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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen von Endlosmetallriemen
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Solche
Riemen bilden Teil eines allgemein bekannten Metallschubgliederbands,
wie zum Beispiel zur Verwendung in einem stufenlosen Getriebe, und
sind zum Beispiel aus der EP-A 0 950 830 bekannt. Solch ein Getriebe
ist allgemein bekannt und wird unter anderem in PKWs verwendet.
Bei solch einem Schubgliederband wird ein Riemen als Teil eines Zugelements
verwendet, das mehrere solcher konzentrisch verschachtelten Riemen
umfasst. Die Riemen werden durch Aufwalzen eines flächigen Teils zur
Herstellung eines Rohrs und Schließen des Rohrs durch Schweißen hergestellt,
wobei von dem Rohr anschließend
ein Ring abgetrennt oder abgeschnitten wird. Schließlich wird
der Ring dann zu einer relativ geringen Riemendicke gewalzt, was
erwünscht
ist, um Flexibilität
des Riemens und relativ geringe innere Materialspannungen zu erhalten, wenn
der Riemen mit einer Drehbewegung über ein Lager mit relativ kleinem
Durchmesser beaufschlagt wird. Aufgrund der entscheidenden Bedeutung
dieser Eigenschaft für
die Qualität
eines Schubgliederbands wird die erwünschte Form des Riemens insbesondere
sehr genau für
jeden einzelnen Riemen des Zugelements erreicht. Nach dem Walzvorgang
erfährt
der Riemen im Allgemeinen mehrere weiteren Bearbeitungs- oder Behandlungsschritte,
bevor der Riemen zur Verwendung in einem Schubgliederband bereit
ist.
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Das
Walzen der Metallriemen erfolgt bei der Anmelderin durch ein Verfahren,
das sich seit der Erfindung des Schubgliederbands im Jahre 1970
durch die Anmelderin nicht geändert
hat, und die Grundzüge
des Verfahrens wurden vor kurzem in der japanischen Patentveröffentlichung
JP-11-290908 veröffentlicht.
Mit zunehmender Einsicht in die Eigenschaften des Schubgliederbands
und der Riemen darin und zunehmender Beliebtheit der stufenlosen
Getriebe hat sich das Erfordernis einer Verbesserung der Grundzüge des Walzverfahrens
und der Walzvorrichtung ergeben, nicht zuletzt hinsichtlich der
Qualitätsanforderungen
eines Riemens gemäß dem derzeitigen
Stand der Technik, aber auch zum Erreichen eines vollkommen modernen
Verfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung, in dem bzw. der
die jahrelange Erfahrung der Anmelderin, die Erfordernisse eines
modernen Schubgliederbands und der Fortschritt der allgemeinen Entwicklung
der Technik reflektiert werden. Unter anderem erfordert der Fortschritt
bei der Technik des Schubgliederbands, dass die pro Masseneinheit
des Schubgliederbands übertragende
Kraft erhöht
wird, wozu auch eine technologisch sehr fortschrittliche Ausführung jedes
Teils des Produktionsprozesses eines Schubgliederbands erwünscht ist.
