DE2059711A1

DE2059711A1 - Einrichtung zum Wickeln von Bandmaterial,insbesondere von Grobblechen u.dgl.

Info

Publication number: DE2059711A1
Application number: DE19702059711
Authority: DE
Inventors: John Gross; Lind Arthur Louis
Original assignee: Gulf & Western Ind Prod Co
Current assignee: Gulf & Western Ind Prod Co
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1971-08-26
Also published as: US3645120A; JPS4836829B1

Description

GuIf + Western Industrial Products Company, 420 50th Street

Grand Rapids, Michigan (USA)

Einrichtung zum Wickeln von Bandmaterial, insbesondere von

Grobblechen u.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Wickeln von Bandmaterial, insbesondere von Tafelmaterial, wie vor allem Grobblechen u.dgl.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere für Walzwerksanlagen und hier in besonderem Maße für das Warmwickeln grober Stahlbleche bestimmt, obwohl ihr Anwendungsbereich breiter ist und sie zum Aufwickeln von Band- und Tafelmaterial unterschiedlicher Arten verwendet werden kann.

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In der Vergangenheit durchgeführte Versuche zum Aufwickeln von Qualitätsstahlblechen in einem Temperaturbereich von 480 - 590° 0 waren nicht besonders zufriedenstellend. Man hat bereits Versuche angestellt, Bleche um die herkömmlichen aufweitbaren und rotierenden Vickeldorne herumzuwickeln. Diesen Versuchen war jedoch kein Erfolg beschieden, da es sich als äußerst schwierig herausstellte, dem Wickeldorn, den Gegendruckwalzen und Führungen eine solch ausreichende Festigkeit zu geben, daß sie den für das Biegen der Bleche erforderlichen Kräften standzuhalten vermögen.

Weiterhin hat man in der Vergangenheit Versuche mit einer Kombination eines rotierenden Doras und Gegendruckwalzen angestellt. Das Blech wurde hier von den Gegendruckwalzen und zugeordneten Führungen vollständig um den Dorn herumgebogen. Dabei erwies es sich jedoch als schwierig, das Blech eng um den Dorn herumzulegen. Da überdies die Sperr- bzw. Gegendruckwalzen notwendigerweise dicht an dem Blech anliegen, schlugen diese jeweils beim Vorbeigang des Wickelkopfendes gegen den Wickel, wodurch das Blech zwischen den benachbarten Wickellagen unerwünschte Oberflächenmarkierungen erhielt. Hierdurch wurde die Oberflächenqualität des Bleches beeinträchtigt.

Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Einrichtungen bestand darin, daß bei ihnen die Zugspannungen sehr genau eingestellt und außerdem die Walzen- und Dorngeschwindigkeiten kontinuierlich geändert werden mußten. Es wurden daher verhältnismäßig

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verwickelte Steuersysteme benötigt. Außerdem war die Arbeitsgeschwindigkeit dieser Systeme begrenzt.

Zu den vorgenannten Hachteilen kam noch hinzu, daß die vorbekannten Einrichtungen besondere Geräte zum Abziehen der Wickel von dem Born und zur Übergabe der Vickel an eine Förder- oder Bearbeitungsvorrichtung benötigten.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Kachteile der bekannten Wickeleinrichtungen zu be- λ seitigen. Insbesondere bezweckt die Erfindung eine Wickeleinrichtung, die ohne verwickelte Steuervorrichtungen auskommt und bei der der Wickel Vorgang ohne Beeinträchtigung der Oberflächenqualität bzw. des Oberflächenzustands des Wickelguts erfolgt. Dabei soll die erfindungsgemäße Wickeleinrichtung vorzugsweise so ausgebildet sein, daß die fertigen Wickel unmittelbar auf einen förderer od.dgl. abgelegt werden können.

Die erfindungsgemäße Wickeleinrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß sie unterhalb eines im Durchlaufweg des Bandma- λ terials befindlichen Biegewalzensatzes einen Wickelaufnahmekäfig aufweist, der mindestens zwei um im Abstand voneinander angeordnete und parallel su den Biegewalzenachsen verlaufende Achsen rotierende Sperrwalzen aufweist, die an gesonderten Walzenträgern angeordnet und zwischen einer oberen Stellung, die der Arbeitsstellung des Wickelanfangs zu Beginn des Wickelvorgangs entspricht, und einer unteren Austragsstellung bewegbar sind, in der die fertigen Wickel nach unten aus dem Käfig herausführbar sind.

