaced. This trajectory can through another rocker on which the pivot pivotally mounted is, be predetermined.

Bei der Verwendung der Tänzerrolle zur Einstellung des Bahnzuges bei sehr schweren flexiblen Materialsträngen, die entsprechende Zugkräfte erfordern, kann es zweckmäßig sein, die wenigstens eine Tänzerrolle entlang der zur Vertikalen neigbaren Bahn durch Krafteinwirkung eines Aktors, insbesondere eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders, zu verlagern. Dies eröffnet die Möglichkeit, zusätzlich zur durch die Tänzerrolle selbst erzeugten Kraft, d. h. der Hangabtriebskraft auf der neigbaren Bahn, eine weitere Kraft zu erzeugen, die den Bahnzug vergrößert. Sinnvollerweise kommt der Aktor dann zum Einsatz, wenn ein verschwindender Neigungswinkel gewählt ist, d. h. die volle Gewichtskraft auf den flexiblen Materialstrang wirkt.at the use of the dancer roll for adjusting the web tension in very heavy flexible material strands, the corresponding tensile forces require, it may be appropriate the at least one dancer role along the path that can be tilted to the vertical by the action of force an actuator, in particular a hydraulic or pneumatic cylinder, to relocate. This opens the possibility, in addition to through the dancer roll self-generated force, d. H. the downhill force on the tiltable Track to generate another force that increases the train. Logically, The actuator is then used when a vanishing angle of inclination chosen is, d. H. the full weight on the flexible material strand acts.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage für bahnförmiges Material, insbesondere metallische Bänder, mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Zugspannung und/oder zur Kompensation von Zugschwankungen bei dem bahnförmigen Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10.One Another aspect of the present invention relates to a treatment plant for sheet material, in particular metallic bands, with a device for adjusting the tension and / or for Compensation of tensile variations in the sheet material after a the claims 1 to 10.

Für die Behandlungsanlage gelten die vorstehend genannten Vorteile entsprechend.For the treatment plant apply the advantages mentioned above accordingly.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert.in the The invention will be described below with reference to an exemplary embodiment Drawing closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Tänzerrollenanordnung für bahnförmiges Material mit einer linear und vertikal verlagerbaren Tänzerrolle in schematischer Seitenansicht, 1 a known from the prior art dancer roll arrangement for sheet material with a linear and vertical displaceable dancer roll in a schematic side view,

2 eine zweite aus dem Stand der Technik bekannte Tänzerrollenanordnung für bahnförmiges Material mit einer an einer horizontalen Schwinge gehaltenen Tänzerrolle, 2 a second known from the prior art dancer roll arrangement for sheet material with a held on a horizontal rocker dancer roll,

3 die Tänzerrollenanordnung aus 1 mit einem Gegengewicht, 3 the dancer roll arrangement 1 with a counterweight,

4 die Tänzerrollenanordnung aus 2 mit einem Gegengewicht, 4 the dancer roll arrangement 2 with a counterweight,

5 die Tänzerrollenanordnung aus 2 mit einem Aktor, 5 the dancer roll arrangement 2 with an actor,

6 eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und zur Einstellung der Zugspannung an bahnförmigem Material mit einer entlang einer zur Vertikalen neigbaren Bahn verlagerbaren Tänzerrolle gemäß einer ersten Ausführung, 6 a device for compensation of tension fluctuations and for adjusting the tension on web material with a dancer roll displaceable along a path which can be tilted to the vertical according to a first embodiment,

7 die Vorrichtung aus 6 mit einem Aktor zur Erhöhung der Zugspannung, 7 the device off 6 with an actuator to increase the tension,

8 eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und zur Einstellung der Zugspannung an bahnförmigem Material in einer zweiten Ausführung und 8th a device for compensation of Zugschwankungen and for adjusting the tension on web material in a second embodiment and

9 eine Behandlungsanlage für metallische Bänder mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Zugspannung und zur Kompensation von Zugschwankungen gemäß 6. 9 a treatment plant for metallic strip with a device for adjusting the tension and for compensation of tension fluctuations according to 6 ,