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Eine
der Aufgabe der Erfindung besteht deshalb im Erreichen eines hochwertigen
Verfahrens und einer hochwertigen Vorriechtung zur Herstellung von
gewalzten Riemen mit relativ hoher Qualität oder zumindest mit relativ
großer
Gleichförmigkeit.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
mit einer Walzvorrichtung gelöst,
bei der die Mittelrolle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 auch
die erste Tragrolle bildet, wie aus der FR-A-2124381 bekannt, und
der die Maßnahme
gemäß dem Kennzeichnen von
Anspruch 1 hinzugefügt
wurde. Durch diese Maßnahme
wurde vorteilhafterweise ermöglicht, dass
ein Festklemmen des Riemens, das während des Walzens erforderlich
ist, auf sehr kontrollierte und technisch einfache und robuste Weise
allein dadurch erreicht werden kann, dass durch die zweite Tragrolle
eine Zugkraft ausgeübt
wird. Abgesehen davon, dass solch eine Ausführung aufgrund der Verwendung
von nur zwei Rollen zum Festklemmen des Riemens, wobei dann die
Bewegung von nur einer der Rollen mittels der auf den Riemen ausgeübten Zugkraft
gesteuert werden muss, vorteilhafterweise relativ einfach ausgelegt
ist, ergibt die Ausführung des
Weiteren den Vorteil, dass eine elektronische Steuereinheit, die
bei modernen Produktionsmitteln allgemein vorhanden ist, vorteilhafterweise
eine Rückkopplung
hinsichtlich der auszuübenden
Zugkraft bereitstellen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die
Schrift FR-A-894106 eine auf zwei Gegendruckrollen gestützte Mittelrolle
zeigt, jedoch ohne anzuregen, solch eine Ausführung so auszulegen, dass die
Druckrolle durch zwei Zwischenrollen gestützt wird, und alle die beanspruchte
Erfindung definierenden Merkmale zu kombinieren. Im Gegensatz zu
einer Vorrichtung, bei der die Bewegung von zwei Tragrollen gesteuert
werden muss, wie bei der Ausführung,
die die Anmelderinnen zuvor verwendeten, kann bei der neuen Ausführung die
auf den Riemen auszuübende
Zugkraft durch einen Satz von Aktivierungsmitteln vollständig gesteuert
werden, was dazu führt,
dass die Kraft schneller und genauer auf den Walzprozess einwirkt.
Diese Vorteile sind dadurch ermöglicht
worden, dass die erste Tragrolle, das heißt die Mittelrolle, die zusammen
mit der Walzrolle beim Walzprozess in Dickenrichtung auf den Riemen
einwirkt, sehr stabil in der Vorrichtung untergebracht ist. Mit
anderen Worten, die durch den Riemen auf die erste Tragrolle ausgeübte Zugkraft,
wird in der Vorrichtung praktisch ohne Durchsacken des Riemens aufgenommen.
Dazu sind gemäß der Erfindung
zwei Stützrollen
in der Vorrichtung untergebracht, wobei diese Rollen die erste Tragrolle
aus exzentrischen Positionen bezüglich
einer gedachten Achse zwischen der Welle der Walzrolle und der Welle
der Mittel- oder ersten Tragrolle berühren. Ein Betriebsvorteil besteht
darin, dass die neue Ausführung
aufgrund der reduzierten Anzahl von Rollen und aufgrund ihrer neuen
Konfiguration in sich stabil ist, wodurch relativ hohe Produktionsgeschwindigkeiten
gestattet werden und folglich die Zykluszeit pro zu walzenden Riemen
reduziert ist.
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Bei
einer alternativen oder zusätzlichen
Ausführungsform
der Vorrichtung besteht ein beträchtlicher
Unterschied bei den Durchmessern der Rollen, die während des
Walzvorgangs mit dem Riemen direkt in Kontakt stehen. Dies bedeutet,
dass die erhaltene Walzleistung eine sehr hohe Qualität aufweist, weil
diese Konfiguration sich dahingehend auswirkt; dass infolge des
Krümmungsunterschieds
der Flächen,
mittels derer die jeweilige Innenseite und Außenseite eines Riemens mit
den Rollen in Kontakt steht, bei der zu erreichenden typischen sehr
geringen Dicke eines Riemens, bewirkt, dass das Material unter dem
in der Vorrichtung angelegten Druck optimal ausgepresst wird.
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Im
Vergleich mit der bekannten Vorrichtung, bei der zwei relativ kleine
Rollen mit dem Riemen in Kontakt stehen, weist die vorliegende Erfindung
den Vorteil auf, dass die große
Walzrolle nicht so schnell verschleißt. Dadurch wird die Gleichförmigkeit
des Walzergebnisses verbessert und die Betriebsprozesskosten werden
gesenkt, weil eine Rolle weniger oft ausgetauscht werden muss. Der
Aufbau gemäß der vorliegenden
Erfindung eignet sich deshalb besonders zur Durchführung eines
Walzprozesses, bei dem der Riemen auf der Innenseite oder auf der
Außenseite
mit einem Profil versehen ist, wobei das Profil mittels der kleinen
Rolle, das heißt
der ersten Tragrolle, vorgesehen wird, die auf relativ einfache Weise
und zu geringen Kosten ausgetauscht oder überholt werden kann.