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Vorzugsweise ist hierbei im Weg des horizontal zugeführten Bandmaterials eine Klemmwalzenvorrichtung vorgesehen, welche das Bandmaterial unter einem geringen Winkel zur Horizontalen nach unten zu dem Biegewalzensatz umlenkt, der mindestens zwei oberhalb des Banddurchlaufs befindliche, sich in Querrichtung des Bandes erstreckende Walzen und mindestens eine unterhalb des Banddurchlaufs zwischen den beiden erstgenannten Biegewalzen angeordnete, sich ebenfalls in Querrichtung des Bandes erstreckende Walze aufweist.

Die genannten Walzenträger, an denen die ein Widerlager für den Wickel bildenden Sperr- bzw. Gegendruckwalzen angeordnet sind, bestehen vorteilhafterweise aus Schwenkarmen, die z.B. mittels eines Zylinder-Kolbenantriebs schwenkbar sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist unterhalb der Sperrwalzen eine Vorrichtung zur Beförderung oder sonstigen Behandlung der Wickel angeordnet. Dabei ist die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die fertigen Wickel unter Abstützung an den Sperrwalzen aus dem Wickelkäfig nach unten abgesenkt und auf eine unter dem Wickelkäfig befindliche Auflage, z.B. einen Wagen oder eine sonstige Beförderungsvorrichtung, abgesetzt werden können. Das Maschinengestell der Wickeleinrichtung ist hierbei vorteilhafterweise so ausgebildet, daß der Wagen od.dgl. seitlich in das Gestell hineingeführt bzw. wieder aus ihm herausgeführt werden kann.

Der den Wickel aufnehmende Käfig besteht vorteilhafterweise

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aus einer Mehrzahl über den Wickelumfang verteilter Stützrollen oder -walzen u.dgl. Vorteilhaft ist insbesondere eine Anordnung, bei der oberhalb der beiden Sperr- bzw. Gegendruckwalzen nach außen verstellbare Stützwalzen angeordnet sind. Diese Stützwalzen können ihrerseits an Walzenträgern, vorzugsweise Schwenkarmen, angeordnet sein, wobei diese Walzenträger bzw. Schwenkarme zweckmäßig mit gekrümmten, dem Wickelumfang angepaßten Fiihrungsflachen versehen sind.

Von besonderer Bedeutung ist, daß bei der erfindungsgemäßen Wickeleinrichtung das Band- bzw. Tafelmaterial ohne die Verwendung eines Domes gewickelt werden kann. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Wickeleinrichtung keine bauaufwendigen und verwickelten Geschwindigkeitssteuerungen benötigt und praktisch mit der Walz- bzw. Wickelgeschwindigkeit betrieben werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Wickeleinrichtung wird das Wickelgut in einer abwärts gerichteten Bewegung gewickelt. Die Einrichtung zur Handhabung der Wickel entspricht im wesentlichen den bekannten Einrichtungen. Mit der erfindungsgemäßen Wickeleinrichtung lassen sich verhältnismäßig dickwandige Platten bzw. Grobbleche bei niedrigen Temperaturen wickeln, ohne daß sich hierbei an der Oberfläche des Wickelguts Markierungen einstellen oder die Oberfläche in sonstiger Weise beeinträchtigt wird.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes lusführungsbeispiel der erfindungßgemäßen Wickeleinrichtung im Schnitt dargestellt.

Die dargestellte Wickeleinrichtung weist ein vertikales Ma-

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schinengestell mit einem Maschinenfundament 10 und einem Paar im wesentlichen paralleler, aufragender, gleich ausgebildeter und im Abstand voneinander angeordneter Seitenrahmen 12 auf, von denen in der Zeichnung nur der eine Seitenrahmen zu erkennen ist. Die Seitenrahmen 12 bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dickwandigen Stahlplatten in Schweißkonstruktion.

Im oberen Bereich der Rahmen 12 ist quer zwischen den Rahmen eine Klemmwalzenvorrichtung 14 angeordnet. Diese Klemmwalzenvorrichtung 14 erfaßt das von einer Walzenstraße herkommende Band 16 und führt es einem Biegewalzensatz 18 zu. Die Klemmwalzenvorrichtung 14 weist eine Walze 20 auf, die zwischen den Seitenrahmen 12 in von diesen getragenen Lagern gelagert ist. Oberhalb dieser Walze 20 befindet sich eine mit ihr zusammenwirkende zweite Walze 22 mit etwas größerem Durchmesser. Die Walze 22 ist gegenüber der Walze 20 in Vertikalrichtung einstellbar; sie ist mit ihren gegenüberliegenden Enden bzw. den Walzenzapfen in Walzenlagern 24 gehalten. Die Walzenlager 24 sind in einer Führung verschiebbar geführt, die von Keilführungen oder sonstigen Führungselementen 26 der Seitenrahmen 12 gebildet wird.