1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Tänzerrollenanordnung mit einer zwischen zwei Umlenkrollen 110, 120 angeordneten Tänzerrolle 100. Das in einer – nicht im Einzelnen dargestellten – Bandbehandlungsanlage im Wesentlichen horizontal geführte Band M, vorliegend ein Metallband, wird durch die Umlenkrolle 110 aus der horizontalen Richtung in die vertikale Richtung nach unten umgelenkt, umschlingt die Tänzerrolle 100 mit einem Umschlingungswinkel im Bereich von 180° und wird anschließend zur Vertikalen leicht geneigt zur zweiten Umlenkrolle 120 hochgeführt, wo es in die horizontale Richtung umgelenkt wird. 1 shows a known from the prior art dancer roll arrangement with one between two pulleys 110 . 120 arranged dancer roll 100 , The strip M, essentially a metal strip guided substantially horizontally in a strip processing system (not shown in detail), in the present case a metal strip, passes through the deflection roller 110 deflected from the horizontal direction in the vertical direction down, the dancer roll wraps around 100 with a wrap angle in the range of 180 ° and is then slightly inclined to the vertical to the second pulley 120 high, where it is deflected in the horizontal direction.

Die Tänzerrolle 100 ist bei der Anordnung der 1 an einer vertikal ausgerichteten Linearführung 130 verlagerbar, so dass annähernd die gesamte Gewichtskraft der Tänzerrolle 100 und ihrer Lagerung 110a auf das Metallband M wirkt. Dies kann insbesondere bei dünnen und entsprechend empfindlichen Metallbändern zu unzulässig hohen Bandzügen führen.The dancer roll 100 is in the arrangement of 1 on a vertically oriented linear guide 130 displaceable, so that approximately the entire weight of the dancer roll 100 and their storage 110a acts on the metal band M. This can lead to unacceptably high belt tension, especially for thin and correspondingly sensitive metal bands.

Das gleiche Problem ergibt sich auch bei der aus dem Stand der Technik bekannten Tänzerrollenanordnung gemäß 2, bei der die wiederum zwischen zwei Umlenkrollen 210, 220 angeordnete Tänzerrolle 200 am äußeren Ende einer Schwinge 230 auf einem Kreisbahnabschnitt geführt ist, wobei die Schwinge 230 ihrerseits an einem Drehpunkt 240 schwenkbar gelagert ist. Wie in 2 erkennbar, wirkt auch hier die gesamte Gewichtskraft der Tänzerrolle 200 und ihrer Aufhängung an der Schwinge 230 als Zugkraft auf das Metallband M.The same problem arises in accordance with the known from the prior art dancer roll arrangement 2 in which the turn between two pulleys 210 . 220 arranged dancer roll 200 at the outer end of a swingarm 230 is guided on a circular path section, wherein the rocker 230 in turn at a pivot point 240 is pivotally mounted. As in 2 Recognizable, here too, the entire weight of the dancer roller acts 200 and its suspension on the swingarm 230 as tensile force on the metal strip M.

In 3 ist eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Lösung dargestellt. Hierbei wird die auf das Metallband M wirkende Gewichtskraft der Tänzerrolle 100 und ihrer Lagerung an der Linearführung 130 durch ein Gegengewicht 140 kompensiert, wobei das Gegengewicht 140 derart gewählt sein kann, dass die resultierende auf das Metallband M wirkende Zugkraft dem gewünschten Wert entspricht. Problematisch an dieser Anordnung ist, dass durch das Gegengewicht die träge Masse der Tänzerrollenanordnung entsprechend erhöht ist, so dass bei den Ausgleichsbewegungen der Tänzerrolle 100 die Trägheitskraft sowohl der Tänzerrolle 100 selbst als auch des Gegengewichts 140 überwunden werden muss. Dies führt letztlich dazu, dass Kurzzeitschwankungen im Bandzug trägheitsbedingt nicht in zufriedenstellender Weise ausgeglichen werden können.In 3 another solution known from the prior art is shown. Here, the force acting on the metal strip M weight of the dancer roll 100 and their storage on the linear guide 130 by a counterweight 140 compensated, with the counterweight 140 may be chosen such that the resulting tensile force acting on the metal strip M corresponds to the desired value. The problem with this arrangement is that the inertia of the dancer roller assembly is increased accordingly by the counterweight, so that during the compensatory movements of the dancer roll 100 the inertial force of both the dancer roll 100 itself as well as the counterweight 140 must be overcome. This ultimately leads to short-term fluctuations in the strip tension can not be compensated in a satisfactory manner due to inertia.

