EP0001036A1 - Reel, in particular for metallic strips - Google Patents

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EP0001036A1
EP0001036A1 EP78100022A EP78100022A EP0001036A1 EP 0001036 A1 EP0001036 A1 EP 0001036A1 EP 78100022 A EP78100022 A EP 78100022A EP 78100022 A EP78100022 A EP 78100022A EP 0001036 A1 EP0001036 A1 EP 0001036A1
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EP
European Patent Office
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mandrel
jacket
reel according
expansion
reel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP78100022A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Breitschopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine AG filed Critical Voestalpine AG
Publication of EP0001036A1 publication Critical patent/EP0001036A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/243—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages actuated by use of a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28—Drums or other coil-holders
    • B21C47/30—Drums or other coil-holders expansible or contractible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
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    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/245—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages by deformation of an elastic or flexible material

Definitions

  • the invention relates to a reel, in particular for sheet metal strips, with an expanding mandrel which has annular, elastic expanding bodies which sit in an axial row next to one another on a mandrel core connected to the reel shaft and change their outer diameter by means of a pressure-controlled cross-sectional deformation.
  • the edge beads go back and the expansion rings assume their basic shape with a smaller diameter than the bead diameter.
  • the pressure rings By appropriate loading and unloading of the pressure rings it is indeed possible to increase or decrease the mandrel diameter dependent on the expansion rings and thus to spread or shrink the mandrel, but this does result with these expansion rings only a relatively small expansion area, since otherwise the elastic material of the expansion rings would be destroyed.
  • the actuation of the pressure rings be it hydraulic or mechanical, is quite complex, which is also associated with the risk of leakage in a hydraulic system and thus inadmissible contamination of the metal strip.
  • a major disadvantage of this known expanding mandrel is, however, that the winding surface is composed of the individual edge beads of the expanding rings which are spaced apart from each other to a certain extent, which can easily result in undesirable impressions, at least in the first turns, particularly in the case of thin sheet metal strips.
  • the expanding mandrel is formed from a slotted, resilient mandrel jacket, in which the expanding bodies engage on the slot edges and press them apart to expand the expanding mandrel.
  • the edges of this gap press into the sheet metal at the first layers of the sheet metal strip to be wound up must be regarded as a considerably serious disadvantage, which should be avoided at all costs.
  • the mandrel jacket cannot be supported along its circumference because the expanding bodies, which interact in the manner of a wedge gear, are not pressed apart radially but tangentially.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and to improve a reel of the type described in such a way that its mandrel, despite its simple construction, has a large spreading area, that its winding surface cannot leave any impressions even with the thinnest strips, and that its operation and Maintenance does not pose any problems.
  • the invention solves this problem in that the expansion bodies are resiliently surrounded by a slotted mandrel jacket, preferably made of spring steel, the circumferential length of which corresponds to the circumference of the expanded mandrel, the expansion bodies being hollow and the pressure medium directly acting on the inner wall thereof.
  • a completely smooth winding surface is obtained through the mandrel jacket, so that there is no danger of being pressed in even for the thinnest metal strips. Since this jacket is slotted, it can easily follow any spreading and shrinking movement of the mandrel, the slot edges of the jacket abutting one another when the mandrel is spread and overlapping when the mandrel is shrunk. To make it easier to slide the edges over one another, they can be bevelled accordingly.
  • the mandrel jacket automatically follows the expanding or decreasing expansion bodies, and a properly functioning expanding mandrel results with a consistently smooth surface.
