EP2896465B1 - Haspel zum Aufwickeln von bandförmigem Material - Google Patents

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EP2896465B1
EP2896465B1 EP15150604.5A EP15150604A EP2896465B1 EP 2896465 B1 EP2896465 B1 EP 2896465B1 EP 15150604 A EP15150604 A EP 15150604A EP 2896465 B1 EP2896465 B1 EP 2896465B1
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EP
European Patent Office
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reel
mandrel
coupling
shaft
coiler mandrel
Prior art date
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Active
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EP15150604.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2896465A1 (de
Inventor
Axel Barten
Jürgen ACHENBACH
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.)
Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Original Assignee
Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG filed Critical Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
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    • 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
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/02—Supporting web roll
    • B65H18/04—Interior-supporting
    • 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
    • B65H75/248—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction
    • B65H75/2484—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction movable actuator including wedge-like or lobed member

Definitions

  • the invention relates to a reel for winding strip-shaped material according to the preamble of claim 1.
  • Reels of the type mentioned are used, for example, in strip production in a rolling process, where regularly in a one-way or reversing the tape unwound with a defined strip tension of a first reel, moved through a nip of a roller device and wound on another reel with defined strip tension is then to be wound up in a subsequent rolling pass after repeated repeated passage through the roller means on the reel until the desired rolled strip thickness is reached.
  • Starting material for such a rolling process is a rolled strip with a relatively large thickness, which must be taken at the beginning of the rolling process on the first reel and must be removed after completion of the rolling process as a rolled strip of the desired thickness of the reel.
  • the known reels have for this purpose a reel mandrel, which is moved translationally from one side into the coil or the Rohbund, so that the free axial end of the coiler mandrel must be moved over the entire length of the coil or the Rohbundes. Since in this process coils are moved with large masses, the movement is relatively slow, so that for a so-called "Bundatory" in which a coil or a coil is exchanged for another, correspondingly long travel times for retracting and extending the coiler mandrel needed become. This is associated with corresponding downtime of the rolling plants, resulting in a reduction in productivity.
  • the invention has for its object to provide a reel that allows the transmission of greater forces on the Sp Schwarzsegmentan empen without the risk of component failure.
  • the reel mandrel is axially divided and has a first and a second coiler mandrel element, which are arranged on a common reel axis, wherein the coiler mandrel elements mutually opposite coupling ends axially movable relative to each other and by means of a formed between the coupling ends shaft coupling with each other.
  • the formation of the coiler mandrel of two co-moving coiler mandrel elements enables a two-sided recording or support of the coil, so that a symmetrical support and thus a much greater smoothness of the coil is made possible during a winding process.
  • the spool arranged on the over the shaft coupling axially interconnected coiler mandrel elements relieves the reel mandrel shaft of the induced by the weight of the coil bending moment.
  • the reel mandrel according to the invention with retracted on both sides in the coil reel mandrel elements, the bending moment of taken up the coil.
  • the reel mandrel or the reel mandrel elements must therefore be dimensioned only according to the torque acting on them.
  • the formation of the coiler mandrel from two coiler mandrel elements with comparably large spreading forces enables a transmission of substantially greater torques to produce the strip pulls required for the rolling process from the coiler mandrel to the reel, as is the case with a coiler mandrel inserted into the reel on one side.
  • the reel mandrel elements are each arranged in an axially displaceable frame device, wherein the reel mandrel elements each have a coiler mandrel part shaft on which a spreading segment arrangement is arranged, wherein the coiler mandrel part shafts can be moved relative to the spreading segment arrangement by means of a translation device arranged on the frame device.
  • the coupling ends are formed on the coiler mandrel sub-shafts, and the production of an axial connection between the coupling ends for torque transmission between the coiler mandrel sub-waves and the coil by means of the translation means.
  • the translation devices are not only for the radial process of Sp Drsegmente, ie for performing the spreading process, but also at the same time for the preparation of the coupling process, so that despite the two-part design of the coiler mandrel no special means for carrying out the coupling process are needed.
  • the shaft coupling is designed as a plug-in coupling with a arranged at a coupling end of a coiler mandrel part shaft plug part of the shaft coupling, which is retractable by means of the translation device for torque transmission in a socket part of the shaft coupling at the coupling end of the second coiler mandrel sub-section with a defined depth of entry.
