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Dokumentenidentifikation DE19953524A1 10.05.2001
Titel Schlingenheber
Anmelder SMS Demag AG, 40237 Düsseldorf, DE
Erfinder Sudau, Peter, 57271 Hilchenbach, DE;
Kipping, Matthias, 57562 Herdorf, DE;
Tuschhoff, Matthias, Dr., 57072 Siegen, DE
Vertreter Hemmerich, Müller & Partner, 57072 Siegen
DE-Anmeldedatum 05.11.1999
DE-Aktenzeichen 19953524
Offenlegungstag 10.05.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.05.2001
IPC-Hauptklasse B21B 37/50
IPC-Nebenklasse B21B 41/00   
Zusammenfassung Ein Schlingenheber weist eine durchgehende, sich über die Bandbreite (b) erstreckende Schlingenheberrolle (3) auf, die auf beiden Seiten in Schwenkarmen (5) gelagert ist. Die Schwenkarme (5) sind mit einer Schlingenheberwelle (6) verbunden. Durch Verdrehen der Schlingenheberwelle (6) ist die Schlingenheberrolle (3) an ein Band (1) anstellbar. Die Schwenkarme (5) sind jeweils durch ein Gelenk (7) in einen Wellenarm (8) und einen Rollenarm (9) geteilt. Das Gelenk (7) lenkt eine vom Band (1) auf die Schlingenheberrolle (3) ausgeübte Rückstellkraft auf an den Schwenkarmen (5) angeordnete Kraftmesser (10) um.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlingenheber zum Erfassen eines über eine Bandbreite verlaufenden Keilanteils eines in einem Band in Bandlängsrichtung herrschenden Längszuges.

Aus "Development of new high performance loopers for hot strip mills", Iron and Steel Engineer, June 1997, Seiten 64 bis 70, ist ein Schlingenheber bekannt, der zwei Kraftmesser zum Erfassen einer auf den Schlingenheber ausgeübten, mit dem Längszug korrespondierenden Kraft aufweist. Über die Anordnung der Kraftmesser und den übrigen Aufbau des Schlingenhebers ist dem genannten Fachaufsatz nichts zu entnehmen.

Aus der DE 197 15 523 A1 ist eine Planheitsmeßrolle bekannt, die eine Vielzahl von Meßrollen aufweist. Die Meßrollen sind einzeln in Schwenkarmen gelagert, die mit einer Schlingenheberwelle verbunden sind. Durch Verdrehen der Schlingenheberwelle sind die Meßrollen an das Band anstellbar. Die Schwenkarme sind durch Gelenke jeweils in einen Wellenteil und einen Rollenteil geteilt, wobei die Gelenke vom Band auf die Meßrollen ausgeübte, mit dem Längszug korrespondierende Rückstellkräfte auf je einen am jeweiligen Schwenkarm angeordneten Kraftmesser umlenken.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einfach aufgebauten Schlingenheber zu schaffen, mittels dessen ein über die Bandbreite verlaufender Keilanteil des Längszuges erfaßbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst,

  • - daß der Schlingenheber eine durchgehende, sich über die Bandbreite erstreckende Schlingenheberrolle aufweist, die auf beiden Seiten in je einem Schwenkarm gelagert ist,
  • - daß die Schwenkarme mit einer Schlingenheberwelle verbunden sind,
  • - daß durch Verdrehen der Schlingenheberwelle die Schlingenheberrolle an das Band anstellbar ist,
  • - daß die Schwenkarme jeweils durch ein Gelenk in einen Wellenarm und einen Rollenarm geteilt sind,
  • - daß das Gelenk eine vom Band auf die Schlingenheberrolle ausgeübte, mit dem Längszug korrespondierende Rückstellkraft auf je einen am jeweiligen Schwenkarm angeordneten Kraftmesser umlenkt.

Wenn der Rollenarm als Scheibe oder als Hebelrahmen ausgebildet ist, ist der Schlingenheber noch einfacher aufgebaut.

