ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ЛЕНТОНАКОПИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B21C49/00 

Изобретение относится к горизонтальному лентонакопителю, в частности для ленточных полотен, включающему петлеобразующую каретку, имеющую возможность перемещения по станине с изменяющимся расстоянием от неподвижно установленного направляющего ролика для ленты с одним, по меньшей мере, направляющим роликом для изменяемой по длине петли запаса ленты и несколькими опорными каретками с опорными роликами между роликом, направляющим полосу, и петлеобразующей кареткой, а также гибкий приводной элемент, бесконечно направляемый по направляющему ролику, и соединенный с петлеобразующей кареткой, который направляется при взаимодействии с приводным колесом каждой опорной кареткой и отводится от него приводом каждой опорной каретки относительно пути перемещения петлеобразующей каретки.

Как известно, лентонакопители необходимы для того, чтобы обеспечить непрерывность работы прокатных клетей в прокатных станах, а именно тогда, когда ленточный материал должен бесконечно подводиться от отдельных рулонов, которые перед вводом в прокатную клеть должны соединяться друг с другом, бесконечно подводиться в стан или в прокатную клеть и прокатываться в них. Для того, чтобы при этом избежать процесса периодического замедления скорости прокатки или, даже, остановки в работе прокатных клетей, лентонакопитель должен быть выполнен, например, в форме петлевого накопителя или петлеобразователя, производительность которого рассчитана таким образом, что лента может тогда непрерывно вводиться в прокатную клеть или прокатный стан, когда отдельные рулоны подготовлены или сварены друг с другом.

Аналогичные рассуждения касаются и других частей установки для обработки металлических лент, например травильных устройств или печей для отжига, работающих непрерывно и в которых необходимо выравнивать на входе различные скорости ленты. В зависимости от имеющихся соотношений производственных площадей применяются петлевые колонны, петлевые шахты или горизонтально расположенные лентонакопители, часто называемые петлевытягивателями.

Горизонтальные лентонакопители, в основном, отличаются тем, что они имеют петлеобразующую каретку, подвижно удерживаемую возвратным усилием относительно тягового усилия ленты, и между ними несколько опорных кареток с опорными роликами, которые установлены также подвижно. Возвратное усилие создается тросом от тросовой лебедки, приводимой от постоянного привода.

Из выложенной заявки ФРГ DE-OS 1953169 известен горизонтальный лентонакопитель для лентообрабатывающей установки с несущими роликами между петлеобразующей кареткой и подводящими и отводящими роликами, в котором несущие ролики установлены на одном или нескольких так называемых бегунках, подвижных в горизонтальном направлении. Между петлеобразующей кареткой и каждым следующим бегунком расположен приводимый канатный барабан, натягивающий свой соединительный трос. На петлеобразующей каретке закреплена бесконечная цепь с захватами для отдельных бегунков.

Вследствие того, что при таком расположении петлеобразующей каретки при уменьшении петли запаса бегунок перемещается сам по себе, возвратное усилие через привод тросового барабана имеет лишь задачу поддерживать натяжение соединительных тросов, благодаря чему каждый следующий бегунок лишь тогда перемещается петлеобразующей кареткой, когда выбраны длины каната между ним и соответствующим бегунком.

Это выполнение не может обеспечить безударную работу кареток с бегунками и, кроме того, выполнение каждого бегунка с приводимой тросовой лебедкой связано с высокими затратами, причем для каждого бегунка должен иметься собственный моментный двигатель с питанием электроэнергией посредством контактного провода или гирляндного кабеля. Применение контактного провода является крайне нежелательным как источника опасности, а гирляндный кабель с необходимыми для него направляющими элементами сильно ограничивает доступ к лентонакопителю. В остальном же известное выполнение с относящимся к нему управлением связано с большими расходами.

Из европейского патента ЕР 0110864 В1 известен горизонтальный лентонакопитель, который также имеет передвигающуюся петлеобразующую каретку, к которой присоединены отдельные опорные каретки с помощью гибких тяговых звеньев, вытягиваемых против усилия возврата. Эти тяговые звенья должны, по меньшей мере, позонно упруго растягиваться и могут быть выполнены, например, в виде резинового троса или т.п. и петлей обведены вокруг направляющего ролика. Это выполнение должно обеспечить безударный привод опорных кареток от петлеобразующей каретки при сохранении одинакового расстояния между отдельными опорными каретками.