4 zeigt die Tänzerrollenanordnung aus 2, wobei hier die Schwinge 230' über den Drehpunkt 240 hinaus verlängert ist, und ein Gewicht 250 entlang der Schwinge 230' derart verlagerbar ist, dass es die durch die Gewichtskraft der Tänzerrolle auf das Band M ausgeübte Zugkraft durch ein entsprechendes Gegenmoment verstärkt oder abschwächt. 4 shows the dancer roll arrangement 2 , where here the swingarm 230 ' over the pivot point 240 is extended, and a weight 250 along the swingarm 230 ' is displaceable in such a way that it strengthens or attenuates the tensile force exerted by the weight force of the dancer roll on the band M by a corresponding counter-torque.

5 zeigt erneut die Tänzerrollenanordnung aus 2, wobei hier ein Aktor 260 in Form eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders an der Schwinge 230 angreift und somit in zu 4 analoger Weise die auf das Band M durch die Tänzerrolle 200 ausgeübte Bandzugkraft verstärkt oder auch abschwächt. 5 again shows the dancer roll arrangement 2 , where here is an actor 260 in the form of a hydraulic or pneumatic cylinder on the rocker 230 attacks and thus in too 4 analogous to the on the band M by the dancer role 200 exerted tensile strength exacerbated or weakened.

In 6 ist eine Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und zur Einstellung der Zugspannung an bahnförmigem Material vorliegend einem Metallband M – mit einer entlang einer zur Vertikalen neigbaren Bahn verlagerbaren Tänzerrolle 2 in einer ersten Ausführung dargestellt. Das Metallband M wird hierzu um eine Umlenkrolle 3 geführt und bildet sodann mit der Tänzerrolle 2 eine Bandschlinge mit einen Umschlingungswinkel im Bereich von 180°, bevor es über eine weitere Rolle 1 erneut umgelenkt wird. Vorliegend erfolgt die Umlenkung in eine zur Horizontalen geneigte Richtung. Es versteht sich jedoch, dass eine Umlenkung in die Horizontale oder in eine andere Richtung ebenso möglich ist.In 6 is a device for compensating Zugschwankungen and for adjusting the tension on web-shaped material present a metal strip M - with a displaceable along a tiltable path to the vertical dancer roll 2 shown in a first embodiment. The metal For this purpose, band M is a deflection roller 3 led and then forms with the dancer role 2 a band loop with a wrap angle in the range of 180 °, before passing over another roll 1 is redirected again. In the present case, the deflection takes place in a direction inclined to the horizontal direction. It is understood, however, that a deflection in the horizontal or in another direction is also possible.

Die neigbare Bahn der Vorrichtung der 6 ist vorliegend als Linearführung 4 ausgebildet, auf der die Tänzerrolle mittels eines Fahrschemels 2a, auf dem die Lagerböcke der Tänzerrolle angeordnet sind, im Wesentlichen reibungsfrei bewegt werden kann. Die Linearführung 4 kann zur Einstellung des Neigungswinkels φ um einen Drehpunkt X mittels eines nicht dargestellten elektromechanischen Antriebs, insbesondere eines Spindelantriebs, verschwenkt werden.The inclinable orbit of the device 6 is present as a linear guide 4 trained on the dancer roll by means of a subframe 2a , on which the bearing blocks of the dancer roll are arranged, can be moved substantially without friction. The linear guide 4 can be pivoted to adjust the inclination angle φ about a pivot point X by means of an electromechanical drive, not shown, in particular a spindle drive.

Muss also bei gegebenem Bandmaterial und gegebener Banddicke der Bandzug an der Tänzerrolle 2 voreingestellt werden, so wird der Neigungswinkel φ für die Lineareinheit 4 derart eingestellt, dass die daraus resultierende Zugkraft FZ dem geforderten Wert entspricht. FZ berechnet sich dabei zu FZ = G·cosφ,wobei G die Gewichtskraft der Tänzerrolle 2 und ihrer Lagerung und φ der Neigungswinkel der Linearführung 4 ist.So, for a given strip material and given strip thickness, must the strip pull on the dancer roll 2 By default, the inclination angle φ becomes the linear unit 4 set such that the resulting tensile force F Z corresponds to the required value. F Z is calculated to F Z = G · cosφ, where G is the weight of the dancer roll 2 and their storage and φ the inclination angle of the linear guide 4 is.