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In
Verbindung mit der geringen Dicke eines Riemens ist es teilweise
aufgrund praktischer Erfahrung gemäß der Erfindung besonders wünschenswert,
wenn der Durchmesser der Walzrolle mindestens das 3-Fache – und vorzugsweise
ca. das 4-Fache – der
Größe der ersten
Tragrolle aufweist. Deshalb betrifft die Erfindung des Weiteren
eine getrennte Walzvorrichtung, bei der sich die Durchmesser der Rollen,
die während
des Walzvorgangs direkt mit dem Riemen in Kontakt stehen, stark
voneinander unterscheiden.
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In
dieser Hinsicht widerspricht die Erfindung der bestehenden Lehre,
gemäß der zwei
relativ kleine Rollen mit einem Durchmesser von zum Beispiel 40
mm bei gegebenen Walzkräften
eine stärkere Walzwirkung
haben als zwei relativ große
Rollen oder als eine Kombination aus einer großen und einer kleinen Rolle.
Um die geringere Wirksamkeit des Walzprozesses bei der vorliegenden
Vorrichtung zu kompensieren, wird gemäß der Erfindung die Drehgeschwindigkeit
der Walzrolle während
des Walzprozesses sehr hoch ausgewählt, so dass die Zykluszeit zum
Walzen des Riemens effektiv verkürzt
wird. Um dennoch bei einem solchen Aufbau ein optimales Walzergebnis
zu erreichen, insbesondere, wenn gleichzeitig ein Profil in den
Riemen gewalzt wird, wird gemäß der Erfindung
bevorzugt, den Walzprozess in eine Hauptphase und in eine Verlangsamungsphase
zu unterteilen. Während
der Verlangsamungsphase wird die relativ hohe Drehgechwindigkeit
der in der Hauptphase verwendeten Rollen drastisch reduziert, und
während
der Verlangsamungsphase werden auch vorzugsweise relativ niedrige Walzkräfte verwendet.
Während
der Verlangsamungsphase wird eine Verringerung der Dicke des Riemens,
was während
der Hauptphase schnell erreicht wurde, aber zu einem gewissen Grad
ungenau ist, dann genau und stabil auf die gewünschte und gleichförmig verteilte
Riemendicke abgerundet. Die Verlangsamungsphase wird vorzugsweise
für eine kurze
Zeitdauer im Vergleich zur Hauptphase durchgeführt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Beispiel ausführlicher
erläutert, wobei:
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1 eine Übersicht
des Walzprozesses gemäß der Erfindung
betrifft und eine schematische Einsicht in die entsprechende Walzvorrichtung
gewährt;
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2, 3 und 4 einen
Teil des Walzprozesses zeigen;
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5 eine
Darstellung von Phasen ist, die hinsichtlich der angelegten Drehgeschwindigkeit
und Walzkraft zu unterscheiden sind, wobei diese Phasen im Walzprozess
gemäß der Erfindung
zum optimalen Verkürzen
der Zykluszeit verwendet werden; und
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6 eine
Seitenansicht und einen Querschnitt eines Riemens, wie er durch
das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung hervorragend
hergestellt wird.
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In
den Figuren werden einander entsprechende Bauteile mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
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1 zeigt
eine Walzvorrichtung, die schematisch so dargestellt wird, dass
der verwendete Walzprozess auch daraus ersichtlich ist. Die Vorrichtung
umfasst drei Walzvorrichtungsteile oder -module. Dazu zeigt die
Figur von rechts nach links ein erstes Messmodul 1, ein
Rollenmodul 2 und ein zweites Messmodul 3. Die
Walzvorrichtung und der Walzprozess werden durch eine elektronische
Steuereinheit gesteuert, die in der Figur nicht weiter gezeigt wird.
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Der
Riemen 10 in seinem Anfangszustand, mit anderen Worten
vor dem Walzen, wird aufgrund seiner runden, relativ starren Beschaffenheit
manchmal auch durch den Begriff Ring bezeichnet. Nach dem Walzen
wird der Riemen aufgrund seiner flexiblen Beschaffenheit manchmal
auch durch den Begriff „Band" bezeichnet.