  • the desired radial prestressing can be generated solely by executing the coupling process.
  • the translation devices are arranged as coaxial with the coiler mandrel sub-waves, on the Coupling ends of the coiler mandrel part shafts opposite shaft ends of the coiler mandrel part shafts acting piston / cylinder units designed so that a particularly compact design of the translation devices is possible.
  • the translation means can be designed to act in opposite directions, so that the coupling ends of the coiler mandrel sub-shafts are moved towards each other for performing the coupling operation, or the translation means can be designed to act in the same direction, so that the coupling ends of the coiler mandrel sub-shafts are moved in the same direction to perform the coupling operation.
  • Fig. 1 shows a reel 10 with a arranged on a reel axis 11 coiler mandrel 12, which is executed axially divided and a first Has coiler mandrel element 13 and a second coiler mandrel element 14.
  • the reel mandrel elements each have a coiler mandrel sub-shaft 15, 16, which in turn are in each case displaceable relative to a spreading segment arrangement 17, 18.
  • the coiler mandrel sub-shafts 15, 16 are connected to one another at their coupling ends 19, 20 via a shaft coupling 21.
  • the shaft coupling 21 is formed in the case of the illustrated embodiment as a plug coupling and has a connected to the coupling end 20 of the coiler mandrel shaft 16 plug part 22, which serves for axial engagement in a arranged at the coupling end 19 of the coiler mandrel shaft 15 female part 23 of the shaft coupling 21.
  • the reel 10 has two frame means 24, 25 which serve respectively for receiving and supporting a coiler mandrel element 13, 14.
  • the left frame device 24 is provided with a drive gear 26 which is connected on the input side with a drive motor, not shown, and the output side via a arranged on the coiler mandrel element 13 gear 29, the transmission of a drive torque to one in the frame device 24 in coiler mandrel bearings 30 rotatable stored reel mandrel sheath 31 makes it possible.
  • the coiler mandrel element 13 of the frame device 24 which is mounted rotatably in the frame device 25 via a coiler mandrel 32, is not provided with a drive device in the exemplary embodiment shown.
  • the coiler mandrel elements 13, 14 are each constructed so that the coiler mandrel sheath 31, 32 serves to receive the coiler mandrel sub-shaft 15, 16, wherein the coiler mandrel sub-shaft 15, 16 axially slidably housed in the coiler mandrel sheath 31, 32 and the transmission of a Torque between the coiler mandrel sheath 31, 32 and the coiler mandrel element 13, 14 allows.
  • the coiler mandrel sub-shafts 15, 16 are each provided at their end opposite the coupling end 19, 20 with a translation device 33 designed here as a hydraulic piston / cylinder unit. From the illustration in Fig. 4 It is clear that the operation of the translation device 33 causes a corresponding axial displacement of the reel mandrel shafts 15, 16 relative to the Sp Schwarzsegmentan extracten 17, 18, which are fixed axially to the coiler mandrel sheath 31, 32.
  • the shows Fig. 1 the coiler mandrel elements 13, 14 in the engaged state, in which arranged on the coupling end 20 of the right coiler mandrel part shaft 15 plug part 22 of the shaft coupling 21 completely in the arranged on the coupling end 19 of the coiler mandrel shaft part 15 socket part 23 of the shaft coupling 21st engages, so that in the frame means 24 on the in Fig. 1 left coiler mandrel element 13 transmitted drive torque by means of the shaft coupling 21 is transmitted to the right reel mandrel element 14 of the frame means 25.
  • Fig. 2 shows the reel 10 immediately before receiving a coil 40 arranged on a coil 40, wherein the coil 39 is disposed between the reel members 13, 14 on the reel axis 11.
  • left reel mandrel member 51 has a coiler mandrel sub-shaft 52, which, as Fig. 5 shows wedge surfaces 53 having a wedge surface arrangement 54 and a Sp Schwarzsegmentan Aunt 55 with wedge surfaces 58 having a wedge with the surfaces 43, 44 of the coiler mandrel element 14 matching wedge surface orientation.