  • the hollow expansion bodies can be greatly enlarged in a simple and safe manner by appropriate pressure medium filling, which makes a large expansion area possible without having to accept the risk of damage or contamination. Since there is no special effort required to directly act on the interior of the expansion body, and the achievable expansion force significantly exceeds the other radial forces that occur, such as coil weight and band tension, so that the large surface pressure between the pressurized expansion bodies and the mandrel jacket is sufficient to transmit the required torque by far overall a very simple, failure-resistant construction.
  • the expansion bodies consist of pneumatic tires mounted on rim-like rings of the mandrel core.
  • These pneumatic tires can be constructed similarly to car tires with radial fabric and, by simply inflating them, bring with them a large difference in diameter between the unpressurized and inflated state, only a compressed air line being required to apply the pneumatic tires.
  • the supply of the line through the rim-like rings is particularly simple.
  • the pneumatic tires can have a flat elliptical cross-section that can be inflated into a circular shape, or the inflated pneumatic tires can have a substantially square cross-section, the radial sides of which can be folded or dented when the pressure is reduced.
  • the pressure medium line leading to the expansion bodies can be connected to one Vacuum space can be connected.
  • the pressure in the expansion bodies can be quickly reduced from the outset with air as the pressure medium, the expansion mandrel can be shrunk even faster by connecting the compressed air line to a vacuum.
  • the stop according to the invention consists of a guide bar articulated at a distance from the slot edge on one circumferential end of the sheath, or the like with a radially displaceably mounted bolt on the other circumferential end of the sheath. cooperates.
  • the two edges of the mandrel casing can be shifted against each other until the bolt rests on one end of the guide rail in the spread position and on the other end of the guide rail in the shrink position.
  • mandrel jacket or the like radially inwardly directed segments. as an axial securing device, to which corresponding support surfaces on the mandrel core are assigned, thus preventing an undesired axial pulling off of the mandrel jacket.
  • the expanding mandrel 1 of a reel which is not otherwise shown in detail, consists of a hollow mandrel core 2 forming part of the reel shaft, on which pneumatic tires 3 are mounted axially next to one another and fastened to rim-like rings 4.
  • Each pneumatic tire 3 is connected via a radial feed line 5 to a Drudkluft line 6 laid in the hollow mandrel core 2.
  • a slotted mandrel jacket 7 made of spring steel resiliently surrounds the pneumatic tires 3, 3 support disks 8 being provided on the mandrel core 2 for supporting the mandrel jacket 7 in the case of pressureless tires.
  • the pneumatic tires 3 have a flat elliptical cross-section which does not protrude beyond the supporting disks 8, so that the shrinking position of the expanding mandrel 1 is given by these supporting disks (FIGS. 1 and 2).
  • the pneumatic tires 3 are now via the compressed air line 6 and the supply line gen 5 with compressed air, whereby they are inflated to a circular cross section. Since their outer diameter increases considerably, they lie against the mandrel jacket 7 and press it off the support disks 8 into the spread position, in which the slot edges 9, 10 of the mandrel jacket 7 abut one another and the mandrel jacket has a continuously smooth, circular-cylindrical winding surface forms (Fig.
  • each stop 11 consists of a slotted guide rail 12 which is pivotally articulated at a distance from the edge 9 of the jacket on the end of a nose 13 of one jacket end, a bolt 15 engaging in the slot 14 of the rail 12 which engages in a holder 16 at the other jacket end is mounted radially displaceable.
  • This bolt 15 can slide back and forth in the rail slot 14 and thus allows the casing edges 9, 10 to be pushed against one another when spreading or shrinking, the end stop of the bolt in the slot 14 determining the maximum spreading width in which the edges 9, 10 lie flush against one another .
  • the compressed air line 6 can be connected to a low-pressure space, not shown.
  • segments 18 projecting inward are secured as axial securing means, to which corresponding support surfaces 19 on the mandrel core 2 are assigned. Support surfaces 19 and segments 18 can slide radially against one another and thus permit the spreading movement of the mandrel, but prevent axial movement of the mandrel casing 7 relative to the mandrel core 2.
  • tires of other cross-sectional shapes which bring about a large difference in diameter between the unpressurized and inflated state can also be used.
  • a pneumatic tire 20 with an approximately square cross-section in the inflated state is possible, the radial sides 21 of which, when the pressure drops, allow the spreading or shrinking movement to result from a kind of concertina effect of the tires.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