Hierdurch ist eine präzise Einstellung des Bandzuges bis zu einem Maximalwert, der durch die Gewichtskraft der Tänzerrolle und ihrer Lagerung bestimmt wird, ohne Einsatz zusätzlicher Gewichte oder Stellmittel möglich. Durch die im Wesentlichen reibungsfreie Lagerung der Tänzerrolle 2 auf der Linearführung 4 können in üblicher Weise Kurzzeitschwankungen im Bandzug ausgeglichen werden.As a result, a precise adjustment of the tape tension is up to a maximum value, which is determined by the weight of the dancer and its storage, without the use of additional weights or actuators possible. Due to the substantially frictionless storage of the dancer roll 2 on the linear guide 4 In the usual way short-term fluctuations in the strip tension can be compensated.

In 7 ist die Vorrichtung aus 6 zusätzlich mit einem Aktor in Form eines pneumatischen Zylinders 5 versehen. Dieser kommt zum Einsatz, wenn der durch die volle Gewichtskraft der Tänzerrolle 2 und ihrer Lagerung erzeugte Bandzug nicht ausreichend ist, was beispielsweise bei der Behandlung dicker und sehr schwerer Metallbänder der Fall sein kann. Wie in 7 erkennbar, kann zunächst die volle Gewichtskraft der Tänzerrolle 2 und ihrer Lagerung für den Bandzug genutzt werden, wenn ein Neigungswinkel φ = 0 eingestellt wird, so dass die Lineareinheit 4 vertikal ausgerichtet ist. Ist der hierdurch erzeugte Bandzug noch nicht ausreichend, so kann über den Aktor 5 eine zusätzliche Kraft auf die Tänzerrolle 2 ausgeübt werden, so dass der Bandzug bis auf das erforderliche Maß verstärkt wird. Die resultierende Bandzugkraft errechnet sich somit zu FZ' = G + FA mit FA: vom Aktor 5 auf die Tänzerrolle 2 ausgeübte Kraft.In 7 the device is off 6 additionally with an actuator in the form of a pneumatic cylinder 5 Mistake. This is used when the full weight of the dancer roll 2 and their storage produced strip tension is not sufficient, which may be the case for example in the treatment of thick and very heavy metal bands. As in 7 recognizable, first, the full weight of the dancer roll 2 and their storage are used for the strip tension, if an inclination angle φ = 0 is set, so that the linear unit 4 is vertically aligned. If the strip tension produced as a result is not sufficient, then the actuator can be used 5 an extra force on the dancer roll 2 be exercised, so that the strip tension is reinforced to the extent necessary. The resulting belt tensile force is thus calculated to F Z '= G + F A with F A : from the actuator 5 on the dancer roll 2 applied force.

In 8 ist eine weitere Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung an einem Metallband in einer zweiten Ausführung dargestellt. Diese unterscheidet sich von der der 6 dadurch, dass die Tänzerrolle 2 nicht entlang einer Lineareinheit reibungsfrei bewegt werden kann, sondern an einer Schwinge 6 aufgehängt ist, deren Länge groß gegenüber dem Verstellbereich der Tänzerrolle 2 gewählt ist, so dass die Auslenkungen der Tänzerrolle 2 im Betrieb der Vorrichtung in guter Näherung linear sind. Ein geeignetes Verhältnis zwischen Krümmungsradius und Tänzerrollenauslenkung liegt bei etwa ≤ 3:1. Die Neigung zur Vertikalen dieser quasi linear auslenkbaren Tänzerrolle 2 kann nun wiederum eingestellt werden, um den gewünschten Bandzug auf das Metallband M auszuüben. Hierzu ist die Aufhängung der Schwinge, d. h. ihr Drehpunkt, entlang einer vorgebbaren Bahnkurve bewegbar.In 8th is a further device for compensation of Zugschwankungen and / or for adjusting the tension on a metal strip in a second embodiment shown. This is different from the one of 6 in that the dancer roll 2 can not be moved along a linear unit without friction, but on a rocker 6 is suspended, the length of which is large compared to the adjustment range of the dancer roll 2 is chosen, so that the deflections of the dancer roll 2 are linear in good approximation during operation of the device. A suitable ratio between radius of curvature and dancer roll deflection is about ≤ 3: 1. The inclination to the vertical of this quasi linearly deflectable dancer roll 2 can now be adjusted in turn to exercise the desired strip tension on the metal strip M. For this purpose, the suspension of the rocker, ie its fulcrum, movable along a predetermined trajectory.