Недостатком при этом является сравнительно быстрое старение упругих или эластичных тросов и их охрупчивание, и потому неконтролируемо быстрый износ или обрыв, в особенности под действием тепловых излучений. Резиновые тросы могут так же легко повреждаться в жестких условиях работы прокатного стана, что вынуждает опасаться быстрого разрыва или выхода резинового троса из строя.

В Европейском патенте ЕР 0388708 В1 представлен горизонтальный лентонакопитель с передвигающейся петлеобразующей кареткой, к которой присоединены с помощью троса, кулачкового барабана и моментного двигателя отдельные опорные каретки. С помощью каждого из кулачковых барабанов обеспечивается соответствующее расстояние между опорными каретками, причем равномерный вращающий момент двигателя поддерживает тросовые соединения под натяжением.

Недостатком этого лентонакопителя, аналогично вышеописанной заявке ФРГ DE-OS 1953189, является то, что каждая опорная каретка снабжена собственным моментным двигателем, а подача тока осуществляется также через контактный провод или гирляндный кабель. С этим связаны вышеуказанные недостатки.

Из патента Австрии AT-PS 299103 известен горизонтальный лентонакопитель для ленточного материала, содержащий передвигающуюся, преимущественно с постоянным приводным моментом в отношении увеличения петли запаса, приводную петлеобразующую каретку и несколько опорных кареток, которые могут перемещаться вдоль направляющих. Бесконечный трос, направляемый по направляющим роликам, соединен с петлеобразующей кареткой и опорными каретками. От этого троса осуществляется привод опорных кареток посредством отводящих роликов при промежуточном включении понижающих передач таким образом, что при перемещении петлеобразующей каретки опорные каретки устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга.

При длительной работе лентонакопителя может возникнуть проскальзывание между тросом, применяемым в качестве приводного элемента, и приемными роликами на опорных каретках. Это проскальзывание приводит к тому, что изменяются и становятся неравными друг другу расстояния между опорными каретками. Иногда это приводит к тому, что при неравномерном положении между отдельными опорными каретками они могут натыкаться друг на друга или наезжать на упоры или контактировать с ударом с петлеобразующей кареткой. Для предотвращения этого каждая опорная каретка снабжена действующей в обоих направлениях проскальзывающей муфтой, выполненной с рычажным механизмом.

При этом недостатком являются затраты на узлы, обеспечивающие кинематику перемещений, а также необходимость более частого осмотра узлов вследствие подверженности их повреждениям, которые, однако, не могут гарантировать действительно безударной работы.

Исходя из этого уровня техники, в основу изобретения положена задача создать горизонтальный лентонакопитель, в котором исключены вышеназванные недостатки и трудности, в котором соединения между опорными каретками и петлеобразующей кареткой выполнены более просто, не вызывают нарушений в работе и, предпочтительно, не требуют дополнительного обслуживания, и которые позволяют во время работы петлеобразующей каретки при изменении петли запаса изменять расстояния между опорными каретками без толчков и оставлять их неизменными друг относительно друга, благодаря чему создаются предпосылки для оптимального прохождения ленты по опорным роликам опорных кареток.

Решение этой задачи осуществляется согласно изобретению в горизонтальном лентонакопителе, в особенности, для лент, содержащем петлеобразующую каретку, передвигающуюся по станине с изменяющимся расстоянием до неподвижного ролика, направляющего ленту, с одним, по меньшей мере, направляющим роликом для одной, по меньшей мере, изменяемой по длине петли запаса ленты, и опорными каретками с опорными роликами, а также бесконечно перемещающимся вокруг направляющих роликов гибким приводным элементом, соединенным с петлеобразующей кареткой, который направляется при взаимодействии с приводным колесом каждой направляющей каретки, и от которого отводится привод опорной каретки, за счет того, что он снабжен вторым упругим приводным элементом, натянутым в зоне перемещения опорной каретки и направляемым посредством нижнего приводного колеса каждой опорной каретки, взаимодействующего с приводным элементом, при этом первое приводное колесо кинематически связано со вторым приводным колесом посредством передачи.