  • Fig. 5 shows wedge surfaces 53 having a wedge surface arrangement 54 and a Sp Schwarzsegmentan Aunt 55 with wedge surfaces 58 having a wedge with the surfaces 43, 44 of the coiler mandrel element 14 matching wedge surface orientation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Haspel zum Aufwickeln von bandförmigem Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    Haspeln der eingangs genannten Art werden beispielsweise bei der Bandherstellung in einem Walzverfahren eingesetzt, wo regelmäßig in einem Einweg- oder Reversierbetrieb das Band mit einem definierten Bandzug von einem ersten Haspel abgewickelt, durch einen Walzspalt einer Walzeneinrichtung hindurchbewegt und auf einem weiteren Haspel mit definiertem Bandzug aufgewickelt wird, um anschließend in einem nachfolgenden Walzgang nach mehrfach wiederholtem Durchlauf durch die Walzeneinrichtung auf den Haspel aufgewickelt zu werden bis die gewünschte Walzbandstärke erreicht ist. Ausgangsmaterial für ein derartiges Walzverfahren ist ein Walzband mit relativ großer Dicke, das zu Beginn des Walzverfahrens auf den ersten Haspel aufgenommen werden muss und nach Beendigung des Walzverfahrens als Walzband mit der gewünschten Dicke von dem Haspel abgenommen werden muss. Hiermit sind entsprechend häufig Beschickungsvorgänge verbunden, bei denen das bandförmige Material in Coilform auf einer Spule angeordnet vom Haspeldorn aufgenommen wird und nachfolgend eine Spreizung der Spreizsegmente zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Haspeldorn und der Spule erfolgt.
  • Die bekannten Haspeln weisen hierzu einen Haspeldorn auf, der translatorisch von einer Seite in die Spule oder den Rohbund eingefahren wird, sodass das freie axiale Ende des Haspeldorns über die gesamte Länge der Spule oder des Rohbundes verfahren werden muss. Da bei diesem Vorgang Coils mit großen Massen bewegt werden, erfolgt die Verfahrbewegung relativ langsam, sodass für einen sogenannten "Bundwechsel", bei dem ein Coil bzw. eine Spule gegen eine andere ausgetauscht wird, entsprechend lange Verfahrzeiten für das Einfahren und Ausfahren des Haspeldorns benötigt werden. Hiermit sind entsprechende Stillstandzeiten der Walzanlagen verbunden, was zu einer Verringerung der Produktivität führt.
  • Aus der US 4 105 172 A ist ein Haspel zum Aufwickeln von bandförmigem Material bekannt, der jeweils in einer axial verfahrbaren Gestelleinrichtung angeordnet Haspeldornelemente mit einer Haspeldornteilwelle und einer auf der Haspeldornteilwelle angeordneten Spreizsegmentanordnung aufweist. Zum radialen Aufspreizen der Spreizsegmentanordnung sind die Haspeldornteilwellen jeweils mit einer Zugstange versehen, die über eine an der Gestelleinrichtung angeordnete Translationseinrichtung axial verfahren wird und auf Keilhülsen wirkt, die zwischen den Haspeldornteilwellen und den Spreizsegmentanordnungen angeordnet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Haspel vorzuschlagen, der die Übertragung größerer Kräfte auf die Spreizsegmentanordnungen ohne die Gefahr eines Bauteilversagens ermöglicht.
  • Zur Lösung weist der erfindungsgemäße Haspel die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Haspel ist der Haspeldorn axial geteilt ausgeführt und weist ein erstes und ein zweites Haspeldornelement auf, die auf einer gemeinsamen Haspelachse angeordnet sind, wobei die Haspeldornelemente miteinander gegenüberliegenden Kupplungsenden axial gegeneinander verfahrbar und mittels einer zwischen den Kupplungsenden ausgebildeten Wellenkupplung miteinander verbindbar sind.