In 8 sind zwei unterschiedlich eingestellte Neigungswinkel φ, φ' dargestellt. Im ersten Fall ist der Fahrschemel 6a der Schwinge 6 in eine untere Position A verfahren, die einem vergleichsweise kleinen Winkel φ ≈ 30° entspricht. Die diesem Winkel zuordnenbare Bandzugkraft kann mit F = G·cosφ berechnet werden. Soll der auf das Metallband M durch die Tänzerrolle 2 ausgeübte Bandzug in bestimmter Weise reduziert werden, so wird der Fahrschemel 6a der Schwinge 6 in eine obere Position B verfahren, die einem vergrößerten Winkel φ' ≈ 50° entspricht. Die daraus wiederum resultierende Bandzugkraft F' berechnet sich zu F' = G·cosφ' und ist kleiner als die zu Position A berechnete Zugkraft F.In 8th are two differently set inclination angle φ, φ 'shown. In the first case is the subframe 6a the swingarm 6 moved to a lower position A, which corresponds to a relatively small angle φ ≈ 30 °. The band tensile force attributable to this angle can be calculated with F = G · cosφ. Shall the on the metal band M through the dancer roll 2 applied strip tension can be reduced in a certain way, so will the subframe 6a the swingarm 6 moved to an upper position B, which corresponds to an enlarged angle φ '≈ 50 °. The resulting tensile tensile force F 'is calculated as F' = G · cosφ 'and is smaller than the tensile force F calculated for position A.

Es versteht sich, dass die Bewegung des Fahrschemels 6a durch einen elektromechanischen Antrieb ebenso wie durch einen hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Zylinder (beides nicht dargestellt in 8) bewirkt werden kann.It is understood that the movement of the subframe 6a by an electromechanical drive as well as by a hydraulically or pneumatically operated cylinder (both not shown in 8th ) can be effected.

Der Vorteil einer vertikal angeordneten Lineareinheit 7, entlang derer der Drehpunkt der Schwinge 6 verlagert werden kann, liegt darin, dass bei der vorliegenden Anordnung mit zwei benachbarten Umlenkrollen 1, 3 der Umschlingungswinkel für die Tänzerrolle 2 im Wesentlichen unabhängig von der Position des Schwingendrehpunktes praktisch konstant gehalten werden kann.The advantage of a vertically arranged linear unit 7 , along which the pivot point of the rocker 6 can be shifted, is that in the present arrangement with two adjacent pulleys 1 . 3 the wrap angle for the dancer roll 2 can be kept practically constant regardless of the position of the pivot point substantially.

In 9 ist schließlich eine Behandlungsanlage für metallische Bänder mit einer Vorrichtung gemäß 6 dargestellt. Hierbei wird das Metallband M, beispielsweise ein Kupfer- oder Kupferlegierungsband, von einer ersten Rolle 10 abgewickelt und zunächst durch einen Ofen 12, beispielsweise einen Glühofen, geleitet. Sodann wird das Band M an der Rolle 3 umgelenkt und bildet mit der Tänzerrolle 2 eine Schlinge, wobei die Tänzerrolle in der im Zusammenhang mit 6 beschriebenen Weise entlang einer zur Vertikalen um den Winkel φ neigbaren Bahn verlagerbar ist. Sodann wird das Metallband um eine weitere Rolle 1 wieder in die Horizontale umgelenkt und schließlich von einer zweiten Rolle 10 aufgewickelt. In der vorliegenden Behandlungsanlage für metallische Bänder ist somit eine präzise Voreinstellung des Bandzuges und seine kontrollierte Änderung bei geänderten Betriebsparametern möglich.In 9 Finally, a treatment plant for metallic bands with a device according to 6 shown. Here, the metal strip M, for example, a copper or copper alloy strip, from a first roll 10 settled and closed next through a stove 12 , For example, an annealing furnace, passed. Then the tape M is on the roll 3 diverted and forms with the dancer roll 2 a sling, the dancer roll being in the context of 6 described way along a to the vertical by the angle φ inclinable path is displaceable. Then, the metal band around another role 1 turned back to the horizontal and finally from a second role 10 wound. In the present treatment plant for metallic bands thus precise pre-adjustment of the strip tension and its controlled change is possible with changed operating parameters.

