DE2933017A1

DE2933017A1 - Bandspeicherantrieb

Info

Publication number: DE2933017A1
Application number: DE19792933017
Authority: DE
Inventors: Andreas Noe; Oskar Ing Grad Noe; Rolf Noe
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-02-26
Also published as: US4360137A; IT8024004A0; IT1132323B; GB2056953B; DE2933017C2; GB2056953A

Description

Patentanmeldung
BWG Bergwerk- und Walzwerk-Maschinenbau GmbH
Mercaxiorstraße 74
4100 Duisburg

"Bandspeicherantrieb"

Die Erfindung betrifft einen Bandspeicherantrieb für zumindest einen horizontal verfahrbaren Schlingenwagen oder in einem Schlingenturm vertikal verfahrbaren Rollentisch eines Bandspeichers, welcher von einem Band, insbesondere Kunststoff-, Papier- oder Metallband unter Schlingenbildung durchlaufen wird.

Im Ein- und Auslauf von Bandbehandlungsanlagen für beispielsweise Kunststoffbänder, Papierbänder, Metallbänder od. dgl. mit

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kontinuierlichem Betrieb im Prozeßteil ist es erforderlich, jeweils einen Bandspeicher anzuordnen, der die Stillstandszeiten beim Wechseln der Coils überbrückt. Bei der Behandlung von Metallbändern kann der Prozeßteil eine Streckanlage, eine Beize, eine Verzinkungsanlage, eine Farbbesehichtungsanlage od. dgl. sein. Als Bandspeicher kennt man solche in Horizontal-Bauart und in Vertikal-Bauart. Die Horisontal-Bauart wird mit einem oder mehreren Schlingenwagen ausgeführt, wobei der Bandspeicherantrieb für den Schlingenwagen regelmäßig über ein Seil mit dem Schlingenwagen verbunden ist und lediglich die Aufgabe hat, einen möglichst konstanten, eingestellten Bandzug sowohl während des Füllens als auch Entleerens des Bandspeichers zu halten, um eine ungleichmäßige Bandbehandlung und damit Qualitätsbeeinträchtigungen zu vermeiden. Die Vertikal-Bauart eignet sich insbesondere für das Speichern großer Bandlängen. Sie weist eine Reihe fest angeordneter Rollen und einen vertikal verfahrbaren Rollentisch auf. Je nach Ausführungsform dieser Bauart ist die fest angeordnete Rollenreihe nach oben und der Rollentisch nach unten verfahrbar oder umgekehrt. In diesem Fall ist dem Rollentisoh ein Bandspeicherantrieb zugeordnet, der den Rollentisch mit einer einstellbaren Zugkraft entsprechend dem gewünschten Bandzug nach oben bzw. nach unten zieht.

Sowohl bei der Horizontal-Bauart als auch bei der Vertikal-Bauart ist dem Bandspeicher ein geschwindigkeitsgeregelter Bandantrieb im Einlauf vor- und im Auslauf nachgeschaltet. Die Geschwindigkeitsdifferenzen dieser beiden Bandantriebe bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher der Schlingenwagen oder Rollentisch verfahren werden muß. Der zugeordnete Band-

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speioherantieb muß zwangläufig seine Drehriohtung in den jeweiligen Endstellungen umkehren, wenn ζ. Β. der Bandspeicher gefüllt bzw. entleert ist, jedoch seine Wirkrichtung zur Aufrechterhaltung des gewünschten Bandzuges beibehalten. Bei der Umkehr der Drehrichtung des Bandspeicherantriebs sind bei der bisherigen Bauart stärkere Zugsohwankungen jedoch nioht zu vermeiden. Sie resultieren aus Kommutierungsschwierigkeiten eines Gleichstromantriebs bei der Drehzahl nahe Null sowie aus unterschiedlichen Reibungsverhältnissen an den Zahnrädern bei Stillstand und laufendem Getriebe. Die Zugschwankungen können bei empfindlichen Bändern, wie z. B. Folien, zu Querwellen und schließlich Bandrissen führen. Darüber hinaus erzeugen die Zugsohwankungen Schwingungen, die sich über die gesamte Bandbehandlungsanlage fortpflanzen. Das führt zu Schwierigkeiten im eigentlichen Prozeßteil, da die erforderliche Prozeßgesohwindigkeit nicht konstant gehalten werden kann. - Um eine Überhitzung des Bandspeicherantriebs zu vermeiden, läßt man den Bandspeioherantrieb in der jeweiligen Endstellung mit geringen -Geschwindigkeiten um eine mittlere Regelstellung pendeln. Daraus resultieren insbesondere beim Null-Durohgang ständige Zugsohwankungen. Ferner wird duroh diese Regelwege das Speichervermögen des Bandspeichers erheblioh reduziert. - Diese Naohtelle will die Erfindung vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bandspeioherantrieb der eingangs beschriebenen Art zu sohaffen, weloher unter Konstanthaltung des eingestellten Bandzuges Überhitzungsund zugsohwankungsfrei arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der gattungsgemäße Bandspeicher-