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Die
Messmodule 1 und 3 umfassen Messrollen 4, 5,
um die der gewalzte oder auf andere Weise hergestellte Riemen 10 so
angeordnet werden kann, dass die Dicke D des Riemens 10 gemessen
werden kann. Mindestens eine der Rollen 4 oder 5 ist
vorzugsweise antreibbar, so dass die Dickenmessung an mehreren Stellen
um den Umfang des Riemens 10 durchgeführt werden kann, und es kann
ein Durchschnittwert dafür
bestimmt werden. Die oben erwähnte
Antriebsrolle 4 oder 5 kann vorzugsweise von der
jeweils anderen Rolle 5 oder 4 weg bewegt werden,
wobei dann der Riemen mit einer Zugspannung beaufschlagt wird, die
der Genauigkeit und insbesondere der Reproduzierbarkeit der Dickenmessung
zugute kommt. Die Dickenmessung kann mittels eines zwischen den
Messrollen 4, 5 untergebrachten Bewegungssensors
DS durchgeführt
werden. Die Dicke oder die Durchschnittsdicke ist gemäß der Erfindung
eine entscheidende Messung für
das Materialvolumen des zu walzenden Riemens 10 und folglich
für die
Prozesseinstellungen des Walzprozesses. Die oben erwähnte Messung
für das
Materialvolumen kann genauer ermittelt werden, wenn die Länge und
möglicherweise
ebenfalls auch die Breite des zu walzenden Riemens ermittelt werden.
Beim vorliegenden Produktionsprozess des Riemens reicht es gemäß der Erfindung
aus, allein die Dickenmessung durchzuführen, weil die Länge und
die Breite des Riemens 10 als konstant angenommen werden,
was in Kombination mit dem bekannten Verfahren, durch das sie zu
walzenden Riemen hergestellt werden, gut möglich ist. Bei diesem bekannten
Produktionsverfahren wird ein Riemen durch Aufwalzen von flächigem Material
zur Bildung eines Zylinders, Miteinanderverschweißen der
Seiten des flächigen Materials,
die dann aneinander anliegen, und Schneiden des auf diese Weise
erzeugten Rohrs zu Ringen hergestellt.
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Das
Rollenmodul 2 umfasst zwei drehbare Tragrollen 6, 7,
von denen eine erste Rolle 7 mittig im Rollenmodul 2 angeordnet
wird und von denen eine zweite Rolle 6 so im Rollenmodul 2 untergebracht wird,
dass sie durch Anlegen einer Zugkraft Fm, Fl beweglich ist, und
um die der zu walzende Riemen 10 angeordnet werden kann.
Zum Anlegen der oben genannten Zugkraft Fm, Fl umfasst das Rollenmodul 2 erste
Aktivierungsmittel 21, die bei dieser beispielhaften Ausführungsform
einen Motor M und eine Schraubenspindel S umfassen und einen Rollenhalter 8 mit
der drehbar daran angebrachten zweiten Tragrolle 6 bezüglich der
ersten Tragrolle 7 bewegen können.
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Ein
Bewegungssensor LS wird gezeigt, mittels dessen mit Hilfe eines
Bezugsteils 9 des Rollenhalters 8 die Bewegung
des Letzteren ermittelt werden kann und mittels dessen auch die
Länge L
des gewalzten Riemens 10 ermittelt werden kann. Die tatsächlich ausgeübte Zugkraft
kann mittels der auch gezeigten Messdose LC gemessen werden. Nach Beendigung
des Walzens kann die erhaltene Riemenlänge L mit Hilfe des Bewegungssensors
LS aus dem gemessenen Abstand zwischen den Tragrollen 6 und 7 und
ihren Durchmessern genau ermittelt werden, indem der Sensor um die
Tragrollen 6 und 7 gedreht wird, ohne dass während des
Vorgangs eine Walzkraft Fu oder Schubkraft Fu zwischen der Walzrolle 11 und
der ersten Tragrolle 7 ausgeübt wird. Die gemessene Riemenlänge L kann
gemäß der Erfindung
vorteilhafterweise zur Optimierung der Walzprozesseinstellungen
mittels Rückkopplung
verwendet werden, kann aber auch als Steuerparameter für die Durchführung nachfolgender
Prozessschritte am gewalzten Riemen 10 dienen.