Claims (11)

Vorrichtung zur Kompensation von Zugschwankungen und/oder zur Einstellung der Zugspannung an einem geförderten flexiblen Materialstrang (M), insbesondere einem Metallband, mit wenigstens einer von dem Materialstrang umschlingbaren beweglichen Tänzerrolle (2), dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Tänzerrolle (2) entlang einer zur Vertikalen neigbaren Bahn (4) verlagerbar ist, wobei der Neigungswinkel (φ) der Bahn einstellbar ist.Device for compensating for tension fluctuations and / or for adjusting the tension on a conveyed flexible material strand (M), in particular a metal strip, with at least one movable dancer roll ( 2 ), characterized in that the at least one dancer roll ( 2 ) along a track inclinable to the vertical ( 4 ) is displaceable, wherein the inclination angle (φ) of the web is adjustable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tänzerrolle (2) zwischen zwei Umlenkrollen (1, 3) angeordnet ist, so dass im Betrieb der flexible Materialstrang (M) zusammen mit der Tänzerrolle (2) eine Strangschlinge ausbildet.Apparatus according to claim 1, characterized in that the dancer roll ( 2 ) between two pulleys ( 1 . 3 ) is arranged so that in operation the flexible material strand (M) together with the dancer roll ( 2 ) forms a strand loop. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Vertikalen neigbare Bahn (4) linear ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the track inclinable to the vertical ( 4 ) is linear. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager der Tänzerrolle (2) im Wesentlichen reibungsfrei auf einer Linearführung (4) geführt ist.Device according to claim 3, characterized in that the bearing of the dancer roll ( 2 ) substantially frictionless on a linear guide ( 4 ) is guided. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (4) zur Einstellung des Neigungswinkels (φ) um einen Drehpunkt (X) mittels eines elektromechanischen Antriebs, insbesondere eines Spindelantriebs, oder eines Stellgliedes, insbesondere eines hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Zylinders, verschwenkbar ausgebildet ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the linear guide ( 4 ) for adjusting the inclination angle (φ) about a pivot point (X) by means of an electromechanical drive, in particular a spindle drive, or an actuator, in particular a hydraulically or pneumatically operated cylinder, is designed to be pivotable. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Vertikalen neigbare Bahn gekrümmt, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius groß gegen die Auslenkung der Tänzerrolle (2) entlang der gekrümmten Bahn gewählt ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inclinable to the vertical path is curved, in particular arcuately curved, wherein the radius of curvature large against the deflection of the dancer roll ( 2 ) is selected along the curved path. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager der Tänzerrolle (2) an einer Schwinge (6) geführt ist, wobei der Drehpunkt der Schwinge zur Einstellung des Neigungswinkels (φ) verlagerbar ist.Device according to claim 6, characterized in that the bearing of the dancer roll ( 2 ) on a rocker ( 6 ), wherein the pivot point of the rocker for adjusting the inclination angle (φ) is displaceable. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt der Schwinge (6) mittels eines Stellantriebs entlang einer linearen, im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Bahnkurve (7) verlagerbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the pivot point of the rocker ( 6 ) by means of an actuator along a linear, substantially vertically oriented trajectory ( 7 ) is displaceable. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt der Schwinge (6) mittels eines Stellantriebs entlang einer gekrümmten, im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Bahnkurve verlagerbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the pivot point of the rocker ( 6 ) is displaceable by means of an actuator along a curved, substantially vertically oriented trajectory. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Tänzerrolle (2) entlang der zur Vertikalen neigbaren Bahn (4) durch Krafteinwirkung eines Aktors (5), insbesondere eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders, verlagerbar ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one dancer roll ( 2 ) along the track inclinable to the vertical ( 4 ) by force of an actuator ( 5 ), in particular a hydraulic or pneumatic cylinder, is displaceable. Behandlungsanlage für bahnförmiges Material, insbesondere metallische Bänder, mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Zugspannung und/oder zur Kompensation von Zugschwankungen bei dem bahnförmigen Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Treatment plant for sheet material, in particular metallic bands, with a device for adjusting the tension and / or for Compensation of tensile variations in the sheet material after a the claims 1 to 10.
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