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antrieb durch ein Umlaufgetriebe mit zwei Antrieben und einem Abtrieb gekennzeichnet;, bei dem der eine erste Antrieb mit konstantem einstellbarem Drehmoment und der andere zweite Antrieb mit vorgegebener Drehzahl betrieben wird und beide Antriebe bei gleichbleibender Drehrichtung eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß über den ersten Antrieb die Einstellung des jeweils gewünschten Bandzuges und dessen Konstanthaltung erfolgt, während der zweite Antrieb mit konstanten oder veränderlichen Drehzahlen betrieben wird, so daß der Schlingenwaren oder Rollentisch mit einer dem eingestellten Bandzug entsprechenden Zugkraft unter Beibehaltung der gleichen Wirkrichtung hin- und her- bzw. nach oben und unten gezogen wird. Während die Drehrichtung beider Antriebe gleichbleibt, wechselt die Drehrichtung des Abtriebes ohne Veränderung seiner Wirkrichtung. Dadurch, daß beide Antriebe eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten, und zwar selbst dann nicht, wenn der Abtrieb stillsteht, werden Kommutierungsschwierigkeiten ebenso wie schwankende Reibungsverhältnisse im Getriebe und eine Überhitzung des erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebes vermieden. Folglich sind nicht langer Zugschwankungen und daraus resultierende, sich in die gesamte Bandbehandlungsanlage und Insbesondere im Prozeßteil fortpflanzende Schwingungen zu befürchten. Darüber hinaus läßt sich das Speichervermögen des Bandspeichers optimal ausnutzen. Die Mindestdrehzahl der beiden Antriebe läßt sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen frei bestimmen. Sämtliche Zahneingriffe des Umlaufgetriebes bleiben in ständiger Rotation, wodurch die Schmierung sichergestellt wird und sich die Reibungsverhältnisse an den Zahnflanken nicht wesentlich ändern. Die Pendelwege des erfindungsgemäßen Band-

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Speicherantriebs in seinen jeweiligen Endstellungen können auf ein Minimum zurückgeführt werden. Dieses Minimum resultiert aus den unvermeidbaren geringen Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den dem Bandspeicher vorgeschalteten und nachgesohalteten Bandantrieben. Zwar sind die Geschwindigkeiten dieser beiden Bandantriebe synchron geregelt, jedoch läßt sich völliger Synchronlauf nur selten erreichen. Im Ergebnis werden ohne Überhitzungserscheinungen Zugschwankungen, Schwingungen und Nachfedern des Bandspeichers mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebs vermieden. - Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Bandspeicherantrieb bzw. dessen Umlaufgetriebe spielt es im Prinzip keine Rolle, wo die beiden Antriebe und wo der Abtrieb angeordnet werden. Es kann z. B. ein Planetengetriebe mit Hohlrad, Sonnenrad und Steg verwendet werden, bei dem das Sonnenrad mit vorgegebener Drehzahl und das Hohlrad mit konstantem Drehmoment betrieben werden, während der Steg den Abtrieb bildet. Es kann aber auoh ebensogut der .Abtrieb über das Hohlrad erfolgen, wobei das Sonnenrad und der Steg angetrieben werden. Grundsätzlich eignen sich alle bekannten Bauarten von Umlaufgetrieben in Stirnrad- oder Kegelradausführungen für den erfindungsgemäßen Bandspeioherantrieb.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Grundsätzlioh besteht nach Lehre der Erfindung die Möglichkeit, die Drehzahl des zweiten Antriebs konstant zu halten. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs mit einer von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben wird, die