Wenn der Wellenarm und der Rollenarm in der Nähe des Kraftmessers durch ein Halteelement miteinander verbunden sind, wird zuverlässig ein Abheben des Rollenarms vom Kraftmesser verhindert.

Wenn das Gelenk, die Schlingenheberrolle und der Kraftmesser ein Dreieck mit drei Seiten bilden und das Halteelement außerhalb des Dreiecks angeordnet ist, ist das Halteelement nur vergleichsweise niedrigen Kräften ausgesetzt.

Wenn das Dreieck als im wesentlichen gleichschenkeliges Dreieck ausgebildet ist, ergibt sich eine niedrige mechanische Belastung des Rollenarms.

Die Belastung des Rollenarms kann noch weiter minimiert werden, wenn das Dreieck als im wesentlichen rechtwinkeliges Dreieck ausgebildet ist.

Wenn eine der Seiten dem Gelenk gegenüberliegt und diese Seite länger als die beiden anderen Seiten ist, sind die auf den Rollenarm ausgeübten Kräfte besonders gering.

Wenn der Wellenarm mindestens so lang wie der Rollenarm ist, ergibt sich ein großer Anstellbereich des Schlingenhebers.

Die mechanische Belastungen sind minimiert, wenn der Kraftmesser eine Kraftachse aufweist und der Rollenarm im Bereich des Kraftmessers eine Bewegung ausführt, die im wesentlichen parallel zur Kraftachse gerichtet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zugerfassungsanordnung,

Fig. 2 ein Band mit einem Schlingenheber von oben und

Fig. 3 den Schlingenheber von Fig. 2 von der Seite.

Gemäß Fig. 1 wird ein Metallband 1 von einer Auslaufeinrichtung 2 über eine Schlingenheberrolle 3 zu einer Einlaufeinrichtung 4 geführt. Die Auslaufeinrichtung 2 und die Einlaufeinrichtung 4 können z. B. als Walzgerüste oder Treiber ausgebildet sein. Das Metallband 1 ist vorzugsweise ein warm- oder kaltgewalztes Stahlband. Es weist eine Bandbreite b auf. Die Schlingenheberrolle 3 ist gemäß Fig. 1 als durchgehende Schlingenheberrolle ausgebildet. Sie erstreckt sich über die gesamte Bandbreite b.

Im Metallband 1 herrscht in Bandlängsrichtung ein Längszug, was in Fig. 1 durch Pfeile A angedeutet ist. Der Längszug weist über der Bandbreite b einen Keilanteil auf, was in Fig. 1 durch die unterschiedliche Größe der Pfeile A angedeutet ist. Die Schlingenheberrolle 3 ist an das Metallband 1 anstellbar. Dies ist in Fig. 1 durch einen Pfeil B angedeutet.

Gemäß Fig. 2 ist die Schlingenheberrolle 3 auf beiden Seiten in je einem Schwenkarm 5 gelagert. Die Schwenkarme 5 sind mit einer Schlingenheberwelle 6 verbunden. Somit ist durch Verdrehen der Schlingenheberwelle 6 die Schlingenheberrolle 3 an das Metallband 1 anstellbar.

Die Schwenkarme 5 sind jeweils durch ein Gelenk 7 in einen Wellenarm 8 und einen Rollenarm 9 geteilt. Gemäß Fig. 2 sind die Rollenarme 9 als Scheibe bzw. als Hebelrahmen ausgebildet. Als Scheibe wird dabei ein massives Tragelement bezeichnet, wohingegen unter einem Hebelrahmen ein Tragelement zu verstehen ist, das zwei voneinander durch einen Zwischenraum getrennte Scheiben aufweist. Ergänzend sei erwähnt, daß in der Praxis beide Rollenarme 9 in der Regel gleich ausgebildet sind. Die unterschiedliche Darstellung der Rollenarme 9 in Fig. 2 dient lediglich der Veranschaulichung.

