ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ПОЛОСЫ С ТОНКИМИ ПОДДЕРЖИВАЮЩИМИ ПОЛОСУ КАРЕТКАМИ И ПАССИВНОЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ПРИЦЕПЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ
HORIZONTAL ACCUMULATOR OF STRIP WITH THIN CARRIAGES FOR SUPPORTING STRIPS AND PASSIVE CENTRAL TRAILER SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
[001] Настоящее изобретение относится к области горизонтальных накопителей полосы с поддерживающими полосу каретками, которые могут быть установлены на ровной горизонтальной площадке.
[002] Кроме того, изобретение относится к поддерживающим полосу кареткам, имеющим небольшие размеры и снабженным предотвращающей опрокидывание системой, а также пассивной центральной прицепляющей/отцепляющей системой для прицепки и отцепки поддерживающих полосу кареток, расположенных в предназначенных для этого местоположениях и снабженных системой, обеспечивающей удержание в этих местоположениях при отцепке.
[003] Настоящее изобретение предназначено для использования в непрерывных линиях обработки полосы, например в линиях травления, непрерывного фрезерования, станах-тандемах холодного проката с двухфазной линией травления (PLTCM), линиях непрерывной термической обработки проката, нанесения гальванического покрытия, нанесения покрытия олова, нанесения пигментирования, анодирования, полирования и в других линиях металлообработки. Также существует потенциальная возможность применения настоящего изобретения в непрерывных линиях обработки при изготовлении пластмасс или тканей.
Уровень техники
[004] Все больше растет потребность в использовании горизонтальных накопителей полосы с поддерживающими полосу каретками, поскольку они являются более надежными по сравнению с накопителями с валиковым проходом, а также благодаря тому, что они даже при неблагоприятных условиях не оказывают негативного воздействия на полосу.
[005] Накопители, например такие, которые используют в контексте настоящего изобретения, содержат несколько частей: с одной стороны, фиксированные валики, подающие и извлекающие полосы из накопителя, с другой стороны, каретку накопителя, выполненную с возможностью движения по рельсам. Каретка накопителя формирует петли для накопления полосы. Направление вперед обычно соответствует такому движению, когда каретка увеличивает петли полосы. Движение назад осуществляется при уменьшении петель. Сила, необходимая для увеличения петель полосы, обычно передается посредством лебедки, веревки и системы блоков, прикрепленных к каретке накопителя. Движение назад осуществляется за счет силы натяжения полосы, скомпенсированной посредством лебедки.
[006] Каретка накопителя полосы сопровождается несколькими поддерживающими полосу каретками, которые должны ограничивать прогиб полосы, чтобы избежать трения полос друг об друга. Поддерживающие полосу каретки прицепляют к каретке накопителя и друг к другу, когда накопитель находится в состоянии минимального заполнения полосой. Эти поддерживающие полосу каретки должны быть распределены по длине накопителя с необходимым расстоянием между ними, чтобы они могли осуществлять требующиеся от них функции в процессе заполнения накопителя полосой. Поддерживающие полосу каретки собираются петлеобразующей кареткой и прицепляются к ней или к уже прикрепленной к ней поддерживающей каретке при уменьшении петли.
[007] В обычных решениях, известных из уровня техники, используют каретку накопителя и систему для размещения различным образом поддерживающих полосу кареток:
- отдельные электрические приводы для каждой каретки, требующие значительного количества кабельных цепей (EP 388708 A1), или электрический рельс и отвод или лыжа токоприемника (DE 10104093 A1), или линейный двигатель (DE 3925193 A1);
- привод с веревкой (EP 110864 A1) или зубчатым ремнем (CN 1158765 A) для обеспечения всегда одного и того же расстояния между каретками, требующий очень длинной веревки/зубчатого ремня и специальной системы блоков/шестерен;
- пассивная прицепляющая и фиксирующая система с буферными элементами для остановки кареток, когда они приходят в свои соответствующие предназначенные для этого местоположения (FR 2698803 A1).