Die Verstellung der Walzenlager 24 zur Einstellung der Position und/oder der von der Walze 22 ausgeübten Klemmkraft läßt sich mittels unterschiedlicher Verstellvorrichtungen erreichen. Bei dem dargestellten Ausführungebeispiel sind hierfür gesonderte doppelt wirkende hydraulische Zylinder 30

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vorgesehen, die von Lagerplatten 28 getragen werden, welche an den oberen Enden der beiden Seitenrahmen 12 befestigt sind. Die Kolbenstange 31 der beiden hydraulischen Zylinder 30 greift durch die zugeordnete Lagerplatte 28 hindurch nach unten und ist hier mit dem zugeordneten Lagerblock 24 verbunden. Durch Steuerung der Druckbeaufschlagung der hydraulischen Zylinder läßt sich die von der Walze 22 ausgeübte Klemmkraft demgemäß einstellen.

Die beiden Klemm- und Zuführungswalzen 20 und 22 sind so angetrieben, daß sie das Band bzw. das Blech 16 dem Biegewalzensatz 18 zuführen. Auf dem Zuführungsweg zu dem Biegewalzensatz sind zu diesem Zweck Führungsplatten 32, 34 und 36 angeordnet, die sich quer zwischen den beiden Seitenrahmen 12 erstrecken und mit diesen z.B. durch Verschrauben oder Verschweißen verbunden sind.

Der Biegewalzensatz 18 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Paar angetriebener Walzen 40 und 42, die ebenfalls quer zwischen den Seitenrahmen' 12 angeordnet sind. Die angetriebenen Walzen 40 und 42 liegen dabei oberhalb des von den Führungselementen gebildeten Durchlaufwegs des Bandmaterials} sie sind um ihre Längsachsen drehbar. Außerdem weist der Biegewalzensatz 18 eine einstellbare angetriebene Walze 44 auf, die unterhalb des Durchlaufwegs des Bandmaterials 16 im wesentlichen zwischen den beiden Walzen 40 und 42 angeordnet ist. Diese Anordnung des Biegewalzensatzes ist an sich bekannt. Sie bietet die Möglichkeit, das

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Bandmaterial 16 beim Durchlauf durch den Biegewalzensatz in Abhängigkeit von der Lage und der Einstellung der Walze 44 in der dargestellten Weise zu biegen. Beim Weiterlauf des Bandmaterials durch den Biegewalzensatz wird das Band auf seinen nachfolgenden Bereichen um den" gebogenen Wickelanfang gewickelt, der in der Zeichnung voll ausgezeichnet dargestellt ist. Auf diese Weise wird ein Wickel hergestellt, der eine Innenöffnung aufweist, die in der Zeichnung durch die strichpunktierte Linie A angedeutet ist.

Während des Wickelvorgangs ist der Wickel in einem aufweitbaren Käfig 50 eingeschlossen, der aus einer Mehrzahl an Hollen oder Walzen besteht, die sich gegen die äußere Umfangsfläche des Wickels legen und auf diesen eine vorbestimmte Andruckkraft ausüben, so daß der Wickel während des Wickelvorgangs abgestützt und gehalten wird. Zu Beginn des Wickelvorgangs ist der Käfig 50 so angeordnet, daß das teilweise gewickelte Bandmaterial vollständig eingeschlossen ist. Der Käfig 50 weist eine Rolle oder Walze 52 auf, die am freien Ende eines Schwenkarmes 54 angeordnet ist, welcher um eine horizontale Achse 56 schwenkbar ist. Die Schwenkachse 56 verläuft parallel zu den Drehachsen der Biegewalzen 40, 42 und 44. Der Arm 54 weist außerdem an seiner Außenfläche eine kurvenförmig gekrümmte Führungsplatte 58 auf, die den Umfangsspalt zwischen der Biegewalze 42 und der Führungswalze 52 überbrückt und schließt. Die Führungswalze 52 und die Führungsplatte 58 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich im wesentlichen über den gesamten Freiraum zwischen den

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Seitenrahmen 12, vorzugsweise zumindest über die Breite des Band- bzw. Plattenmaterials 16 erstreckt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist am unteren Ende einer Halterung bzw. eines Armes 62 eine weitere verschwenkbare Führungswalze 60 angeordnet. Der Schwenkarm 62 ist um eine Achse 64 schwenkbar, die sich parallel zu den Achsen der Biegewalzen 40, 42 und 44 erstreckt. Außerdem weist der Schwenkarm 62 in entsprechender Weise eine kurvenförmig gekrümmte Führungsplatte 66 auf, die im wesentlichen den Spalt zwischen der Walze ä 60 und einer drehbaren, jedoch feststehenden Walze 68 schließt, welche zwischen den Seitenrahmen angeordnet ist und die obere Führungsfläche für den Wickel bildet.