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aus der Geschwindigkeitsdifferenz der dem Bandspeicher vor- und nachgeschalteten Bandantriebe resultiert. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, die Drehzahl des zweiten Antriebs in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers zu regeln. - Grundsätzlich kann das Umlaufgetriebe als einstufiges Getriebe ausgebildet sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das Umlaufgetriebe als Getriebeendstufe eines mehrstufigen Getriebes angeordnet ist und dadurch unmittelbar auf den Abtrieb arbeitet, um auch bei einem mehrstufigen Getriebe die ständige Rotation sämtlicher Zahnräder und dadurch einwandfreie Schmierung ohne Änderung der Reibungsverhältnisse zu gewährleisten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglieh Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Bandbehandlungsanlage in schematischer Darstellung,

Pig. 2 einen Bandspeicher für den Gegenstand nach Pig, I mit einem erfindungsgemäßen Bandspeicherantrieb,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 2,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 5,

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Pig. 5 einen erfindungsgemäßen Bandspeicher mit einstufigem Umlaufgetriebe in schematischer Darstellung,

Fig. 6 den Gegenstand naoh Fig. 5 mit mehrstufigem Umlaufgetriebe,

Fig. 7 einen Gesohwindigkeits- und Drehzahlplan für das Umlaufgetriebe eines erfindungsgemäßen Bandspeicherantriebs mit konstanter Drehzahl für das Sonnenrad und

Fig. 8 den Gegenstand nach Fig. 7 mit variabler Drehzahl für das Sonnenrad.

In den Figuren ist eine Bandbehandlungsanlage mit kontinuierlichem Betrieb im Frozeßteil 1 dargestellt. Für die Behandlung eines Metallbandes 2 kann der Prozeßteil 1 eine Beize, eine Streokanlage, eine Verzinkungsanlage, eine Farbbesohichtungsanlage od. dgl. sein. Für die Behandlung anderer Bänder, wie beispielsweise Kunststoffbänder, Papierbänder od. dgl., finden andere Prozeßteile Verwendung. Im Einlauf und im Auslauf der Behändlungsanlage ist jeweils ein Bandspeicher J5 angeordnet. Bei diesen Bandspeichern 3 kann es sioh um eine Vertikal-Bauart mit Sohlingenturm 4 und vertikal verfahrbarem Rollentleoh 5 gemäß Fig. 2 oder um eine Horizontal-Bauart mit einem oder mehreren Schlingenwagen 6 gemäß Fig. 5 handeln. Fig. 4 zeigt einen Sohlingenwagen 6 der Horizontal-Bauart für eine Doppelsohlinge. Grundsätzlich können auoh Sohlingenwagen in Tandemanordnung eingesetzt werden, was nioht gezeigt ist. Jedem Bandspeicher 3 tat ein Bandantrieb 7 vorgesohaltet und neohgesohaltet. Außerdem ist jeder Bandspeicher 3 mit einem Bandspeioherantrieb 8 ausge-

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rüstet, welcher unter Zwischenschaltung einer Seiltrommel 9, eines Kettenrades od. dgl. auf den Rollentisch 5 bzw· Schlingenwagen 6 arbeitet und diesen mit einer konstanten Zugkraft, unabhängig von der wechselnden Drehrichtung des Abtriebs 10, also mit stets gleichbleibender Wirkrichtung, hin- und her- bzw. nach oben und unten zieht, um einen eingestellten Bandzug in dem den Bandspeicher 3 unter Schlingenbildung durchlaufenden Band 2 konstant zu halten.

