DE2527690B2

DE2527690B2 - Bandhaspel zum auf- und abwickeln von metallbaendern

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Publication number: DE2527690B2
Application number: DE19752527690
Authority: DE
Priority date: 1975-06-21
Filing date: 1975-06-21
Publication date: 1977-08-18
Also published as: DE2527690A1; IT1049163B; GB1511587A; FR2314883A1; ATA540075A; FR2314883B1; US3989202A; JPS523551A; BE839978A; DE2527690C3; CA1024378A; AT339851B

Description

Die Erfindung betrifft einen Bandhaspel zum Auf- und Abwickeln von Metalibändern, insbesondere Stahlbändern, auf dessen mit der Haspelwelle verbundenen Wickeldorn zwischen Druckringen aus einem hochelastischen Werkstoff wie Gummi, Kunststoff od. dgl. bestehende Spreizringe angeordnet sind und der eine koaxial auf die Spreizringe und Druckringe einwirkende Spanneinrichtung aufweist.

Zum Aufwickeln und Abwickeln von Metallbändern, insbesondere Stahlbändern, finden Bandhaspel Verwendung, deren Wickeldorn spreizbar ausgebildet ist, um ein fertiges Wickelbund vom Wickeldorn abzuziehen oder einen Wickeldorn in die zentrische öffnung eines Wickelbundes einzuführen und verspannen zu können. In Bearbeitungs- und Behandlungslinien für Metallbänder, wie Walz-, Streck-, Rieht- und Beizlinien od. dgl. werden sie als Ablauf- und Aufwickelhaspel eingesetzt und sollen eine schnelle Aufnahme und Abgabe des Wickelbundes ermöglichen, dessen Gewicht bis zu 501 betragen kann.

Die bekannten Wickeldorne sind mit drei oder mehreren schalenförmigen Trommelsegmenten versehen, welche radial mich außen spreizbar ausgebildet sind. Bekannt sind auch Doppelspreizhaspel, bei denen zwei kürzere Wickeldorne von beiden Seiten her in die zentrische öffnung eines Wickelbundes eingreifen. Zum Ausfüllen der zwischen den gespreizten Trommelseg-

menten verbleibenden Spalten sind keilförmige Schließleisten bekannt, UUJ

Die bekannten spreizbaren Wickeldorne haben den Nachteil, daß sie zum Einsatz als Aufwickel- oder Abwickeldorn unterschiedlich ausgebildet sein müssen, weil der kreisrunde Nenndurchmesser bei Aufwickcldornen in der Spreizlage und bei Abwickeldornen in einer mittleren Spreizlage vorliegen muß. Ihnen haftet weiterhin der Nachteil an, daß die Trommel nur bei ίο Einstellung eines bestimmten Nenndurchmessers einen kreisförmigen Querschnitt bildet. In den entspreizten Stellungen und bei einem Ablaufhaspel auch in der gespreizten Stellung liegt wegen der Spalten ein mehreckiger Querschnitt vor, bei dem sich auch die «5 unveränderten Kreisbögen der Trommelsegmente schneiden. Diese Abweichungen von dem kreisförmigen Querschnitt können auch nicht mittels Schließleisten beseitigt werden. Daher wird ein Blechband nicht mit einem kreisrunden, sondern mit einem polygonartigen ίο Querschnitt aufgewickelt, und es bilden sich im Band Knicke, die sich über mehrere Windungen hinweg fortsetzen und nach dem Entrollen als Querwellen erhalten bleiben. Das polygonartige Auf- und Abwikkeln verursacht auch schwankende Bandzüge in Bearbeitungs- und Behandlungslinien, insbesondere solche für dünne Stahl- oder Aluminiumbänder und beeinträchtigt das Einregulieren eines vorgegebenen Bandzuges.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten spreizbaren Wickeldorne besteht darin, daß ihr Querschnitt wegen des Einbaues von Zugstangen, mit Keilflächen versehener Verschiebehülsen, Keilleisten und Winkelhebeln erheblich geschwächt und die Tragfähigkeit begrenzt ist. Bei größeren und schwereren Wickelbunden mit einem Gewicht bis zu 501 für die leistungsfähigeren modernen Bearbeitungsmaschinen kommt es daher häufig zu Brüchen am Wickeldorn, die von der Kerbwirkung der Einschnitte im Dornkern begünstigt werden. Auch die bekannte Verwendung eines zusätzlichen ausschwenkbaren StützJagers anstelle einer fliegenden Anordnung führt wegen der statisch unbestimmten Lagerung der Haspelwelle, des großen technischen Aufwandes und längerer Wechselzeiten zu keiner Besserung. Darüber hinaus ist der Aufbau der bekannten spreizbaren Wickeldorne verwickelt und teuer und verlangt eine genaue Wartung und Schmierung. Auch ist die zulässige Drehzahl solcher Wickeldorne im unbewickelten Zustand erheblich begrenzt, da die Trommelsegmente durch die große Fliehkraft bei Bruch abgeschleudert werden und zu Unfällen führer können. Aus diesem Grunde müssen die Behandlungsanlagen vor dem Abwickeln der letzten W indungen aul eine niedrigere Bandgeschwindigkeit heruntergefahrer werden.