[008] В большинстве таких систем используют четырехколесные поддерживающие каретки, позволяющие преодолеть опасность переворачивания. Это требует наличия определенного пространства, что, в свою очередь, требует уменьшения в той же мере объема накопителя. Было предпринято несколько попыток преодоления этого недостатка следующим образом:
- предусматривают наличие упругой системы (например, пружин), обеспечивающей подтягивание одной оси каретки очень близко к следующей при сталкивании поддерживающих полосу кареток друг с другом (JP Н0391118 U);
- предусматривают наличие двух пар рельсов, обеспечивающих возможность телескопического складывания кареток при их столкновении друг с другом (DE 102004042595 A1, DE 3925193 A1), но при этом не предусматривается, что поддерживающие каретки могут войти в каретку накопителя;
- предусматривают центральный I-образный профиль, обеспечивающий возможность телескопического складывания открытого треугольного основания кареток (китайский патент на промышленный образец ZL 201120051403,0).
[009] Возможная опасность опрокидывания каретки иногда принимается во внимание в известных из уровня техники решениях:
- используют рельсы, в которых предусмотрены зацепы, выходящие с нижней стороны рельса и позволяющие избежать отсоединения колес. Но эта простая система создает эффект торможения, когда каретка совершает наклонное движение (CN 201665446 U);
- помещают рельсы на половину высоты, что уменьшает опрокидывающий момент, но не обеспечивает возможность подъема на ровной горизонтальной площадке без специальной несущей конструкции для рельсов и не устраняет опасность переворачивания (FR 2698803 A1);
- используют кулачковые ролики, выполненные с возможностью перемещения внутри центрального открытого H-образного или I-образного профиля, соединенного с кареткой (китайский патент на промышленный образец ZL 201120051403,0). Это решение имеет тот недостаток, что в связи с наличием соединительных элементов между кареткой и кулачковыми роликами скручивание нижней полосы является высоким.
[0010] Прицепляющая/отцепляющая система является наиболее важной для системы, в которой отсутствует надлежащий привод поддерживающей полосу каретки:
- наиболее часто встречающаяся прицепляющая система используется при движении по рельсам, но для нее прицепку, а также отцепку необходимо осуществлять вручную. Она имеет большое преимущество, заключающееся в том, что воздействие при буксировке прикладывается к оси каретки;
- существует несколько прицепляющих систем, требующих, по меньшей мере во время одной операции, либо прицепки, либо отцепки активной системы (электрической, гидравлической/пневматической или прикладываемой вручную силы или их сочетания) (DE 2425181 A1, US 791445 А);
- автоматическая соединительная система (отсоединяемая посредством кулачка или ручного действия), раскрытая в DE 2425181 A1, снабжена горизонтальными зацепами и возвратными пружинами.
[0011] В горизонтальном накопителе полосы (FR 2698803 A1) используется полностью пассивная система, в которой предусмотрена система зацепа и кулачка со сложным запиранием/отпиранием, но она не прикладывается к центру каретки, что требует специальных мер предосторожности, особенно для направления каретки по рельсу и для фиксации рельса.
[0012] В документе EP 2468428 A1 раскрыт горизонтальный накопитель полосы, используемый в непрерывной линии обработки полосы, содержащий петлеобразующую каретку, выполненную с возможностью перемещения по паре внешних рельсов, и множество смежных с ней поддерживающих полосу валиковых кареток, выполненных с возможностью перемещения по тем же внешним рельсам и предназначенных для поддержания полосы между петлеобразующей кареткой и местоположением подачи полосы, причем поддерживающие полосу каретки имеют горизонтальную треугольную нижнюю часть и вертикальную рамную конструкцию, при этом треугольная нижняя часть имеет открытое поперечное основание, противоположное вершине, что обеспечивает телескопическое складывание поддерживающих полосу кареток во внутреннее треугольное пространство между открытым основанием и двумя другими сторонами треугольника, примыкающим к противоположной вершине.
Задача изобретения
[0013] Настоящее изобретение предназначено для преодоления недостатков уровня техники. В частности, изобретение решает следующие задачи:
- создание поддерживающей полосу каретки, уменьшающей расчетный объем накопителя минимально возможным образом;
- обеспечение подъема на ровной горизонтальной площадке, с сохранением при этом скручивания нижней полосы настолько низким, насколько это возможно без негативного эффекта;
- использование пассивной прицепляющей/отцепляющей системы в заданных местоположениях, расположенных в центре кареток, что позволяет избежать нежелательного воздействия на рельсы.