Zur Verschwenkung der beiden Arme 54 und 62 sind hydraulische Zylinder 70 und 72 vorgesehen. Der Zylinder 70 ist an einem Schwenklager 74 des Seitenrahmens 12 gelenkig angeschlossen. Seine Kolbenstange 76 ist über eine Gelenkgabel 78 an dem Schwenkarm 54 angelenkt. Entsprechend ist der hydraulische Zylinder 72 an einer zwischen den Seitenrahmen 12 angeord- { neten !Traverse 80 angelenkt. Seine Kolbenstange 82 ist über eine Gabel 84 mit der rechten Seite des Schwenkarmes 62 schwenkbar verbunden. Zu Beginn des Wickelvorgangs befinden sich die Schwenkarme 54 und 62 in der voll ausgezeichneten Ausgangsposition. Im Verlauf des Wickelvorgangs werden die Schwenkarme bis etwa in die strichpunktiert angedeutete Position nach außen ausgeschwenkt, wobei der Wickel auf seinen durch, die strichpunktierte Linie B angedeuteten Fertigdurchmesser gewickelt wird.

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Der Käfig 50 weist ferner ein Paar angetriebener, im Durchmesser etwas größerer Gegendruck- bzw. Sperrwalzen 86 und 88 auf. Die Sperrwalzen 86 und 88 sind jeweils an einem für sich verschwenkbaren Walzenträger 90 bzw. 92 gelagert. Der aus einem Schwenkarm bestehende Walzenträger 90 ist mit seinem äußeren (in der Zeichnung links dargestellten) Ende an einer Welle 94- angeschlossen, die mit ihren beiden gegenüberliegenden Enden in Wellenlagern der Seitenrahmen 12 gelagert ist. Die Sperrwalze 86 erstreckt sich zwischen den beiden Seitenrahmen über eine Länge, die zumindest gleich der maximalen Breite des Wickelguts 16 ist. Der Schwenkarm 90 läßt sich so um die Welle 94· verschwenken, daß die Sperrwalze stets mit einer vorbestimmten Andruckkraft gegen den Außenumfang des Wickels gedrückt wird. Als Schwenkantrieb können Vorrichtungen unterschiedlicher Bauart Verwendung finden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierfür ein doppelt wirkender hydraulischer Zylinder 96 vorgesehen, der mit seiner vertikal nach oben gerichteten Kolbenstange 98 an einer Zahnstange 100 befestigt ist. Die Zahnstange 100 ist in einer Führung 102 geführt j sie steht im Zehneingriff mit einem Zahnrad 104-, welches antriebsmäßig mit dem Schwenkarm 90 verbunden ist. Durch Steuerung der Druckbeaufschlagung des Zylinders 96 läßt sich daher der Arm 90 so verschwenken, daß die Walze 86 hierbei über den strichpunktiert angedeuteten Schwenkweg 106 bewegt wird.

Der Schwenkarm 92 mit der Walze 98 entsprechen in ihrer Ausbildung und in ihrem Schwenkantrieb dem Schwenkarm 90 und

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der Walze 86. Der Arm 92 ist demgemäß um eine Achse oder Welle 108 schwenkbar, die zwischen den beiden Seitenrahmen des Maschinengestells angeordnet und endseitig in Wellenlagern gelagert ist. Der Schwenkantrieb besteht aus einem hydraulischen Zylinder 110, dessen Kolbenstange 112 an einer Zahnstange 114 angeschlossen ist, die in einer Führung 116 verschiebbar geführt ist. Die Zahnstange 114 steht im Zahneingriff mit einem Zahnrad 118, welches antriebsmäßig mit dem Schwenkarm 92 verbunden ist. ä

In der Zeichnung sind die beiden Schwenkarme 90 und 92 in ihrer voll ausgezeichneten obersten Stellung dargestellt. Die Arme 90 und 92 weisen an ihren freien äußeren Enden kurvenförmig gekrümmte Führungsplatten 118 und 120 auf, die den Käfig im unteren Bereich zwischen den Walzen 86 und 88 zu Beginn des Wickelvorgangs schließen. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß das freie Ende des Wickels zu Beginn des Wickelvorgangs unter allen Umständen im Inneren des Wickelraums verbleibt. Obwohl die Biegewalzen 42 und 44 so arbei- ä ten, daß sich der Wickel ohne Mitwirkung der Führungsplatten 58, 66, 118 und 120 bildet, ist die Anordnung der genannten Führungsplatten mit den kurvenförmig gekrümmten Führungsflächen zweckmäßig, da hiermit verhindert wird, daß das freie Ende des Bandmaterials im Falle einer Störung den Wickelkäfig verläßt und dadurch Beschädigungen oder sogar Verletzungen des in Nähe der Wickeleinrichtung befindlichen Personals verursacht.