Der geschwächte Querschnitt der bekannten Wickeldorne setzt auch der Belastbarkeit mit von den hoher Bandzügen verursachten und radial nach innen gerichte ten Kräften Grenzen. Hohe BandzUge bis zu 201 unc mehr, wie sie bei modernen Bearbeitungsmaschinen z. B. bei Kaltwalzgerüsten zur Unterstützung de; Walzeffektes, gefordert werden, können mit der bekannten Wickeldornen nicht gefahren werden Wegen der Anordnung eines für die Betätigung dei Trommelsegmente vorgesehenen rotierenden hydrauli sehen Zylinders ist auch ein schneller Austausch eine: Wickeldorns, z. B. bei Beschädigung oder für einei Wechsel auf einen anderen Wickeldurchmesser nich möglich.

Andererseits sind Bandhaspel zum Aufwickeln von Papierbahnen, Aluminiumfolien, Kunststoffolien, Textilien od. dgl. auf Hülsen bekannt, bei denen auf einer mit einem Anschlagring versehenen Welle abwechselnd mehrere elastische Spreizringe aus Kautschuk od. dgl. und Druckringe angeordnet sind, die zwischen einem Anschlagring und einer auf der Welle verschraubbaren Spannmutter verspannbar sind, so daß die Spreizringe gegen den Wickel bzw. die Hülse gedrückt werden und diese befestigen. Diese Ausführungen haben jedoch den Nachteil, daß für das Verspannen Schraubmittel vorgesehen sind, welche nur bei Stillstand der Anlage bedient werden können. Die Handhabe ist umständlich und zeitraubend sowie für schwere Metallbänder ungeeignet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bandhaspel der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß er für schwere Metallbänder geeignet ist und die axiale Druckeinwirkung zum Spreizen der Spreizringe in besonders einfacher Weise und auch während des Laufes des Bandhaspels erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckringe von jeweils einem gegen axiale Verschiebung gesicherten Winkelring und einem axial verschiebbaren Stellring gebildet sind, die sich im äußeren Umfang überlappen und eine ringförmige Druckkammer bilden, die über eine Radialbohrung mit einer zentrischen Bohrung im Wickeldorn und der Haspelwelle verbunden ist, die ihrerseits an eine Drehdurchführung für ein hydraulisches Druckmittel angeschlossen ist

Entgegen den vorbekannten Ausführungen erfolgt die Längsverschiebung für den Spreizvorgang mit hydraulischem Druckmittel, welches durch Fernbedienung gesteuert werden kann, wobei eine gleichmäßige Druckverteilung über die einzelnen Druckkammern stattfindet. Die Arbeitsweise ist besonders einfach. Jeder Druckring bildet einen ringförmigen hydraulischen Zylinder, welcher die Axialverschiebung auf einfache Art und Weise übernimmt Der Spreizvorgang kann auch während des Laufes des Bandhaspels stattfinden.

Der Bandhaspel ist auch zur Ausbildung als Doppelkopfhaspel besonders geeignet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Wickeldorns von einem Bandhaspel in der ungespreizten Stellung,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 in der gespreizten Stellung,

F i g. 3 ein Anwendungsbeispiel bei einem auswechselbaren Wickeldorn und

F i g. 4 die Endlagerung des Wickeldorns nach F i g. 3 in einem größeren Maßstab.

In F i g. 1 ist der Wickeldorn 2 eines Bandhaspels dargestellt, der mit einer Haspelwelle 1 verbunden ist, die in einem Lagergehäuse 4 drehbar gelagert ist. Die Haspelwelle 1 wird über ein Zahnradvorgelege 7 mit einer Motoreinheit angetrieben. In F i g. 1 ist jedoch nur im Längsschnitt ein Teil des Wickeldorns 2 dargestellt. Eine Art der Verbindung mit der Haspelwelle und der Antriebskupplung ergibt sich aus F i g. 3.

Wie die F i g. 1 und 2 zu erkennen geben, sind auf dem Wickeldorn 2 abwechselnd Spreizringe 8 aus einem hochelastischen Werkstoff wie Gummi, Kunststoff, insbesondere auf der Basis von Chloropren-Polymerisat, Mischpolymerisaten od. dgl. und Druckringe 9 angeordnet Die Druckringe 9 bestehen jeweils aus einem gegen axiale Verschiebung gesicherten Winkelring 20 und einem axial verschiebbaren Stellring 19. Diese beiden Beuteile haben einen winkelförmigen Querschnitt und s überlappen sich im äußeren Umfang.