In such a reel, the expansion mandrel has annular elastic expansion elements (3, 20) which are seated next to one another in axial series on a mandrel core (2) connected to the reel shaft and alter their outer diameter by a pressure-means-controlled cross-section deformation. In order to obtain an expansion mandrel which has a continuously smooth surface despite a large expansion area, the expansion elements (3, 20) are resiliently enclosed by a slotted mandrel casing (7), preferably made of spring steel, the circumferential length of the mandrel casing (7) corresponding to the circumference of the expanded mandrel (1). The expansion elements (3, 20) are hollow in design and are directly subjected to pressure means. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Haspel, insbesondere für Blechbänder, mit einem Spreizdorn, der ringförmige, elastische Spreizkörper aufweist, die in axialer Reihe nebeneinander auf einem mit der Haspelwelle verbundenen Dornkern sitzen und ihren Außendurchmesser durch eine druckmittelgesteuerte Querschnittsverformung verändern.The invention relates to a reel, in particular for sheet metal strips, with an expanding mandrel which has annular, elastic expanding bodies which sit in an axial row next to one another on a mandrel core connected to the reel shaft and change their outer diameter by means of a pressure-controlled cross-sectional deformation.

Um in allen Spreizlagen einen möglichst kreisrunden Querschnitt des Dorns zu bekommen, wurde bereits vorgeschlagen (DE-OS 2 527 690), auf einem Dornkern Spreizringe aus hochelastischem Werkstoff lagefest anzuordnen und diese zur Vergrößerung ihres Außendurchmessers für die Spreizstellung des Dorns mittels formfester, axial am Dornkern verschiebbarer Druckringe zusammenzudrücken. Durch dieses axiale Zusammendrücken entsteht bei jedem dieser Spreizringe ein radial nach außen vortretender Randwulst, dessen Außendurchmesser die maximale Spreizweite des Dorns bestimmt und der sich direkt an die Innenwandung eines Bundes drückt. Bei Entlastung gehen die Randwülste wieder zurück und die Spreizringe nehmen ihre Grundform mit einem gegenüber dem Wulstdurchmesser geringeren Durchmesser ein. Durch entsprechendes Be- und Entlasten der Druckringe ist es so zwar möglich, den von den Spreizringen abhängigen Dorndurchmesser zu vergrößern bzw. zu verringern und damit den Dorn zu spreizen bzw. zu schrumpfen, doch ergibt sich mit diesen Spreizringen nur ein relativ kleiner Spreizbereich, da es andernfalls zu einer Zerstörung des elastischen Werkstoffes der Spreizringe käme. Außerdem ist die Betätigung der Druckringe, sei es hydraulisch oder mechnisch, recht aufwendig, wozu bei einem Hydrauliksystem die Gefahr eines Leckwerdens und damit einer unzulässigen Verschmutzung des Metallbandes hinzukommt. Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Spreizdorns liegt aber auch darin, daß sich die Wickelfläche aus den einzelnen in gewissem Abstand voneinander liegenden Randwülsten der Spreizringe zusammensetzt, wodurch zumindest in den ersten Windungen, insbesondere bei dünnen Blechbändern, leicht unerwünschte Eindrücke entstehen können.In order to get the roundest possible cross section of the mandrel in all spreading positions, it has already been proposed (DE-OS 2 527 690) to arrange spreading rings made of highly elastic material in a fixed position on a mandrel core and to enlarge their outer diameter for the spreading position of the mandrel by means of a dimensionally stable, axially on Press the mandrel core of movable pressure rings together. This axial compression results in a radially outwardly protruding edge bead in each of these expansion rings, the outer diameter of which determines the maximum spreading width of the mandrel and which is pressed directly against the inner wall of a collar. When the load is relieved, the edge beads go back and the expansion rings assume their basic shape with a smaller diameter than the bead diameter. By appropriate loading and unloading of the pressure rings it is indeed possible to increase or decrease the mandrel diameter dependent on the expansion rings and thus to spread or shrink the mandrel, but this does result with these expansion rings only a relatively small expansion area, since otherwise the elastic material of the expansion rings would be destroyed. In addition, the actuation of the pressure rings, be it hydraulic or mechanical, is quite complex, which is also associated with the risk of leakage in a hydraulic system and thus inadmissible contamination of the metal strip. A major disadvantage of this known expanding mandrel is, however, that the winding surface is composed of the individual edge beads of the expanding rings which are spaced apart from each other to a certain extent, which can easily result in undesirable impressions, at least in the first turns, particularly in the case of thin sheet metal strips.

Bei einer anderen Haspelkonstruktion (US-PS 1 929 673) wird der Spreizdorn aus einem geschlitzten, federnden Dornmantel gebildet, bei dem die Spreizkörper an den Schlitzrändern angreifen und diese zum Aufweiten des Spreizdorns auseinander drücken. Dadurch entsteht ein Spalt, der eine von der Kreisform abweichende Umrißform des Spreizdorns bedingt. Als wesentlich schwerer Nachteil muß jedoch der Umstand angesehen werden, daß sich die Ränder dieses Spaltes bei den ersten Lagen des aufzuwickelnden Blechbandes in das Blech eindrücken, was unbedingt vermieden werden sollte. Außerdem kann der Dornmantel nicht entlang seines Umfanges abgestützt werden, weil die nach Art eines Keilgetriebes zusammenwirkenden Spreizkörper nicht radial, sondern tangential auseinander gedrückt werden.In another reel construction (US Pat. No. 1,929,673), the expanding mandrel is formed from a slotted, resilient mandrel jacket, in which the expanding bodies engage on the slot edges and press them apart to expand the expanding mandrel. This creates a gap that causes the outline of the expanding mandrel to deviate from the circular shape. However, the fact that the edges of this gap press into the sheet metal at the first layers of the sheet metal strip to be wound up must be regarded as a considerably serious disadvantage, which should be avoided at all costs. In addition, the mandrel jacket cannot be supported along its circumference because the expanding bodies, which interact in the manner of a wedge gear, are not pressed apart radially but tangentially.