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Weiterhin
umfasst das Rollenmodul 2 ein Paar Stützrollen 12, die auf
die erste Tragrolle 7 einwirken, eine Walzrolle 11 und
eine auf die Stützrollen 12 einwirkende
Druckrolle 13. Die Stützrollen 12 werden
jeweils um ihren Umfang mit einer Öffnung versehen, durch die
sie nur auf einer Seite neben dem Riemen 10 auf die erste
Tragrolle 7 einwirken können.
Die Druckrolle 13 ist unter dem Einfluss der zweiten Aktivierungsmittel 22,
die bei dieser beispielhaften Ausführungsform einen Motor M und
eine Schraubspindel S umfassen, beweglich im Rollenmodul 2 untergebracht,
so dass auf die Stützrollen 12 eine
Schub- oder Walzkraft Fu ausgeübt
werden kann, wobei dieser Schubkraft Fu mittels einer so genannten
Messdose LC gemessen werden kann. Infolge der doppelten Abstützung der
ersten Tragrolle 7 durch die Stützrollen 12 wird die
während
des Walzvorgangs durch die Druckrolle 13 ausgeübte Schubkraft
mittels der Stützrollen 12 auf
ausgeglichene und stabile weise auf die Tragrolle 7 übertragen.
Die Tragrolle 7 wird anschließend wieder mittels eines Teils des
Riemens 10 auf der Walzrolle 11 gestützt, die durch
die Schubkraft Fu während
des Walzvorgangs durch eine Reaktionskraft Fr gestützt wird.
Hier ist der Riemen untergebracht, so dass er sich während des
Walzvorgangs zwischen der ersten Tragrolle 7 und der Walzrolle 11 dreht.
Die Drehbewegung des Riemens 10 wird hier durch Antreiben
einer oder mehrerer der oben genannten Rollen 6, 7, 11, 12 und 13,
wie durch die darin gezeigten Pfeile dargestellt, erreicht. Infolge
der Drehbewegung des Riemens 10 und der darauf ausgeübte Schubkraft
Fu kommt es zu Materialfluss über
den gesamten Umfang vom Dickenmaß des Riemens 10 zu
seinem Längen-
und Breitenmaß.
Die Bewegungs- oder Drehrichtung des Riemens 10 ist für die Qualität des Walzvorgangs wichtig,
der ansonsten mit einer kontinuierlichen Zufuhr eines Schmier- oder
Kühlmittels
auf den Kontakt zwischen dem Riemen 10 und den Rollen 11 und 7 durchgeführt wird,
so dass die Tragrolle 7 den Riemen 10 von der
Walzrolle 11 abnimmt, wobei die tatsächliche Verformung des Riemens 10 in
einem gedehnten Teil des Riemens vorliegt.
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In
Abhängigkeit
von der für
jeden Riemen 10 vor dem Walzprozess gemessenen Dicke, bestimmt die
Steuereinheit eine gewünschte
Zugkraft Fl und Schubkraft Fu für
den betreffenden Riemen 10, wobei diese Kräfte während des
Walzprozesses mittels der Aktivierungsmittel 21 oder 22 angelegt
werden sollen.
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Die 2, 3 und 4 zeigen
schematisch die Bewegung der jeweiligen Rollen 6, 7, 11, 12 und 13 zueinander
oder umgekehrt voneinander weg, um den Riemen 10 in die
Walzvorrichtung anzuordnen oder daraus zu entfernen. Dazu sind gemäß der Erfindung
in der Walzvorrichtung (in der Figur nicht weiter gezeigte) elektronisch
steuerbare Bewegungseinheiten vorgesehen, die zum Beispiel als elektro-hydraulische
Einheiten oder der in 1 gezeigte elektronisch aktivierte
Luftzylinder AC ausgestaltet sind. Eine davon wirkt bei der vorliegenden Ausführungsform über einen
Tragarm auf die erste Tragrolle 7 ein, so dass sich letztere
zu den Stützrollen 12 bewegen
kann, was in 2 gezeigt wird. Bei einer anderen
Ausführungsform
der Vorrichtung ist es jedoch auch möglich, die Druckrolle 13 zusammen mit
den Stützrollen 12 zur
ersten Tragrolle 7 zu bewegen. Diese Aufeinanderzubewegung
erfolgt, nachdem der zu walzende Riemen 10 um die erste
und zweite Tragrolle 6 und 7 herum angeordnet
worden ist, und unter Ausübung
einer relativ geringen Klemm- oder Zugkraft Fm auf den Riemen 10.