Zwischen einem benachbarten Winkelring 20 und Stellring 19 wird eine ringförmige Druckkammer 28 gebildet, die über eine Radialbohrung 22 mit einer zentrischen Bohrung 21 im Wickeldorn 2 und der

ίο Haspelwelle 1 verbunden ist (vergleiche auch F i g. 3). Die zentrische Bohrung 21 schließt dann an eine Drehdurchfühmng 17 für ein hydraulisches Druckmittel an. Während der Winkelring 20 am Wickeldorn 2 mittels eines Sprengringes 23 gegen eine axiale Verschiebung

is gesichert ist, wird die Endhubstellung des Stellringes 19 von einem Anschlagring 24 begrenzt Im Bereich dieses Anschlagringes 24 ist der Stellring 19 mit einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung versehen. Außerdem sind zwischen den überlappenden Teilen des

Stellringes 19 und des Winkelringes 20 Dichtungsringe

25 angeordnet Weiterhin befinden sich Dichtungsringe

26 und 27 jeweils zwischen dem Stellring 19 und dem Winkelring 20. Um die Druckkräfte besonders günstig auf die elastischen Spreizringe 8 übertragen zu können,

sind diese an Übertragungsringen 18 aus einem metallischen Werkstoff anvulkanisiert.

Bei Beaufschlagung der ringförmigen Druckkammer 28 mit einem hydraulischen Druckmittel werden die Stellringe 19 nach links bewegt. Dabei drücken sie den benachbarten Spreizring 8 gegen einen danach folgenden, gegen axiale Verschiebung festgelegten Winkelring 20 und pressen das elastische Material radial nach außen (Spreizstellung). Bei Entspannung des hydraulischen Systems drücken die hochelastischen Spreizringe 8 die Stellringe 19 wieder in ihre Ausgangsstellung. Dank der Endhubbegrenzung der Stellringe 19 wird eine Zerstörung des elastischen Werkstoffes der Spreizringe 8 vermieden. Infolge der axialen Zusammenpressung sind die elastischen Spreizringe 8 zusammengedrückt und bilden ringförmige Wulste 29 (vergleiche F i g. 2), die gegen das Wickelbund 3 mit hoher Pressung anliegen Die ringförmigen Druckkammern 28 stehen alle untei gleichem hydraulischem Druck.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Anwendungsbeispiel ist

der Wickeldorn 2 als Wechseldorn ausgebildet. Die Haspelwelle 1 ist kegelförmig ausgebildet und in einer Kegelhülse 30 gelagert Diese Kegelhülse 30 ist wiederum in Lagern S, 6 drehbar im Lagergehäuse 4 angeordnet und über das Zahnradvorgelege 7 mit einem Antriebsmotor verbunden (in der Zeichnung nicht dargestellt). Das Wickelbund 3 wird auf den nicht gespreizten Wickeldorn 2 aufgeschoben und anschließend von den elastischen Spreizringen 8 bei Beaufschlagung mit hydraulischem Druckmittel über die Drehdurchführung 17 und die in F i g. 1 dargestellte axiale Bohrung 21 und die Radialbohrung 22 im Wickeldorr angehoben.

Wie insbesondere Fig.4 zeigt, ist das Ende dei Haspelwelle 1 mit einem verjüngten Schaft durch der Boden der Kegelhülse 30 hindurchgeführt und wird vor außen her von einer Gewindemutter 31 festgehalten Damit der Wickeldorn 2 leicht ausgefahren werdei kann, ist zwischen dem Ende der Haspelwelle 1 und de Kegelhülse 30 eine Druckkammer 35 und in de Kegelhülse eine Bohrung 33 als Zuleitung für da hydraulische Druckmittel vorgesehen. Die Druckkam mer 35 ist mittels zwischen der Haspelwelle 1 und de Kegelhülse 30 angeordneter Dichtungsringe 32, 3·

abgedichtet. Zur Erleichterung des Ausfahrens des Wickeldorns 2 wird die Druckkammer 35 mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt, so daß der Wickeldorn aus seiner konusförmigen Kegelhülse 30 herausgedrückt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Bandhaspel zum Auf- und Abwickeln von Metallbändern, insbesondere Stahlbändern, auf dessen mit der Haspelwelle verbundenen Wickeldorn zwischen Druckringen aus einem hochelastischen Werkstoff wie Gummi, Kunststoff od. dgl. bestehende Spreizringe angeordnet sind und der eine koaxial auf die Spreizringe und Druckringe einwirkende Spanneinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckringe (9) von jeweils einem gegen axiale Verschiebung gesicherten Winkelring (20) und einem axial verschiebbaren Stellring (19) gebildet sind, die sich im äußeren Umfang überlappen und eine ringförmige Druckkammer (28) bilden, die über eine Radialbohrung (22) mit einer zentrischen Bohrung (21) im Wickeldorn (2) und der Haspelwelie (1) verbunden ist, die ihrerseits an eine Drehdurchführung (17) für ein hydraulisches Druckmittel angeschlossen ist.

2. Bandhaspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Wickeldorn (2) ein den Winkelring (20) festlegender Sprengring (23) und ein den Endhub des Stellrings (19) begrenzender Anschlagring (24) angeordnet sind.

3. Bandhaspel nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den überlappenden Teilen des Stellrings (19) und des Winkelrings (20) Dichtungsringe (25) und zwischen dem Wickeldorn (2) und dem Stellring sowie dem Winkelring Dichtungsringe (26 bzw. 27) angeordnet sind.

4. Bandhaspel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizringe (8) an Übertragungsringen (18) aus einem metallischen Werkstoff anvulkanisiert sind.