Sind statt eines Dornmantels aber radial auseinander drückbare Spreizdornsegmente in Verwendung, so muß nicht nur ein Spalt, sondern mehrere in Kauf genommen werden. Werden die Spreizdorne über Keilgetriebe auseinander gedrückt, so ergibt sich zwangsläufig ein gleichmäßiges Auseinander- und Zueinanderbewegen der Spreizsegmente. Treten an Stelle der Keilgetriebe jedoch in axialer Richtung verlaufende, aufblasbare Schläuche (US-PSIf, instead of a mandrel jacket, radially spreadable mandrel segments are used, not only one gap, but several must be accepted. If the expanding mandrels are pressed apart via wedge gears, the spreading segments inevitably move apart and move together evenly. Instead of the wedge gears, however, there are inflatable hoses running in the axial direction (US-PS

Nr. 3 414 210), so ist die gleichmäßige Bewegung nicht mehr gewährleistet. Insbesondere für das Zusammenziehen der Spreizdornsegmente müssen zusätzliche Mittel, beispielsweise radial wirkende Federn, vorgesehen werT den.No. 3 414 210), the smooth movement is no longer guaranteed. In particular for the contraction of the expanding mandrel segments, additional means, for example radially acting springs, must be provided.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Haspel der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß dessen Dorn trotz einfacher Bauweise einen großen Spreizbereich besitzt, daß dessen Wickelfläche auch bei dünnsten Bändern keine Eindrücke hinterlassen kann und daß dessen Betrieb und Wartung keinerlei Schwierigkeiten mit sich bringt.The invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and to improve a reel of the type described in such a way that its mandrel, despite its simple construction, has a large spreading area, that its winding surface cannot leave any impressions even with the thinnest strips, and that its operation and Maintenance does not pose any problems.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Spreizkörper von einem geschlitzten Dornmantel, vorzugsweise aus Federstahl, federnd umschlossen sind, dessen Umfangslänge dem Umfang des gespreizten Dornes entspricht, wobei die Spreizkörper hohl ausgebildet sind und das Druckmittel deren Innenwandung direkt beaufschlägt. Durch den Dornmantel wird eine vollkommen glatte Wickelfläche erhalten, so daß auch für dUnnste Blechbänder jede Gefahr eines Eindrückens ausgeschlossen ist. Da dieser Mantel geschlitzt ist, kann er schwierigkeitslos auch jeder Spreiz- und Schrumpfbewegung des Dornes folgen, wobei die Schlitzränder des Mantels bei gespreiztem Dorn aneinanderstoßend nebeneinander liegen und sich bei geschrumpftem Dorn überlappen. Um ein Übereinanderschieben der Ränder zu erleichtern, können diese entsprechend abgeschrägt sein. Auf Grund seines federnden Werkstoffes folgt der Dornmantel automatisch den sich vergrößernden bzw. verkleinernden Spreizkörpern, und es ergibt sich ein einwandfrei funktionierender Spreizdorn mit durchgehend glatter Oberfläche. Die hohlen Spreizkörper lassen sich durch entsprechende Druckmittel-, füllung auf einfache und sichere Weise stark vergrößern, wodurch ein großer Spreizbereich möglich wird, ohne eine Beschädigungs- oder Verschmutzungsgefahr in Kauf nehmen zu müssen. Da es zur direkten Beaufschlagung der Spreizkörperinnenräume keines besonderen Aufwandes bedarf und die erreichbare Spreizkraft die anderen auftretenden radialen Kräfte, wie Bundgewicht und Bandzug, wesentlich übersteigt, so daß allein die große Flächenpressung zwischen den druckbeaufschlagten Spreizkörpern und dem Dornmantel zur erforderlichen Drehmomentenübertragung bei weitem ausreicht, ergibt sich auch insgesamt eine überaus einfache, störungsunanfällige Konstruktion.The invention solves this problem in that the expansion bodies are resiliently surrounded by a slotted mandrel jacket, preferably made of spring steel, the circumferential length of which corresponds to the circumference of the expanded mandrel, the expansion bodies being hollow and the pressure medium directly acting on the inner wall thereof. A completely smooth winding surface is obtained through the mandrel jacket, so that there is no danger of being pressed in even for the thinnest metal strips. Since this jacket is slotted, it can easily follow any spreading and shrinking movement of the mandrel, the slot edges of the jacket abutting one another when the mandrel is spread and overlapping when the mandrel is shrunk. To make it easier to slide the edges over one another, they can be bevelled accordingly. Due to its resilient material, the mandrel jacket automatically follows the expanding or decreasing expansion bodies, and a properly functioning expanding mandrel results with a consistently smooth surface. The hollow expansion bodies can be greatly enlarged in a simple and safe manner by appropriate pressure medium filling, which makes a large expansion area possible without having to accept the risk of damage or contamination. Since there is no special effort required to directly act on the interior of the expansion body, and the achievable expansion force significantly exceeds the other radial forces that occur, such as coil weight and band tension, so that the large surface pressure between the pressurized expansion bodies and the mandrel jacket is sufficient to transmit the required torque by far overall a very simple, failure-resistant construction.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß die Spreizkörper aus auf felgenartigen Ringen des Dornkerns aufgezogenen Luftreifen bestehen. Diese Luftreifen können ähnlich wie Autoreifen mit Radialgewebe aufgebaut sein und bringen durch bloßes Aufblasen einen großen Durchmesserunterschied zwischen drucklosem und aufgepumptem Zustand mit sich, wobei zur Beaufschlagung der Luftreifen lediglich eine Druckluftleitung erforderlich ist. Außerdem ist die Zuführung der Leitung durch die felgenartigen Ringe besonders einfach.It is particularly advantageous if, according to the invention, the expansion bodies consist of pneumatic tires mounted on rim-like rings of the mandrel core. These pneumatic tires can be constructed similarly to car tires with radial fabric and, by simply inflating them, bring with them a large difference in diameter between the unpressurized and inflated state, only a compressed air line being required to apply the pneumatic tires. In addition, the supply of the line through the rim-like rings is particularly simple.