  • Eine derartige zweigeteilte Ausführung des Haspeldorns mit zwei Haspeldornelementen, die daher von einander gegenüberliegenden Enden der Spule gegeneinander verfahren werden können, ermöglicht eine Verkürzung der Verfahrzeit auf die Hälfte der bislang benötigten Zeit. Darüber hinaus ermöglicht die Ausbildung des Haspeldorns aus zwei gegeneinander verfahrbaren Haspeldornelementen eine beidseitige Aufnahme bzw. Abstützung des Coils, sodass eine symmetrische Abstützung und damit auch eine wesentlich größere Laufruhe des Coils bei einem Wickelvorgang ermöglicht wird.
  • Insbesondere dann, wenn das Coil auf einer Spule aufgenommen ist, entlastet die auf den über die Wellenkupplung axial miteinander verbundenen Haspeldornelementen angeordnete Spule die Haspeldornwelle von dem durch das Gewicht des Coils induzierten Biegemoment. Im Gegensatz zu einer Haspel mit Gegenlager, bei dem das Coil von einem einseitig in das Coil eingefahrenen Haspeldorn aufgenommen wird, der somit durch das Gewicht des Coils auf Biegung belastet wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Haspeldorn mit beidseitig in die Spule eingefahrenen Haspeldornelementen das Biegemoment von der Spule aufgenommen. Der Haspeldorn bzw. die Haspeldornelemente müssen daher lediglich entsprechend des auf sie wirkenden Drehmoments dimensioniert werden.
  • Darüber hinaus ermöglicht die Ausbildung des Haspeldorns aus zwei Haspeldornelementen bei vergleichbar großen Spreizkräften eine Übertragung wesentlich größerer Drehmomente zur Erzeugung der für den Walzprozess erforderlichen Bandzüge vom Haspeldorn auf die Spule als es bei einem einseitig in die Spule eingefahrenen Haspeldorn der Fall ist.
  • Erfindungsgemäß sind die Haspeldornelemente jeweils in einer axial verfahrbaren Gestelleinrichtung angeordnet, wobei die Haspeldornelemente jeweils eine Haspeldornteilwelle aufweisen, auf der eine Spreizsegmentanordnung angeordnet ist, wobei die Haspeldornteilwellen mittels einer an der Gestelleinrichtung angeordneten Translationseinrichtung gegenüber der Spreizsegmentanordnung verfahrbar sind.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kupplungsenden an den Haspeldornteilwellen ausgebildet sind, und die Herstellung einer axialen Verbindung zwischen den Kupplungsenden zur Drehmomentübertragung zwischen den Haspeldornteilwellen und der Spule mittels der Translationseinrichtungen erfolgt. Damit dienen die Translationseinrichtungen nicht nur zum radialen Verfahren der Spreizsegmente, also zur Ausführung des Spreizvorgangs, sondern darüber hinaus auch gleichzeitig zur Herstellung des Kupplungsvorgangs, sodass trotz der zweigeteilten Ausgestaltung des Haspeldorns keine besonderen Einrichtungen zur Ausführung des Kupplungsvorgangs benötigt werden.
  • Vorzugsweise ist die Wellenkupplung als Steckkupplung ausgebildet mit einem an einem Kupplungsende einer Haspeldornteilwelle angeordneten Steckerteil der Wellenkupplung, das mittels der Translationseinrichtung zur Drehmomentübertragung in ein Buchsenteil der Wellenkupplung am Kupplungsende der zweiten Haspeldornteilwelle mit definierter Einfahrtiefe einfahrbar ist.
  • Wenn die Einfahrtiefe so definiert ist, dass die der Einfahrtiefe entsprechende Translationsbewegung der Haspeldornteilwellen jeweils die zur Erzeugung der gewünschten radial vorgespannten Aufnahme der Spule notwendige Radialbewegung bewirkt, kann allein mittels Ausführung des Kupplungsvorgangs die gewünschte radiale Vorspannung erzeugt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Translationseinrichtungen als koaxial zu den Haspeldornteilwellen angeordnete, auf den Kupplungsenden der Haspeldornteilwellen gegenüberliegende Wellenenden der Haspeldornteilwellen wirkende Kolben-/Zylinder- Einheiten ausgebildet, sodass eine besonders kompakte Ausgestaltung der Translationseinrichtungen möglich wird.