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Wenn
die erste Tragrolle 7 mit den Stützrollen 12 in Kontakt
steht, wird an die Welle der Walzrolle 11 eine Kraft Fp
angelegt, wie in 3 gezeigt. Dadurch wird Walzrolle 11 auch
mit dem Riemen 10 in Kontakt gebracht, wie in 4 gezeigt.
Wenn die Walzrolle 11 in Drehrichtung angesteuert worden
ist, gewährleistet
die oben genannte Kraft Fp, dass der Riemen 10, die Stützrollen 12 und
die Druckrolle 13 ihre Drehung übernehmen. Die Klemmkraft Fm
gewährleistet,
dass die zweite Tragrolle 6 die Drehung des Riemens 10 übernimmt
und das sich der Riemen 10 auf ordnungsgemäße und zentrierte
Weise über die
Tragrollen 6 und 7 bewegt.
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Während des
tatsächlichen
Walzprozesses wird nach vollständiger
Unterbringung des Riemens 10 in der Walzvorrichtung und
nachdem die Rollen 6, 7, 11, 12 und 13 die
erforderliche Drehgeschwindigkeit erreicht haben, mittels der zweiten
Tragrolle 6 eine Zugkraft Fl ausgeübt, und eine Schubkraft Fu wird
mittels der Druckrolle 13 auf den Riemen 10 ausgeübt. Dabei
wird die Zugkraft Fl durch die erste Tragrolle 7 aufgenommen,
und die Schubkraft Fu wird letztendlich durch die durch die Walzrolle 11 ausgeübte Reaktionskraft
aufgenommen.
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Der
Walzprozess selbst zielt gemäß der Erfindung
in erster Linie daraufhin ab, eine erwünschte gleichförmige Riemendicke
D zu erreichen. Der erfindungsgemäße Walzprozess wird als Verschiebungsprozess
verstanden, bei dem ein Materialfluss von der Dicke D des Rings 10 zur
Länge L
und Breite B des Rings gerichtet wird. Dazu bestimmt die elektronische
Steuereinheit auf Grundlage eines dazu geeigneten Algorithmus und
in Abhängigkeit
von der Messung für
das Volumen des Riemens 10 die Schubkraft Fu und die Zugkraft
F1, die durch die Vorrichtung auf den Riemen 10 ausgeübt wird.
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Beim
erfindungsgemäßen Walzprozess
wird neben einer genauen Riemendicke D auch das Erreichen eines
hohen Genauigkeitsgrads hinsichtlich der Länge L des Riemens 10 angestrebt.
Die Stabilität der
nach dem Walzvorgang erhaltenen Riemenbreiten B ist deshalb in hohem
Maße von
der Stabilität des
Materialvolumens des noch zu walzenden Riemens 10 abhängig. Um
die Wirkung einer Streuung der nach dem Walzen erhaltenen Riemenbreiten
B aufgrund der begrenzten Stabilität der Größe des Materialvolumens der
zu walzenden Riemen 10, eine Wirkung, die in der Praxis
nachteilig und deshalb unerwünscht
ist, zu verringern, wird gemäß einer
besonderen Ausführungsform
der Erfindung die Maßnahme
der Unterteilung der zu walzenden Riemen 10 in mindestens
zwei Walzgruppen, die durch die nach dem Walzen angestrebte Riemenlänge L unterschieden
werden und für
die sich die Walzprozesseinstellungen pro Walzgruppe unterscheiden,
ergriffen.