Um trotz einfacher Bauweise der Luftreifen große Spreizbereiche zu erhalten, können erfindungsgemäß die Luftreifen einen etwa zu einer Kreisform aufblasbaren, flachelliptischen Querschnitt besitzen oder die aufgeblasenen Luftreifen können einen im wesentlichen viereckigen Querschnitt aufweisen, dessen radiale Seiten bei Drucknachlaß zusammenfaltbar bzw. einbuchtbar sind.In order to obtain large expansion areas despite the simple construction of the pneumatic tires, according to the invention the pneumatic tires can have a flat elliptical cross-section that can be inflated into a circular shape, or the inflated pneumatic tires can have a substantially square cross-section, the radial sides of which can be folded or dented when the pressure is reduced.

Da zu einer guten Hantierbarkeit der Haspel neben einem großen Spreizbereich auch ein rasches Schrumpfen des Dornes notwendig ist, kann erfindungsgemäß die zu den Spreizkörpern führende Druckmittelleitung an einen Unterdruckraum anschließbar sein. Obwohl sich bei Luft als Druckmedium der Beaufschlagungsdruck in den-Spreizkörpern von vornherein rasch abbauen läßt, wird durch die Anschlußmöglichkeit der Druckluftleitung an ein Vakuum ein noch schnelleres Schrumpfen des Spreizdorns durchführbar.Since, in addition to a large expansion area, rapid shrinking of the mandrel is also necessary for good handling of the reel, the pressure medium line leading to the expansion bodies can be connected to one Vacuum space can be connected. Although the pressure in the expansion bodies can be quickly reduced from the outset with air as the pressure medium, the expansion mandrel can be shrunk even faster by connecting the compressed air line to a vacuum.

Zusätzlich dazu ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung möglich, eine den Dornmantel im Sinne eines Zusammenziehens belastende Rückholfeder vorzusehen, die die Federwirkung des Dornmantels unterstützt und auch bei rasch zusammensinkenden Spreizkörpern ein sofortiges Nachfolgen des Dornmantels garantiert.In addition to this, according to a further development of the invention, it is possible to provide a return spring which loads the mandrel jacket in the sense of contraction, which supports the spring action of the mandrel jacket and guarantees immediate follow-up of the mandrel jacket even with rapidly collapsing expansion bodies.

Da es insbesondere bei einem Aufwickelhaspel erforderlich ist, einen sehr exakten Bundinnendurchmesser einzuhalten, sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung für den Dornmantel die Spreizstellung des Dornes bestimmende innere Anschläge vorgesehen.Since it is necessary, in particular in the case of a take-up reel, to maintain a very exact inside diameter of the bundle, according to a further embodiment of the invention, internal stops determining the spreading position of the mandrel are provided for the mandrel jacket.

Damit durch den Anschlag nicht die Spreiz- und Schrumpfbewegung des Dornmantels behindert wird, besteht erfindungsgemäß der Anschlag aus einer mit Abstand vom Schlitzrand an dem einen Umfangsende des Mantels angelenkten Führungsschiene, die mit einem am anderen Umfangsende des Mantels radial verschiebbar gelagerten Bolzen od. dgl. zusammenwirkt. So können die beiden Ränder des Dornmantels soweit gegeneinander verschoben werden, bis in der Spreizstellung der Bolzen an dem einen Ende der Führungsschiene und in der Schrumpfstellung am anderen Ende der Führungsschiene anliegt. Dieser Anschlag erlaubt nicht nur die exakte Bestimmung der eigentlichen Spreizstellung, sondern auch die Begrenzung des ganzen Spreizbereiches.So that the spreading and shrinking movement of the mandrel sheath is not hindered by the stop, the stop according to the invention consists of a guide bar articulated at a distance from the slot edge on one circumferential end of the sheath, or the like with a radially displaceably mounted bolt on the other circumferential end of the sheath. cooperates. Thus, the two edges of the mandrel casing can be shifted against each other until the bolt rests on one end of the guide rail in the spread position and on the other end of the guide rail in the shrink position. This stop allows not only the exact determination of the actual spreading position, but also the limitation of the entire spreading range.