  • Die Translationseinrichtungen können gegensinnig wirkend ausgebildet sein, sodass also die Kupplungsenden der Haspeldornteilwellen zur Ausführung des Kupplungsvorgangs aufeinander zu bewegt werden, oder die Translationseinrichtungen können gleichsinnig wirkend ausgeführt sein, sodass die Kupplungsenden der Haspeldornteilwellen zur Ausführung des Kupplungsvorgangs in dieselbe Richtung bewegt werden.
  • Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des Haspels anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Haspel mit über eine Wellenkupplung miteinander verbundenen Haspeldornelementen;
    Fig. 2
    den in Fig. 1 dargestellten Haspel mit entkuppelten Haspeldornelementen vor Aufnahme eines Coils;
    Fig. 3
    den in Fig. 2 dargestellten Haspel nach Aufnahme des Coils während des Kupplungsvorgangs;
    Fig. 4
    den in Fig. 3 während des Kupplungsvorgangs dargestellten Haspel in Längsschnittdarstellung;
    Fig. 5
    den in Fig. 1 dargestellten Haspel mit alternativ ausgebildeten Haspeldornelementen während des Kupplungsvorgangs;
    Fig. 6
    den in Fig. 5 dargestellten Haspel nach Ausführung des Kupplungsvorgangs.
  • Fig. 1 zeigt einen Haspel 10 mit einem auf einer Haspelachse 11 angeordneten Haspeldorn 12, der axial geteilt ausgeführt ist und ein erstes Haspeldornelement 13 sowie ein zweites Haspeldornelement 14 aufweist. Die Haspeldornelemente weisen jeweils eine Haspeldornteilwelle 15, 16 auf, die wiederum jeweils gegenüber einer Spreizsegmentanordnung 17, 18 verschiebbar sind.
    Zur Herstellung einer axialen, ein Drehmoment übertragenden Verbindung der Haspeldornelemente 13, 14 sind die Haspeldornteilwellen 15, 16 an ihren Kupplungsenden 19, 20 über eine Wellenkupplung 21 miteinander verbunden. Die Wellenkupplung 21 ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels als Steckerkupplung ausgebildet und weist ein mit dem Kupplungsende 20 der Haspeldornteilwelle 16 verbundenes Steckerteil 22 auf, das zum axialen Eingriff in ein am Kupplungsende 19 der Haspeldornteilwelle 15 angeordnetes Buchsenteil 23 der Wellenkupplung 21 dient.
    Wie sich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 4 ergibt, weist der Haspel 10 zwei Gestelleinrichtungen 24, 25 auf, die jeweils zur Aufnahme und Lagerung eines Haspeldornelements 13, 14 dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die linke Gestelleinrichtung 24 mit einem Antriebsgetriebe 26 versehen, das eingangsseitig mit einem nicht näher dargestellten Antriebsmotors verbunden ist und ausgangsseitig über ein auf dem Haspeldornelement 13 angeordnetes Zahnrad 29 die Übertragung eines Antriebsdrehmoments auf einen in der Gestelleinrichtung 24 in Haspeldornlagern 30 drehbar gelagerten Haspeldornmantel 31 ermö glicht.
    Im Gegensatz zu dem Haspeldornelement 13 der Gestelleinrichtung 24 ist das Haspeldornelement 14, das über einen Haspeldornmantel 32 drehbar in der Gestelleinrichtung 25 gelagert ist, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht mit einer Antriebseinrichtung versehen. Übereinstimmend sind die Haspeldornelemente 13, 14 jeweils so aufgebaut, dass der Haspeldornmantel 31, 32 zur Aufnahme der Haspeldornteilwelle 15, 16 dient, wobei die Haspeldornteilwelle 15, 16 axial verschiebbar im Haspeldornmantel 31, 32 aufgenommen ist und die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Haspeldornmantel 31, 32 und dem Haspeldornelement 13, 14 ermöglicht.