Der Bandspeioherantrieb 8 für den horizontal verfahrbaren Sohlingenwagen 6 oder in dem Sohlingenturm 4 vertikal verfahrbaren Rollentisch 5 ist gekennzeichnet durch ein Umlaufgetriebe 11 mit zwei Antrieben 12, Ij5 und einem Abtrieb 10, bei dem der eine erste Antrieb 12 mit konstantem einstellbarem Drehmoment und der andere zweite Antrieb IJ mit vorgegebener Drehzahl, betrieben wird. Beide Antriebe 12, IjJ arbeiten mit gleichbleibender Drehriohtung und werden so betrieben, daß sie eine vorgegebene Mindestdrehzahl nicht unterschreiten. Auf die Antriebe 12, 13 arbeiten Elektromotoren 14 oder Hydromotoren. Vorzugsweise wird die Drehzahl des zweiten Antriebs I3 mit einer von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben, die aus der Gesohwindigkeitsdifferenz der dem Bandspeicher 3 vor- und nachgeschalteten Bandantriebe 7 resultiert. Die Drehzahl des zweiten Antriebs 13 kann in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers I5 geregelt werden. Das Umlaufgetriebe 11 kann gemäß Pig. 5 als einstufiges oder gemäß Fig. 6 als mehrstufiges Getriebe ausgebildet sein. Im letzteren Fall ist das Umlaufgetriebe 11 als Getriebeendstufe angeordnet und arbeitet dadurch unmittelbar auf den Abtrieb

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Die Geschwindigkeits- und Drehzahlpläne gemäß der Fig. 7 und 8 für das Umlauf- bzw. Planetengetriebe lassen die verschiedenen Arbeitspunkte der einander zugehörigen Drehzahlen η und Geschwindigkeiten V von Sonnenrad, Hohlrad und Steg erkennen. In beiden Fällen bildet der Steg den Antrieb 10. Nach Fig. 7 ist die für das Sonnenrad vorgegebene Geschwindigkeit V_ bzw. Drehzahl n_e konstant. Nach Fig. 8 nimmt die Geschwindigkeit

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V"_s des Sonnenrades um jenes Maß zu, um welches die Geschwindigkeit V„ des Hohlrades abnimmt. In diesem Fall wird also das ti

Sonnenrad mit variabler Drehzahl und damit variabler Geschwindigkeit angetrieben. Diese Wechselwirkung zwischen Sonnenrad und Hohlrad führt zu einem besonders anpassungsfähigen und leistungsgerechten Bandspeicherantrieb 8. - Beide Geschwindigkeitsund Drehzahlpläne lassen erkennen, daß die Antriebe 12, 13 einerseits ihre Drehrichtung stets beibehalten, andererseits eine Mindestdrehzahl η . nicht unterschreiten. Im übrigen kann der Abtrieb 10 ebensogut am Hohlrad erfolgen, während dann das Sonnenrad und der Steg angetrieben werden.

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Leerseite

Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen Patentansprüche

1. Bandspeicherantrieb für zumindest einen horizontal verfahrbaren Schlingenwagen oder in einem Schlingenturm vertikal verfahrbaren Rollentisch eines Bandspeichers, welcher von einem Band, insbesondere Kunststoff-, Papier- oder Metallband unter Schlingenbildung durchlaufen wird, gekennzeichnet durch ein Umlaufgetriebe (11) mit zwei Antrieben (12, 13) und einem Abtrieb (10), bei dem der erste Antrieb (12) mit konstantem einstellbarem Drehmoment und der zweite Antrieb (13) mit vorgegebener Drehzahl betrieben wird und beide Antriebe (12, IJ) bei gleichbleibender Drehrichtung eine Mindestdrehzahl nicht unterschreiten.

2. Bandspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs (IJ) mit ejner von der Abtriebsdrehzahl abhängigen Drehzahl betrieben wird, die aus der Geschwindigkeitsdifferenz dem Bandspeicher (3) vor- und nachgeschalteter Bandantriebe (7) resultiert.

3. Bandspeicherantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des zweiten Antriebs (13) in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl unter Zwischenschaltung eines Reglers (15) geregelt wird.

4. Bandspeicherantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe (11) als Getriebeendstufe eines mehrstufigen Getriebes angeordnet ist und dadurch unmittelbar auf den Abtrieb (10) arbeitet.

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