С большим преимуществом нижний приводной элемент заменяет многократно применяемую в известном уровне техники приводимую от двигателя тросовую лебедку у опорных кареток и автоматически отвечает за равномерные расстояния при подводе и отводе петлеобразующей каретки или петли запаса.

Это достигается несложным образом и с большим преимуществом за счет того, что при продвижении петлеобразующей каретки вместе с закрепленным на ней верхним приводным элементом во вращение приводится охватываемое им верхнее приводное колесо каждой опорной каретки. Вместо соединения с помощью передачи между верхним приводным колесом и нижним приводным колесом, последнее приводится лишь с одной составляющей от передаточного отношения понижающей передачи. Так как нижний приводной элемент закреплен неподвижно, находящееся в принудительном зацеплении с ним нижнее приводное колесо опорной каретки приводится в относительное перемещение с соотношением участка перемещения петлеобразующей каретки к участку перемещения опорной каретки, при котором нижнее приводное колесо обкатывается по нижнему приводному элементу.

Передаточные отношения передач отдельных опорных кареток выбираются таким образом, что соответствующее расстояние между петлеобразующей кареткой и неподвижным роликом для направления ленты разделяется на всегда одинаковые расстояния.

Согласно одной форме выполнения гибкие приводные элементы являются клиновым ремнем, зубчатой цепью, роликовой цепью, звеньевой цепью или зубчатым ремнем. При этом с большим преимуществом применяется такой признак, как выполнение приводных элементов в виде зубчатого ремня, а взаимодействующих с ним приводных колес в виде зубчатых шестерен. За счет этого обеспечивается более надежная, бесшумная и не имеющая проскальзывания работа лентонакопитедя.

Кроме того, преимущества лентонакопителя согласно изобретению усматриваются в том, что при заполнении и опорожнении накопителя ленточное полотно переносится с несущих роликов опорных кареток на такие равные расстояния, что на опорные каретки не передаются ударные нагрузки при перемещении петлеобразующей каретки, и что образуется простая недорогостоящая и надежная система за счет применения зубчатого ремня и передачи.

Предпочтительные выполнения предусматриваются подпунктами. Другие детали, признаки и преимущества следуют из нижеприведенных пояснений примера выполнения, схематически показанного на чертеже.

На фиг.1 показан горизонтальный лентонакопитель в перспективном изображении;
фиг.2 - в увеличенном масштабе приводная сторона опорной каретки в перспективном изображении;
фиг.3 - петлеобразующая каретка схематически, в виде сбоку;
фиг.4 - опорная каретка схематически, в виде сбоку;
фиг.5 - опорная каретка схематически, в виде спереди.

Показанный на фиг. 1 горизонтальный лентонакопитедь для ленточного материала 1 включает в себя петлеобразующую каретку 11, имеющую возможность передвижения по станине 2 с изменяющимся расстоянием относительно неподвижного ролика 10 для направления ленты, опорные каретки 19, имеющие направляющие ролики 12-14 для, по меньшей мере, одной ленты 1, с изменяющейся по длине петлей запаса 3 или двойной петлей 40 (фиг.3), и опорные ролики 15-18 (фиг.4,5) для ленты 1, а также гибкий приводной элемент 6, бесконечно направляемый по роликам 4, 5, соединенный с петлеобразующей кареткой 11, который направляется, взаимодействуя с приводным колесом 20 каждой опорной каретки 19, и отводится от него приводом перемещения каждой опорной каретки 19. Каждая опорная каретка 19 имеет, по меньшей мере, два или более опорных ролика 15-18, например, также четыре, шесть или десять.