Раскрытие изобретения
[0014] Настоящее изобретение относится к установке горизонтального накопителя полосы в непрерывной линии обработки полосы, содержащей петлеобразующую каретку, выполненную с возможностью перемещения по паре внешних рельсов, которая увеличивает или уменьшает петли полосы для поддержания постоянной скорости полосы в секции обработки при перемещении смежной секции обработки в течение определенного времени с другой скоростью, а также множество поддерживающих полосу кареток, каждая из которых содержит вертикальную раму, расположенную на двух колесах, выполненных с возможностью перемещения по тем же внешним рельсам, и имеющую поперечины и поддерживающие валики, расположенные поперечно относительно вертикальной рамы и предназначенные для поддержания полосы между петлеобразующей кареткой и местоположением подачи полосы, отличающейся тем, что вертикальная рама соединена, с каждой стороны полосы, с наклонными полками, снабженными направляющими кулачковыми роликами, выполненными с возможностью перемещения в соответствующих направляющих профилях или балках, расположенных под рельсами, с тем, чтобы направлять поддерживающую полосу каретку на внешних рельсах предотвращающим опрокидывание образом.
[0015] Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения, установка согласно изобретению также имеет один или более из следующих признаков:
- направляющие профили или балки представляют собой C-, H-, I- или U-образные профили;
- нижняя поперечина рамы снабжена в центре фиксированным зацепом, расположенным с задней стороны, и ушком зацепа, выполненным с возможностью подниматься и опускаться благодаря шарнирному соединению, расположенным с передней стороны, или наоборот, для автоматической прицепки поддерживающей полосы каретки к соседней или к петлеобразующей каретке, когда она подходит к ней достаточно близко;
- фиксированный зацеп изнутри снабжен зазором зацепа, выполненным с возможностью вмещения в себя ушка зацепа последующей поддерживающей полосу каретки;
- зацеп снабжен снаружи наклонной частью, выполненной с возможностью подъема ушка зацепа до тех пор, пока оно не упадет в зазор зацепа для осуществления прицепки;
- ушко зацепа установлено таким образом, что оно не может быть опущено ниже нижнего края наклонной части;
- установка дополнительно содержит неподвижную отцепляющую кулачковую систему, причем расположенное по центру ушко зацепа снабжено поперечиной ушка зацепа, которая шире полосы и уже внутренней части рамы, при этом каждый конец поперечины ушка зацепа снабжен кулачковым роликом, так что неподвижная отцепляющая кулачковая система выполнена с возможностью автоматической отцепки поддерживающей полосу каретки от соседней с ней или от петлеобразующей каретки посредством подъема кулачкового ролика;
- неподвижная отцепляющая кулачковая система снабжена наклонным участком, выполненным с возможностью отцепки поддерживающей полосу каретки от следующей или от петлеобразующей каретки при движении кулачкового ролика, прикрепленного к поперечине ушка зацепа, над наклонным участком неподвижной отцепляющей кулачковой системы, снабженной возвратным стопором, взаимодействующим с соответствующим заступом на поперечине для предупреждения какого-либо движения назад исключительно указанной отцепленной поддерживающей полосу каретки;
- высота каждой из поперечин ушка зацепа каретки с кулачковым роликом и заступом, а также ее соответствующей отцепляющей кулачковой системы с ее возвратным стопором предусмотрена таким образом, что отцепка и возвратный стопор действуют только на определенную поддерживающую полосу каретку, тогда как на другие, все еще прицепленные, поддерживающие каретки воздействие не оказывается;
- каждая поддерживающая полосу каретка выполнена с возможностью плавной остановки посредством одного или более амортизаторов при ее движении вперед в момент отцепления в своем определенном местоположении, которое определяется посредством одного или более буферного стопора, взаимодействующего с соответствующими амортизаторами;
- амортизаторы расположены либо на поддерживающей каретке, либо на фиксированной стойке, а стопоры расположены соответственно на фиксированной стойке или на поддерживающей каретке, причем они расположены таким образом, что обеспечивается остановка только недавно отцепленной поддерживающей полосу каретки;
- амортизаторы и соответствующие стопоры для различных поддерживающих кареток расположены на различных соответствующих высотах;
- по меньшей мере на поперечине с передней или задней стороны, соответственно, каждой из поддерживающих полосу кареток и с задней стороны петлеобразующей каретки закреплены дополнительные амортизаторы для смягчения контакта и ускорения движения назад состава, образованного из каретки накопителя и/или прицепленных поддерживающих полосу кареток, перемещающихся назад для того, чтобы собрать и прицепить поддерживающие полосу каретки, остановившиеся в своих предназначенных для этого местоположениях;
- поддерживающие полосу валики прикреплены непосредственно к вертикальной раме или на определенных поперечинах;
- на вертикальной раме, по меньшей мере вблизи одного колеса, также предусмотрены направляющие кулачковые ролики, предназначенные для направления каждой поддерживающей полосу каретки в боковом направлении на одной из сторон рельса.