Gemäß Fig. 3 ist bei jedem Schwenkarm 5 am Wellenarm 8 ein Kraftmesser 10 angeordnet, der am Rollenarm 9 anliegt. Der Kraftmesser 10 ist bezüglich des Gelenks 7 exzentrisch angeordnet. Das Gelenk 7 lenkt somit eine vom Metallband 1 auf die Schlingenheberrolle 3 ausgeübte Rückstellkraft auf den am jeweiligen Wellenarm 8 angeordneten Kraftmesser 10 um.

Die Rückstellkraft korrespondiert mit dem Längszug. Aus den gemessenen Rückstellkräften kann daher der Längszug ermittelt werden. Dabei wird für jeden der beiden Kraftmesser 10 der beiden Schwenkarme 5 aus der auf ihn ausgeübten Rückstellkraft ein eigener Längszug ermittelt. Die Summe der beiden so ermittelten Längszüge ergibt den im Metallband 1 herrschenden Gesamt-Längszug. Die Differenz der beiden so ermittelten Längszüge ergibt den Keilanteil, den der Längszug über der Bandbreite b aufweist.

Sowohl aufgrund des Gesamt-Längszuges als auch aufgrund des Keilanteils können die Auslaufeinrichtung 2 und/oder die Einlaufeinrichtung 4 nachgeregelt werden. Beispielsweise ist es möglich, aufgrund des Gesamt-Längszuges die Drehzahl und aufgrund des Keilanteils mindestens eine Anstellung mindestens einer der beiden Einrichtungen 2, 4 nachzuregeln.

Gemäß Fig. 3 bilden das Gelenk 7, die Schlingenheberrolle 3 und der Kraftmesser 10 ein Dreieck mit drei Seiten X, Y und Z. Die Angaben "Gelenk 7" und "Schlingenheberrolle 3" sind dabei auf deren Drehachsen bezogen, die Angabe "Kraftmesser 10" auf den Berührpunkt zum Rollenarm 9.

Ersichtlich ist das Dreieck als im wesentlichen rechtwinkeliges, im wesentlichen gleichschenkeliges Dreieck ausgebildet. Die Hypotenuse Z des Dreiecks liegt dabei dem Gelenk 7 gegenüber. Diese Seite Z ist also länger als die beiden anderen Seiten X, Y. "Im wesentlichen" heißt dabei, daß der "rechte" Winkel des Dreiecks zwischen 80° und 100° liegt und die Längen der beiden gleichen Schenkel des Dreiecks um maximal 10% differieren.

Der Kraftmesser 10 weist eine Kraftachse 12 auf. Der Kraftmesser 10 erfaßt also nur Kräfte, die parallel zur Kraftachse 12 gerichtet sind. Der Rollenarm 9 ist derart ausgebildet, daß er im Bereich des Kraftmessers 10 eine Bewegung ausführt, die im wesentlichen parallel zur Kraftachse 12 gerichtet ist. "Im wesentlichen" bedeutet dabei, daß die Bewegungsrichtung des Rollenarms 9 mit der Kraftachse 12 einen Winkel von maximal 10° bildet.

In der Nähe des Kraftmessers 10, aber außerhalb des Dreiecks ist ein Halteelement 13 angeordnet. Mittels des Halteelements 13 sind der Wellenarm 7 und der Rollenarm 8 miteinander verbunden. Dadurch wird ein Abheben des Rollenarms 8 vom Kraftmesser 10 verhindert.

Der Wellenarm 8 ist mindestens so lang wie der Rollenarm 9 ist. Gemäß Fig. 3 ist er sogar länger als der Rollenarm 9, und zwar um 20% bis 100% länger. Die Länge des Wellenarms 8 ist dabei durch den Abstand der Drehachse der Schlingenheberwelle 6 von der Drehachse des Gelenks 7 gegeben. Die Länge des Rollenarms 9 ist durch den Abstand der Drehachse der Schlingenheberrolle 3 von der Drehachse des Gelenks 7 gegeben.