U= zu verhindern, daß im geschrumpften Zustand das Gewicht des Dornmantels und des etwaig darauf gewickelten Bundes unmittelbar auf die Spreizkörper einwirkt und diese zu stark zusammengepreßt werden, sitzen nach einer Weiterbildung der Erfindung auf dem Dornkern zwischen den Spreizkörpern Stützscheiben für den ungespreizten Dornmantel.U = to prevent the weight of the mandrel sheath and any coil wound thereon from acting directly on the expansion body and this when shrunk are pressed together too strongly, according to a further development of the invention, support disks for the unspread mandrel jacket sit on the mandrel core between the expansion bodies.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn der Dornmantel radial einwärts gerichtete Segmente od.dgl. als Axialsicherung aufweist, denen entsprechende Stützflächen am Dornkern zugeordnet sind, womit ein ungewolltes axiales Abziehen des Dornmantels ausgeschlossen ist.It is also advantageous if the mandrel jacket or the like radially inwardly directed segments. as an axial securing device, to which corresponding support surfaces on the mandrel core are assigned, thus preventing an undesired axial pulling off of the mandrel jacket.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen rein schematisch

  • Fig. 1 und 2 bzw.
  • Fig. 3 und 4 einen Längsschnitt und einen vergrößerten Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spreizdorn in Schrumpfstellung bzw. in Spreizstellung und
  • Fig. 5 und 6 einen besonderen Luftreifenquerschnitt im drucklosen bzw. im aufgeblasenen Zustand.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example, and shows purely schematically
  • 1 and 2 or
  • 3 and 4 a longitudinal section and an enlarged cross section through an expanding mandrel according to the invention in the shrinking position or in the spreading position and
  • 5 and 6 a special pneumatic cross section in the depressurized or inflated state.

Der Spreizdorn 1 eines sonst nicht näher dargestellten Haspels besteht aus einem hohlen, einen Teil der Haspelwelle bildenden Dornkern 2, auf dem axial nebeneinander Luftreifen 3 aufgezogen und an felgenartigen Ringen 4 befestigt sind. Jeder Luftreifen 3 ist über eine radiale Zuleitung 5 mit einer im hohlen Dornkern 2 verlegten Drudkluftleitung 6 verbunden. Ein geschlitzter Dornmantel 7 aus Federstahl umschließt federnd die Luftreifen 3, wobei zur Auflage des Dornmantels 7 bei drucklosen Reifen 3 Stützscheiben 8 am Dornkern 2 vorgesehen sind. In diesem drucklosen Zustand besitzen die Luftreifen 3 einen flachelliptischen Querschnitt, der nicht über die Stützscheiben 8 vorragt, so daß durch diese Stützscheiben die Schrumpfstellung des Spreizdornes 1 gegeben ist (Fig.1 und 2). Zum Spreizen des Dornes 1 werden nun die Luftreifen 3 über die Druckluftleitung 6 und die Zuleitungen 5 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch sie zu einem kreisförmigen Querschnitt aufgeblasen werden. Da sich dabei ihr Außendurchmesser beträchtlich vergrößert, legen sie sich an den Dornmantel 7 an und drücken ihn von den Stützscheiben 8 ab in die Spreizstellung, in der die Schlitzränder 9, 10 des Dornmantels 7 aneinanderstoßend nebeneinander liegen und der Dornmantel eine durchgehend glatte, kreiszylindrische Wickelfläche bildet (Fig. 3 und 4). Wird der Luftdruck in den Luftreifen 3 wieder abgebaut, geht der Dornmantel 7 auf Grund seiner federnden Eigenschaften und der fehlenden Unterstützung durch die Luftreifen 3 wieder in seine Ausgangsstellung zurück, wobei sich die entsprechend angeschrägten SchJit7- ränder 9, 10 übereinanderschieben.The expanding mandrel 1 of a reel, which is not otherwise shown in detail, consists of a hollow mandrel core 2 forming part of the reel shaft, on which pneumatic tires 3 are mounted axially next to one another and fastened to rim-like rings 4. Each pneumatic tire 3 is connected via a radial feed line 5 to a Drudkluft line 6 laid in the hollow mandrel core 2. A slotted mandrel jacket 7 made of spring steel resiliently surrounds the pneumatic tires 3, 3 support disks 8 being provided on the mandrel core 2 for supporting the mandrel jacket 7 in the case of pressureless tires. In this depressurized state, the pneumatic tires 3 have a flat elliptical cross-section which does not protrude beyond the supporting disks 8, so that the shrinking position of the expanding mandrel 1 is given by these supporting disks (FIGS. 1 and 2). To spread the mandrel 1, the pneumatic tires 3 are now via the compressed air line 6 and the supply line gen 5 with compressed air, whereby they are inflated to a circular cross section. Since their outer diameter increases considerably, they lie against the mandrel jacket 7 and press it off the support disks 8 into the spread position, in which the slot edges 9, 10 of the mandrel jacket 7 abut one another and the mandrel jacket has a continuously smooth, circular-cylindrical winding surface forms (Fig. 3 and 4). If the air pressure in the pneumatic tires 3 is reduced again, due to its resilient properties and the lack of support from the pneumatic tires 3, the mandrel jacket 7 returns to its starting position, the correspondingly beveled shims 7 , 9, 10 sliding over one another.