Краткое описание чертежей
[0016] На фиг. 1 показан вид в вертикальном разрезе поддерживающих полосу кареток согласно настоящему изобретению.
[0017] На фиг. 2 показан вид спереди в поперечном разрезе поддерживающих полосу кареток согласно настоящему изобретению.
[0018] На фиг. 3 показан детальный вид в вертикальном разрезе прицепляющей/отцепляющей системы согласно настоящему изобретению.
[0019] На фиг. 4 показан вид сверху прицепляющей/отцепляющей системы согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
[0020] Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения (фиг. 1 и 2), горизонтальный накопитель 1 содержит поддерживающие полосу каретки 2, по существу содержащие вертикальную раму 3, расположенную на двух колесах 4, выполненных с возможностью перемещения по тем же рельсам 5, что и петлеобразующая каретка накопителя (не показана). Указанные рамы 3 снабжены необходимыми поддерживающими полосу валиками 6. Поперечины 7 рамы 3 расположены так, чтобы они не препятствовали петле 10 полосы.
[0021] Перемещение вперед петлеобразующей каретки, соответствующее увеличению петель полосы, определяет стороны кареток. Передняя сторона каретки соответствует стороне, обращенной в направлении движения вперед или увеличения петли. Задняя сторона каретки соответствует стороне, обращенной в направлении перемещения назад или уменьшения петли.
[0022] Полки 8 прикреплены под заданным углом к вертикальной раме 3 на одной из сторон. Указанные полки 8 снабжены кулачковыми роликами 12, выполненными с возможностью перемещения в открытом профиле 9, имеющем, например, C-образную, H-образную, I- или U-образную форму, и расположенном под рельсами 5 с тем, чтобы обеспечить направляющую и предотвращающую опрокидывание систему 11 рамы 3. Указанные полки 8 могут быть расположены либо с внутренней, либо с наружной стороны рамы 3 согласно конструктивным требованиям.
[0023] Направляющие кулачковые ролики 12 также предусмотрены на вертикальной раме 3 и предназначены для направления каждой поддерживающей полосу каретки 2 в боковом направлении на одной из сторон рельса 5 вблизи колеса 4.
[0024] Дополнительно, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения (фиг. 3 и 4) нижняя поперечина 7 рамы 3 имеет в центре фиксированный зацеп 13 с одной стороны и ушко 14 зацепа с другой стороны, причем указанное ушко выполнено с возможностью его подъема и опускания благодаря наличию шарнирного соединения. Указанное ушко 14 зацепа не может быть опущено ниже нижнего края внешнего наклонного участка 15 смежного зацепа 13, что обеспечивает автоматическую прицепку к следующей поддерживающей полосу каретке 2 или к каретке накопителя, когда она подходит к нему близко. Ушко 14 зацепа затем поднимается посредством поступательного скольжения по наклонному участку 15 зацепа 13 до тех пор, пока оно не упадет в зазор 16 зацепа.
[0025] Ушко 14 зацепа снабжено поперечиной 17, которая шире полосы 10, но уже внутренней части рамы 3 (фиг. 2). В специально предназначенных неподвижных местоположениях отцепляющая кулачковая система 18, расположенная под нижней поперечиной 7 каретки, поднимает кулачковый ролик 20 поперечины ушка зацепа под действием наклонного участка 19 при движении указанного кулачкового ролика 20 над этим участком, что приводит к необходимой отцепке каретки 2 (фиг. 3). Ушко 14 зацепа и его поперечина 17 при движении назад после отцепки находятся в более низком положении, чем в прицепленном состоянии. Этот эффект используют для обеспечения наличия, посредством взаимодействующего заступа 24 и заднего стопора 21, поддерживающего каретку фиксатора, предотвращающего ее возможное перемещение дальше назад. Когда ушко 14 зацепа поднято для прицепки, как описано выше, заступ 24 на поперечине 17 расположен выше возвратного стопора 21, и движение назад возможно.