Aufgrund der vergleichsweise großen Länge des Wellenarms 8 ergibt sich beim Verdrehen der Schlingenheberwelle 6 ein großer Anstellbereich des Schlingenhebers. Das Verdrehen der Schlingenheberwelle 6 erfolgt dabei mittels eines Anstellantriebes 14. Der Anstellantrieb 14 kann gemäß Fig. 3 beispielsweise als exzentrisch angreifende Hydraulikzylindereinheit ausgebildet sein.

Mit dem Schlingenheber der vorliegenden Erfindung ist auf einfache Weise ein zuverlässiges Erfassen sowohl des Gesamt-längszuges als auch des über die Bandbreite b verlaufenden Keilanteils des in dem Metallband 1 herrschenden Längszuges möglich. Der Aufbau des Schlingenhebers ist dabei einfach, robust und störunanfällig. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die Schlingenheberrolle 3 zu segmentieren und jedem einzelnen Segment einen Kraftmesser zuzuordnen. Bezugszeichenliste 1 Metallband

2 Auslaufeinrichtung

3 Schlingenheberrolle

4 Einlaufeinrichtung

5 Schwenkarme

6 Schlingenheberwelle

7 Gelenk

8 Wellenarm

9 Rollenarm

10 Kraftmesser

12 Kraftachse

13 Halteelement

14 Anstellantrieb

A, B Pfeile

b Bandbreite

X, Y, Z Seiten


Anspruch[de]
  1. 1. Schlingenheber zum Erfassen eines über eine Bandbreite (b) verlaufenden Keilanteils eines in einem Band (1) in Bandlängsrichtung herrschenden Längszuges, mit einer durchgehenden, sich über die Bandbreite (b) erstrekkenden Schlingenheberrolle (3), die auf beiden Seiten in je einem Schwenkarm (5) gelagert ist,
    1. - wobei die Schwenkarme (5) mit einer Schlingenheberwelle (6) verbunden sind,
    2. - wobei durch Verdrehen der Schlingenheberwelle (6) die Schlingenheberrolle (3) an das Band (1) anstellbar ist,
    3. - wobei die Schwenkarme (5) jeweils durch ein Gelenk (7) in einen Wellenarm (8) und einen Rollenarm (9) geteilt sind und
    4. - wobei das Gelenk (7) eine vom Band (1) auf die Schlingenheberrolle (3) ausgeübte, mit dem Längszug korrespondierende Rückstellkraft auf je einen am jeweiligen Schwenkarm (5) angeordneten Kraftmesser (10) umlenkt.
  2. 2. Schlingenheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenarm (9) als Scheibe oder als Hebelrahmen ausgebildet ist.
  3. 3. Schlingenheber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenarm (8) und der Rollenarm (9) zum Verhindern eines Abhebens des Rollenarms (9) vom Kraftmesser (10) in der Nähe des Kraftmessers (10) durch ein Halteelement (13) miteinander verbunden sind.
  4. 4. Schlingenheber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (7), die Schlingenheberrolle (3) und der Kraftmesser (10) ein Dreieck mit drei Seiten (X, Y, Z) bilden und daß das Halteelement (13) außerhalb des Dreiecks angeordnet ist.
  5. 5. Schlingenheber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck als im wesentlichen gleichschenkeliges Dreieck ausgebildet ist.
  6. 6. Schlingenheber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck als rechtwinkeliges Dreieck ausgebildet ist.
  7. 7. Schlingenheber nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Seiten (Z) dem Gelenk (7) gegenüberliegt und diese Seite (Z) länger als die beiden anderen Seiten (X, Y) ist.
  8. 8. Schlingenheber nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenarm (8) mindestens so lang wie der Rollenarm (9) ist.
  9. 9. Schlingenheber nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmesser (10) eine Kraftachse (12) aufweist und daß der Rollenarm (9) im Bereich des Kraftmessers (10) eine Bewegung ausführt, die im wesentlichen parallel zur Kraftachse (12) gerichtet ist.






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