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In
der Praxis bedeutet dies, dass Riemen 10 mit einer relativ
großen
Dicke D in einer ersten Walzgruppe platziert werden, die zu einer
relativ großen Länge ausgewalzt
wird, und dass Riemen 10 mit einer relativ geringen Dicke
D in einer zweiten Walzgruppe platziert werden, die zu einer relativ
geringen Länge
L ausgewalzt wird. Insbesondere sind die Walzprozesseinstellungen
dadurch gekennzeichnet, dass für
die erste Walzgruppe das Verhältnis
zwischen der Zugkraft Fl und der Schubkraft Fu auf einen höheren Wert
ausgewählt
wird als bei der zweiten Walzgruppe. Infolge der so gestatteten
und sogar angestrebten Streuung der Länge L der gewalzten Riemen 10 weist
die nach dem Walzen erhaltene Riemenbreite B zwischen den einzelnen
Riemen 10 weniger Streuung auf.
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Bei
dieser speziellen Ausführungsform
der Erfindung werden die gewalzten Riemen im Zugelement des Schubgliederbands
vorteilhaft verwendet, in dem mehrere Riemen 10 konzentrisch
bezüglich einander
verschachtelt sind, wozu die Riemen eine unterschiedliche Länge aufweisen
müssen.
Die Riemen 10 aus der zweiten Walzgruppe sind dann ganz besonders
zum Verschachteln in den Riemen 10 der ersten Walzgruppe
geeignet. Verschiedene Längen
L zwischen den gewalzten Riemen 10 des Zugelements sind
deshalb zum Verschachteln der Riemen vorteilhaft und können gemäß der Erfindung
auch vorteilhafterweise zur Verringerung einer Variation der Breite
B der Riemen 10 im Zugelement verwendet werden. Die Anzahl
verschiedener zu definierender Walzgruppen hängt hier natürlich von
einer angestrebten maximalen Variation der Breite B der Riemen und
von der Anzahl der Riemen 10 pro Zugelement ab.
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Die
Schubkraft Fu und die Zugkraft F, die während des Walzprozesses ausgeübt werden
sollen, werden durch die Steuereinheit durch Rückkopplung von den tatsächlich ausgeübten Kräften, die
mit Hilfe der Messdosen gemessen worden sind, geregelt. Darüber hinaus
wird gemäß der Erfindung
die Qualität
des Walzprozesses weitgehend dadurch bestimmt, dass er auf Grundlage
der oben genannten Kräfte
Fl und Fu gesteuert wird. Dies steht einer möglichen Prozesssteuerung auf
Grundlage der gegenseitigen Position der Tragrollen 6 und 7 und
der der Walzrolle 11 und der Mittelrolle 7 gegenüber.
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Wie
in 1 gezeigt, kann die nach dem Walzen erhaltene
Riemendicke D mit Hilfe des zweiten Messmoduls 3 gemessen
werden. Eine Dickenmessung wird vorzugsweise außerhalb des Rollenmoduls 2 durchgeführt, um
die Vorrichtung effizient zu verwenden. Durch eine solche Messung
kann überprüft werden,
ob die gewählte
Walzprozesseinstellung tatsächlich
zum erwünschten
Walzergebnis führt,
und es kann Verschleiß zum
Beispiel der ersten Tragrolle 7 erfasst werden.
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Gemäß der Erfindung
ist es weiterhin möglich,
die Geschwindigkeit des Walzprozesses oder die zum Walzen eines
Riemens 10 erforderliche Zykluszeit stark zu verkürzen, was
durch Wahl der Drehgeschwindigkeit der ersten Tragrolle 7 und
folglich auch des Riemens 10 mit einem relativ hohen Wert
während
einer Hauptphase HF des Walzprozesses erreicht wird. Gemäß der Erfindung
ist es hier erforderlich, dass nach der oben genannten Hauptphase
HF eine Verlangsamungsphase UF dem Walzprozess hinzugefügt wird,
wobei in dieser letzteren Phase die Walzkräfte Fu und Fl und vorzugsweise auch
die oben genannte Drehgeschwindigkeit beträchtlich kleiner sind als in
der Hauptphase HF. Solch ein Walzprozess wird im Schema von 5 dargestellt,
in dem in Abhängigkeit
von der Zykluszeit t die
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Drehgeschwindigkeit
U/min des Riemens 10 und eine der beiden Walzkräfte, in
diesem Fall Fu, als Beispiel gegeben werden. In 5 zeigen
die gestrichelten Linien zum Vergleich einen Walzprozess mit einer
einzigen Walzphase WF.