Поступающая лента 1 с помощью направляющего ролика 26 направляется в горизонтальный лентонакопитель. Петлеобразующая каретка 11 удерживается с противоусилием с помощью тросовой лебедки 30 через трос 32 и относящиеся к ней направляющие ролики против силы тяги петли 3 или двойной петли 40 (фиг. 3) в показанном на чертеже вытянутом положении. При этом трос 3 направляется с помощью ролика 31 на конце станины 2, противоположном петлеобразующей каретке 11, и имеет задачу вернуть петлеобразующую каретку 11 в ненагруженном состоянии в наиболее близкое положение. Гибкий приводной элемент 6 жестко закреплен на петлеобразующей каретке 11 с помощью упора 27, находящегося на ней.

При совместном рассмотрении фиг.1 и 2 видно, что приводной элемент 6 на каждой опорной каретке 19 охватывает приводное колесо 20, расположенное на ней, причем направляющие ролики 23, 24 отвечают за достаточно большой угол охвата, равный приблизительно 120^o. На фиг.2 показано более подробно, что опорная каретка 19 может перемещаться по направляющим, проложенным на станине 2, с помощью колес 34 и надежно направляться с помощью боковых направляющих колес 35.

В соответствии с фиг.1 и 2, в зоне пути перемещения опорных кареток 19 вдоль станины 2 натянут второй гибкий приводной элемент 7, который направляется через нижнее приводное колесо 21 каждой опорной каретки 19, взаимодействующее с приводным элементом 7. Приводной элемент 7 закреплен на станине 2 на соответствующем крепежном элементе 36, 37. Согласно изобретению первое приводное колесо 20 кинематически соединено со вторым приводным колесом 21 с помощью передачи 22 (фиг.5).

Гибкие приводные элементы 8, 7 могут быть, в принципе, клиновым ремнем, зубчатой цепью, роликовой цепью, звеньевой цепью или зубчатым ремнем. С учетом требования работы без проскальзывания изобретением предусматривается, что гибкие приводные элементы 6, 7 выполнены в виде зубчатых ремней, а приводные колеса 20, 21, взаимодействующие с ними, выполнены в виде зубчатых шестерен. При соответствующем охватывании приводных колес 20, 21 направляющие ролики 23, 24 обеспечивают достаточно большой угол охвата приводных элементов 6, 7 вокруг приводных колес 20, 21.

Существенный признак изобретения состоит в том, что отдельные передающие механизмы между приводными колесами 20, 21 каждой опорной каретки 19 рассчитываются таким образом, что расстояние между петлеобразующей кареткой 11 и подвижным роликом 10, направляющим ленту, разделяется на всегда одинаковые, образованные опорными каретками 19 расстояния, как это следует из раздвинутого состояния лентонакопителя на фиг.1. Благодаря этому обеспечивается оптимальное направление различных ветвей ленты 1а-1d (фиг.3-4) и одновременно безударное перемещение опорной каретки 19.

На фиг. 3 в виде сбоку показана петлеобразующая каретка 11 с роликами 12-14, направляющими ленты. Петлеобразующая каретка 11 в соответствии с фиг. 2 и 3 может передвигаться также по направляющим 29 станины 2 и уже описанным образом за счет постоянной силы тяги лебедки 30 (фиг.1) с помощью тросов 32, и приложением постоянного возвратного усилия против натяжения боковой ветви la-1d по размеру двойной петли 40 удерживается в зоне пути перемещения на станине 2. Для того, чтобы предотвратить момент опрокидывания петлеобразующей каретки 11, перемещающейся на колесах 34 вдоль направляющей 29, направляющие колеса 35 выполнены таким образом, чтобы они захватывали сзади головки направляющих. Для упора и натяжения приводного элемента 6, перемещающегося с петлеобразующей кареткой 11, на нем с двух сторон предусмотрены упоры 27.

На фиг.4 показана опорная каретка 19 с опорными роликами 15-18 для ветвей la-1d. Они расположены в опорной раме 25 на расстоянии друг от друга. Опорная каретка 19 движется на колесах 34 и надежно направляется без возможности опрокидывания на них с помощью направляющих колес 35. Приводные элементы 6, 7 удерживаются с помощью направляющих роликов 23, 24 вокруг приводных колес 20, 21 с углом охвата, равным приблизительно 120^o, с постоянным взаимодействием без проскальзывания.