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Während des Wickelvorgangs werden die Arme 90 und 92 im Uhrzeiger- bzw. Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wobei die Sperrwalzen schließlich die strichpunktiert angedeuteten Positionen 86' und 88' erreichen. In dieser Stellung der Sperrwalzen ist der Wickelkörper B fertiggestellt'. Da der Wickelkörper keinen zentralen Dorn aufweist, kann nun durch weitere Abwärtsbewegung der Sperrwalzen 86 und 88 der Wickel aus dem Käfig langsam abgesenkt und auf eine nachgeschaltete Vorrichtung zu seiner Beförderung oder zu seiner sonstigen Behandlung abgelegt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenrahmen 12 mit öffnungen versehen, wobei unterhalb des Rahmens parallel zu der Mittelachse des Wickels verlaufende Schienen 122 und 124 verlegt sind. Auf den Schienen 122 und 124 ist ein Wagen 126 fahrbar, der aus einem einfachen, mit Rädern versehenen Rahmen 128 besteht. Auf der Oberseite des Wagens ist ein Paar gegeneinander geneigter Platten 130 und 132 befestigt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Wickel auf die geneigten Platten legt, wenn die Sperrwalzen 86 und 88 bis etwa auf das Niveau der Mittellinie des Wickels abgesenkt worden sind. Der Wickelkörper läßt sich daher mittels der Arme 90 und 92 sanft auf den Wagen ablegen, ohne daß hierzu zusätzliche Vorrichtungen benötigt werden. Wenn die Sperrwalzen von der äußeren Mantelfläche des Wickels abgehoben sind, läßt sich der Wagen aus seiner Aufnahmestellung innerhalb der Wickeleinrichtung frei aus dieser herausfahren und zu einer nachgeschalteten Vorratsoder Behandlungsstelle bringen.

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Claims

Ansprüche

11. /Einrichtung zum Wickeln von Bandmaterial, insbesondere von Tafelmaterial, wie vor allem Grobblechen u.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie unterhalb eines im Durchlaufweg des Bandmaterials (16) befindlichen Biegewalzensatzes (18) einen Wicke!aufnahmekäfig (50) aufweist, der mindestens zwei um im Abstand voneinander angeordnete und parallel zu den Biegewalzenachsen verlaufende Achsen rotierende Sperrwalzen (86, 88) aufweist, die an gesonderten Walzenträgern (90, 92) angeordnet und zwischen einer oberen Stellung, die der Abstützstellung des Wickelanfangs zu Beginn des Wickelvorgangs entspricht, und einer unteren Austragestellung bewegbar sind, in der der fertige Wickel nach unten aus dem Käfig (50) herausführbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß im Weg des horizontal zugeführten Bandmaterials (16) eine ^ Klemmwalzenvorrichtung (14) vorgesehen ist, welche das Bandmaterial (16) unter einem geringen Winkel zur Horizontalen nach unten zu dem Biegewalzensatz (18) umlenkt, der mindestens zwei oberhalb des Banddurchlaufs befindliche, sich in Querrichtung des Bandes erstreckende Walzen (40, 42) und mindestens eine unterhalb des Banddurchlaufs zwischen den beiden erstgenannten Biegewalzen (40, 42) angeordnete, sich ebenfalls in Querrichtung des Bandes erstreckende Walze (44) aufweist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenträger (90, 92) aus Schwenkarmen bestehen.
4·. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der ßperrwalzen (86, 88) eine Vorrichtung (122, 28, 132) zur Beförderung oder sonstigen Behandlung der Wickel angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (96, 110) zur Verstellung der Sperrwalzen (86, 88) zwischen der oberen und der unteren Betriebsstellung vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der den Wickel aufnehmende Käfig eine Mehrzahl über den Wickelumfang verteilter Stützrollen oder Stützwalzen (52, 60, 68) umfaßt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Sperrwalzen (86, 88) nach außen verstellbare Stützwalzen (52, 60) angeordnet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Stützwalzen (52, 60) an Walzenträgern (54, 62), vorzugsweise Schwenkarmen, angeordnet sind, die mit gekrümmten Führungsflächen (58, 66) versehen sind.

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