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Gemäß der Erfindung
sollte die oben genannte Verringerung mindestens 10 % betragen, aber
vorzugsweise zwischen 25 % und 50 % liegen. Solch ein Walzprozess
weist den Vorteil auf, dass in der Hauptphase eine beträchtliche
anfängliche
Dickenverringerung des Riemens 10 relativ schnell, obgleich
zu einem gewissen Grad auf Kosten der Genauigkeit oder Stabilität des Endergebnises
des Prozesses, erreicht werden kann, während in der Verlangsamungsphase
die gewünschte
Dicke D des Riemens 10 genau und stabil erreicht und des
Weiteren gleichmäßig über die
Riemenlänge
L verteilt wird.
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Abgesehen
von den oben genannten Maßnahmen
hat sich auf Grundlage praktischer Erfahrung herausgestellt, dass
die Merkmale des Walzprozesses, einschließlich der oben besprochenen
Reproduzierbarkeit des Walzergebnises und Verkürzung der Zykluszeit t, durch
ein besonderes Durchmesserverhältnis
zwischen der Walzrolle 11 und der ersten Tragrolle 7,
zwischen denen der Riemen 10 gewalzt wird, verbessert werden,
wobei eine der Rollen viel größer sein
muss als die andere, wie in 1 gezeigt.
Insbesondere sollte der Durchmesser der Walzrolle 11 mindestens
das 3-Fache, aber vorzugsweise ca. das 4-Fache der Größe der ersten Tragrolle 7 betragen.
Solche Durchmesserverhältnisse
weisen den zusätzlichen
Vorteil auf, dass die Walzrolle 11 wesentlich weniger schnell
verschlissen wird, so dass in den meisten Fällen während des Betriebs nur die
Tragrolle 7, die sich relativ leicht entfernen und überholen
lässt,
aufgrund von Verschleiß ausgetauscht
werden muss. Folglich besteht eine vorteilhafte Auswirkung auf die
Produktionsleistung und die Wartungskosten der Walzvorrichtung.
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6 zeigt
schematisch eine Seitenansicht und einen Querschnitt eines gewalzten
Riemens 10. In dieser Figur werden wieder die Länge L, die
Breite B und die Dicke D dargestellt. Des Weiteren wird gezeigt,
dass der gewalzte Riemen 10 im Querschnitt betrachtet mit
einer Bogenform mit einem Radius R versehen werden kann. Des Weiteren
zeigt die Figur, dass das gewalzte Band 10 im Querschnitt
betrachtet, mit einer Tonnenform versehen werden kann, mit anderen
Worten ist eine mittig am Riemen 10 gemessene Dicke größer als
eine in der Nähe
der Ränder des
Riemens 10 gemessenen Dicke.
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Die
Konfiguration der vorliegenden Walzvorrichtung, insbesondere des
spezifischen Durchmesserverhältnisses der
Walzrolle 11 und der ersten Tragrolle 7, ist zum
Erhalt der gewünschten
Riemenformen besonders geeignet. Des Weiteren ist es gemäß der Erfindung
möglich,
eine gewünschte
Form des Querschnitts des Riemens 10 in Abhängigkeit
von der Form mindestens einer der Rollen 7, 11 zu
erhalten. Zum Beispiel ist es gemäß der Erfindung, insbesondere
zum Erhalt der oben genannten Tonnenform, vorteilhafterweise möglich, die
jeweilige Rolle 7 oder 11 mit einer nicht zylindrischen
Form zu versehen, indem zum Beispiel die Rolle von ihren Rändern zu
ihrem Mittelpunkt auf der Rolle leicht verengt wird, mit anderen
Worten indem sie mit einer konkaven sanduhrförmigen Gestalt versehen wird.