Um die Spreizstellung exakt bestimmen zu können, sind an der Innenseite des Dornmantels 7 Anschläge 11 vorgesehen, die ein zu weites Auseinanderdrücken des Dornmantels verhindern. Dazu besteht jeder Anschlag 11 aus einer geschlitzten Führungsschiene 12, die mit Abstand vom Mantelrand 9 endseitig an einer Nase 13 des einen Mantelendes schwenkbar angelenkt ist, wobei in den Schlitz 14 der Schiene 12 ein Bolzen 15 eingreift, der in einer Halterung 16 am anderen Mantelende radial verschiebbar gelagert ist. Dieser Bolzen 15 kann in dem Schienenschlitz 14 hin-und hergleiten und erlaubt so ein Gegeneinanderverschieben der Mantelränder 9, 10 beim Spreizen bzw. Schrumpfen, wobei der Endanschlag des Bolzens im Schlitz 14 die maximale Spreizweite bestimmt, in der die Ränder 9, 10 fluchtend aneinanderliegen.In order to be able to determine the spreading position exactly, 7 stops 11 are provided on the inside of the mandrel casing, which prevent the mandrel casing from being pushed apart too far. For this purpose, each stop 11 consists of a slotted guide rail 12 which is pivotally articulated at a distance from the edge 9 of the jacket on the end of a nose 13 of one jacket end, a bolt 15 engaging in the slot 14 of the rail 12 which engages in a holder 16 at the other jacket end is mounted radially displaceable. This bolt 15 can slide back and forth in the rail slot 14 and thus allows the casing edges 9, 10 to be pushed against one another when spreading or shrinking, the end stop of the bolt in the slot 14 determining the maximum spreading width in which the edges 9, 10 lie flush against one another .

Um ein besonders rasches Schrumpfen des Spreizdornes 1 zu gewährleisten, kann die Druckluftleitung 6 an einen nicht dargestellten Niederdruckraum angeschlossen werden.In order to ensure a particularly rapid shrinking of the expanding mandrel 1, the compressed air line 6 can be connected to a low-pressure space, not shown.

Außerdem ist es möglich, zur Unterstützung der Einrollbebewegung des Mantels 7 beim Schrumpfen eine Rückholfeder 17 vorzusehen, die die Mantelränder 9, 10 zusammenzuziehen trachtet.It is also possible to support the curl Movement of the jacket 7 when shrinking to provide a return spring 17 which tries to contract the jacket edges 9, 10.

Damit vor allem im geschrumpften Zustand des Dornes 1 der Dornmantel 7 nicht ungewollt von den Stützscheiben 3 bzw. den Luftreifen 3 abgezogen werden kann, sind als Axialsicherung nach innen vorragende Segmente 18 am Dornmantel befestigt, denen entsprechende Stützflächen 19 am Dornkern 2 zugeordnet sind. Stützflächen 19 und Segmente 18 können radial aneinandergleiten und erlauben somit die Spreizbewegung des Dornes, verhindern aber eine Axialbewegung des Dornmantels 7 gegenüber dem Dornkern 2.In order that the mandrel jacket 7 cannot be unintentionally removed from the support disks 3 or the pneumatic tires 3, especially when the mandrel 1 is shrunk, segments 18 projecting inward are secured as axial securing means, to which corresponding support surfaces 19 on the mandrel core 2 are assigned. Support surfaces 19 and segments 18 can slide radially against one another and thus permit the spreading movement of the mandrel, but prevent axial movement of the mandrel casing 7 relative to the mandrel core 2.

Wie in Fig. 5 und 6 veranschaulicht, können statt der Luftreifen 3 mit einem zu einer Kreisform aufblasbaren flachelliptischen Querschnitt auch Reifen anderer Querschnittsformen, die einen großen Durchmesserunterschied zwischen drucklosem und aufgepumptem Zustand mit sich bringen, eingesetzt werden. Beispielsweise ist ein Luftreifen 20 mit im aufgepumpten Zustand etwa viereckigem Querschnitt möglich, dessen radiale Seiten 21 bei Drucknachlaß einbuchten, so daß sich die Spreiz- bzw. Schrumpfbewegung durch eine Art Zieharmonikaeffekt der Reifen ergibt.As illustrated in FIGS. 5 and 6, instead of the pneumatic tires 3 with a flat elliptical cross-section which can be inflated into a circular shape, tires of other cross-sectional shapes which bring about a large difference in diameter between the unpressurized and inflated state can also be used. For example, a pneumatic tire 20 with an approximately square cross-section in the inflated state is possible, the radial sides 21 of which, when the pressure drops, allow the spreading or shrinking movement to result from a kind of concertina effect of the tires.