[0026] Высота кулачкового ролика 20, расположенного на поперечине 17, и отцепляющей системы 18 и системы 21 заднего стопора должны быть выбраны так, что они работают только для заданной поддерживающей полосу каретки 2, тогда как на другие, все еще прицепленные, поддерживающие каретки воздействие не оказывается. Это может также быть достигнуто посредством изменения ширины различных поперечин.
[0027] Также, в предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрен амортизатор 22, предназначенный для остановки движения вперед каждой поддерживающей полосу каретки 2 в тот момент, когда она отцепляется в своем определенном местоположении. Амортизаторы 22 и их соответствующие буферные стопоры 23 расположены таким образом, что останавливается только правая отцепленная поддерживающая полосу каретка 2, то есть рассоложенная на разной высоте. Другие амортизаторы 22, расположенные в свою очередь на поперечине поддерживающей полосу каретки, смягчают контакт и ускоренное движение назад состава, образованного из каретки накопителя и/или прицепленных поддерживающих полосу кареток, перемещающихся назад, чтобы забрать и прицепить поддерживающую полосу каретку, остановившуюся в своем заданном местоположении.
[0028] Поддерживающие полосу валики 6 прикреплены к раме 3 либо на ее вертикальной части, либо на определенных поперечинах валиков, если используются отдельные валики по ширине.
Преимущества
[0029] Настоящее изобретение имеет следующие преимущества.
[0030] Первое преимущество указанной поддерживающей полосу системы заключается в том, что для размещения поддерживающих полосу кареток требуется минимум пространства, и при этом они реализуют свои необходимые функции. Для них не требуется наличия никакого дополнительного привода или системы передачи. Другое преимущество заключается в том, что использование рельса, прикрепленного на открытый профиль, является выгодным для системы прикрепления рельса и не влияет на общую высоту накопителя.
[0031] В случае, когда накопитель должен быть возведен на стальной конструкции, балки под рельсами могут быть использованы для направляющей системы и предотвращающей опрокидывание системы.
[0032] Простая отцепляющая, запирающая и прицепляющая система согласно настоящему изобретению является полностью механической и автоматической, не требующей какого-либо внешнего источника питания, что означает, что она является пассивной. Она имеет большое преимущество, заключающееся в том, что, будучи расположенной в центре каретки, она предотвращает нежелательные усилия или моменты в системе, требующей наличия специальных устройств для преодоления или предотвращения механических проблем. Это обеспечивает возможность использования открытого U-образного или аналогичного ему профиля для поддержания рамной конструкции каретки, что приводит к тому, что поддерживающие полосу каретки являются более легкими.
[0033] Однако, следует обратить внимание на следующие недостатки.
[0034] Первый недостаток заключается в том, что под рельсами необходимо наличие двух дополнительных открытых профилей, но при этом также этом имеется полезный уравновешивающий эффект, заключающийся в уменьшенном количестве креплений с поверхностью по сравнению с обычным рельсом.
[0035] Полки с их системой кулачкового ролика замещают полезным образом вторую пару колес, наличие которых необходимо в известных из уровня техники решениях, но это делает систему несколько более широкой.
Перечень номеров позиций
1. горизонтальный накопитель
2. поддерживающая полосу каретка
3. вертикальная рама
4. колесо
5. рельс
6. поддерживающий валик
7. поперечина
8. полка
9. направляющий профиль
10. петля полосы
11. предотвращающая опрокидывание система
12. направляющий кулачковый ролик
13. зацеп
14. ушко зацепа
15. наклонный участок зацепа
16. зазор зацепа
17. поперечина ушка зацепа
18. отцепляющая кулачковая система
19. наклонный участок отцепляющей кулачковой системы
20. кулачковый ролик ушка зацепа
21. задний стопор
22. амортизатор
23. буферный стопор
24. заступ поперечины ушка зацепа
25. нижний поддерживающий полосу валик