На фиг.5 показана направляющая каретка 19 в виде сверху, которая позволяет увидеть расположение направляющих роликов 15-18 с их опорами в раме 25. Кроме того, на фиг. 5 показано расположение направляющих 29 на станине 2. По ней перемещается опорная каретка 19 с колесами 34, с надежным направлением с помощью направляющих колес 35. Кроме того, на чертеже показано расположение приводных колес 20, 21 сбоку, рядом с рамой 25, а также понижающие зубчатые колеса 22 передачи в разрезе.

Изобретение относится к горизонтальному лентонакопителю, в частности для ленточных полотен. Горизонтальный лентонакопитель содержит петлеобразующую каретку, передвигающуюся на станине на изменяющемся расстоянии от неподвижного ролика, направляющего ленту, с одним, по меньшей мере, направляющим роликом для одной, по меньшей мере, измеряемой по длине петли запаса ленты, и опорными каретками с опорными роликами, а также бесконечно перемещающийся вокруг направляющих роликов гибкий приводной элемент, соединенный с петлеобразующей кареткой, который направляется при взаимодействии с приводным колесом каждой направляющей каретки и от которого отводится привод опорной каретки, который значительно улучшается и упрощается за счет того, что в зоне пути перемещения опорной каретки вдоль станины натянут второй упругий приводной элемент, направляемый с помощью нижнего приводного колеса каждой опорной каретки, взаимодействующего с приводным элементом, и что первое приводное колесо кинематически связано со вторым приводным колесом через передачу. Изобретение обеспечивает повышение срока службы, снижение затрат на узлы и возможность оптимального прохождения ленты по опорным роликам опорных кареток. 6 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Горизонтальный лентонакопитель, в особенности для лент 1, содержащий петлеобразующую каретку 11, передвигающуюся на станине 2 с изменяющимся расстоянием до неподвижного ролика 10, направляющего ленту с одним, по меньшей мере, направляющим роликом 12-14 для одной, по меньшей мере, изменяемой по длине петли 3 запаса ленты 1, и опорными каретками 19 с опорными роликами 15, 18, а также бесконечно перемещающийся вокруг направляющих роликов 4, 5 гибкий приводной элемент 6, соединенный с петлеобразующей кареткой 11, который направляется при взаимодействии с приводным колесом 20 каждой направляющей каретки и от которого отводится привод опорной каретки 19, отличающийся тем, что в зоне пути перемещения опорной каретки 19 вдоль станины 2 натянут второй упругий приводной элемент 7, направляемый с помощью нижнего приводного колеса 21 каждой опорной каретки 19, взаимодействующего с приводным элементом 7, и что первое приводное колесо 20 кинематически связано со вторым приводным колесом 21 посредством передачи 22. 2. Лентонакопитель по п. 1, отличающийся тем, что гибкие приводные элементы 6, 7 представляют собой клиновой ремень, зубчатую цепь, роликовую цепь, звеньевую цепь или зубчатый ремень. 3. Лентонакопитель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что приводные элементы 6, 7 выполнены в виде зубчатого ремня и приводных колес 20, 21, взаимодействующих с ним в качестве зубчатых шестерен. 4. Лентонакопитель по одному или более пп. 1-3, отличающийся тем, что передающие механизмы между приводными колесами 20 или 21 каждой опорной каретки 19 рассчитываются так, что расстояние между петлеобразующей кареткой 11 и неподвижным роликом 10 для направления ленты разделено на равные, образованные опорными каретками 19 расстояния. 5. Лентонакопитель по одному или более пп. 1-4, отличающийся тем, что петлеобразующая каретка 11 удерживается возвратным усилием против силы тяги ленты 1, создаваемой тросовой лебедкой 30. 6. Лентонакопитель по одному или более пп. 1-5, отличающийся тем, что для образования двойной петли 40 запаса петлеобразующая каретка 11 выполнена с тремя направляющими роликами 12-14. 7. Лентонакопитель по одному или более пп. 1-6, отличающийся тем, что каждая опорная каретка 19 имеет четыре опорных ролика 15-18, расположенных на расстоянии друг от друга.