Claims (10)

1. Haspel, insbesondere für Blechbänder, mit einem Spreizdorn, der ringförmige, elastische Spreizkörper aufweist, die in axialer Reihe nebeneinander auf einem mit der , Haspelwelle verbundenen Dornkern sitzen und ihren Außendurchmesser durch eine druckmittelgesteuerte Querschnittsverformung verändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizkörper (3,20) von einem geschlitzten Dornmantel (7), vorzugsweise aus Federstahl, federnd umschlossen sind, dessen Umfangslänge dem Umfang des gespreizten Dornes (1) entϕricht, wobei die Spreizkörper (3,20) hohl ausgebildet sind und das Druckmittel deren Innenwandung direkt beaufschlägt.1. reel, in particular for sheet metal strips, with an expanding mandrel which has annular, elastic expanding bodies, which sit in an axial row next to one another on a mandrel core connected to the, reel shaft and change their outside diameter by a pressure-controlled cross-sectional deformation, characterized in that the expanding bodies (3 , 20) are resiliently enclosed by a slotted mandrel jacket (7), preferably made of spring steel, the circumferential length of which corresponds to the circumference of the expanded mandrel (1), the expansion bodies (3, 20) being hollow and the pressure medium directly acting on the inner wall thereof. 2. Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizkörper aus auf felgenartigen Ringen (4) des Dornkerns (2) aufgezogenen Luftreifen (3,20) bestehen.2. reel according to claim 1, characterized in that the expansion body from on rim-like rings (4) of the mandrel core (2) mounted pneumatic tires (3.20). 3. Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreifen (3) einen etwa zu einer Kreisform aufblasbaren, flachelliptischen Querschnitt besitzen.3. reel according to claim 2, characterized in that the pneumatic tires (3) have an approximately inflatable to a circular shape, flat elliptical cross-section. 4. Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeblasenen Luftreifen (20) einen im wesentlichen viereckigen Querschnitt aufweisen, dessen radiale Seiten (21) bei Drucknachlaß zusammenfaltbar bzw. einbuchtbar sind.4. Reel according to claim 2, characterized in that the inflated pneumatic tires (20) have a substantially quadrangular cross-section, the radial sides (21) of which can be folded or indented when the pressure is reduced. 5. Haspel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Spreizkörpern (3,20) führende Druckmittelleitung an einen Unterdruckraum anschließbar ist.5. Reel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure medium line leading to the expansion bodies (3, 20) can be connected to a vacuum chamber. 6. Haspel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Dornmantel (7) im Sinne eines Zusammenziehens belastende Rückholfeder (17) vorgesehen ist.6. Reel according to one of claims 1 to 5, characterized in that a return spring (17) is provided which stresses the mandrel jacket (7) in the sense of contraction. 7. Haspel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Dornmantel (7) die Spreizstellung des Dornes (1) bestimmende innere Anschläge (11) vorgesehen sind.7. reel according to one of claims 1 to 6, characterized in that for the mandrel jacket (7) the spreading position of the mandrel (1) determining internal stops (11) are provided. 8. Haspel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (11) aus einer mit Abstand vom Schlitzrand (9) an dem einen Umfangsende des Mantels (7) angelenkten Führungsschiene (12) besteht, die mit einem am anderen Umfangsende des Mantels radial verschiebbar gelagerten Bolzen (15) od.dgl. zusammenwirkt.8. reel according to claim 7, characterized in that the stop (11) consists of a spaced from the slot edge (9) on one circumferential end of the jacket (7) articulated guide rail (12) with one at the other circumferential end of the jacket radially slidably mounted bolt (15) or the like. cooperates. 9. Haspel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Dornkern (2) zwischen den Spreizkörpern (3) Stützscheiben (8) für den ungespreizten Dornmantel (7) sitzen.9. reel according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the mandrel core (2) between the expansion bodies (3) support discs (8) for the unspread mandrel jacket (7) sit. 10. Haspel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornmantel (7) radial einwärts gerichtete Segmente (18) od.dgl.als Axialsicherung aufweist, denen entsprechende Stützflächen (19) am Dornkern (2) zugeordnet sind.10. Reel according to one of claims 1 to 9, characterized in that the mandrel jacket (7) has radially inwardly directed segments (18) or the like as axial securing, which corresponding support surfaces (19) on the mandrel core (2) are assigned.
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