  • Zur Durchführung einer axialen Verschiebung in Richtung der Haspelachse 11 sind die Haspeldornteilwellen 15, 16 jeweils an ihrem dem Kupplungsende 19, 20 gegenüberliegenden Ende mit einer hier als hydraulische Kolben-/Zylinder-Einheit ausgeführten Translationseinrichtung 33 versehen. Aus der Darstellung in Fig. 4 wird deutlich, dass die Betätigung der Translationseinrichtung 33 eine entsprechende axiale Verschiebung der Haspeldornteilwellen 15, 16 gegenüber den Spreizsegmentanordnungen 17, 18 bewirkt, die axial an dem Haspeldornmantel 31, 32 festgelegt sind. Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ist am Umfang der Haspeldornteilwellen 15, 16 eine Keilflächenanordnung 34 mit Keilflächen 43 ausgebildet, die bei einer axialen Relativbewegung zwischen den Haspeldornteilwellen 15, 16 und den Spreizsegmentanordnungen 17, 18 im Zusammenwirken mit einer am inneren Umfang von Spreizsegmenten 35 der Spreizsegmentanordnungen 17, 18 angeordneten Keilflächenanordnung 36 mit Keilflächen 44 eine Aufweitung eines äußeren Umfangs 37 der Spreizsegmentanordnungen 17, 18 bewirkt.
  • Wie ferner eine Zusammenschau der Fig. 1 und 4 deutlich macht, sind die Gestelleinrichtungen 24, 25 axial verschiebbar auf jeweils einem Gestellbett 38 angeordnet, wobei die axiale Verschiebung der Gestelleinrichtungen 24, 25 gegenüber dem Gestellbett 38 mittels einer weiteren Translationseinrichtung 45 ( Fig. 1 ) erfolgt, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einer zwischen der Gestelleinrichtung 24, 25 und dem Gestellbett 38 wirksamen Kolben-/Zylinder-Einheit gebildet ist.
  • Wie bereits erwähnt, zeigt die Fig. 1 die Haspeldornelemente 13, 14 in eingekuppeltem Zustand, in dem das auf dem Kupplungsende 20 der rechten Haspeldornteilwelle 15 angeordnete Steckerteil 22 der Wellenkupplung 21 vollständig in das auf dem Kupplungsende 19 der Haspeldornteilwelle 15 angeordnete Buchsenteil 23 der Wellenkupplung 21 eingreift, so dass ein in der Gestelleinrichtung 24 auf das in Fig. 1 linke Haspeldornelement 13 übertragene Antriebsdrehmoment mittels der Wellenkupplung 21 auf das rechte Haspeldornelement 14 der Gestelleinrichtung 25 übertragen wird.
  • Fig. 2 zeigt den Haspel 10 unmittelbar vor Aufnahme eines auf einer Spule 39 angeordneten Coils 40, wobei sich die Spule 39 zwischen den Haspelelementen 13, 14 auf der Haspelachse 11 angeordnet befindet.
  • Wie Fig. 3 zeigt, werden nun die Haspeldornelemente 13, 14 durch eine Betätigung der Translationseinrichtungen 45 in die Spule 39 eingefahren, wobei in dem in Fig. 3 dargestellten Fall, in dem die Haspeldornteilwellen 15, 16 und die Spreizsegmentanordnungen 17, 18 identisch ausgebildet sind, also eine zu einer vertikalen Kupplungsebene 46 übereinstimmende Keilflächenorientierung der die Keilflächenanordnungen 34, 36 jeweils ausbildenden Keilflächen 43, 44 aufweisen, die Kupplungsenden 19, 20 der Haspeldornteilwellen 15, 16 in einer Anfangsphase des Kupplungsvorgangs zunächst so weit aufeinander zu bewegt werden, dass das Steckerteil 22 und das Buchsenteil 23 lediglich im Bereich von Einführphasen 41, 42 ineinander eingreifen.
  • Ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Anfangsphasen-Konfiguration der Wellenkupplung 21, die allein durch eine axiale Verfahrbewegung der Gestelleinrichtungen 24, 25 mittels der zwischen den Gestellbetten 38 und den Gestelleinrichtungen 24, 25 angeordneten Translationseinrichtungen 45 erreicht wird, werden nunmehr zur Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Eingriffs-Konfiguration die Haspeldornteilwellen 15, 16 durch Betätigung der unmittelbar auf die Haspeldornteilwellen 15, 16 wirkenden Translationseinrichtungen 33, wie durch die Bewegungspfeile 56, 57 in Fig. 3 angedeutet, aufeinander zu bewegt. Aufgrund der während des Kupplungsvorgangs erfolgenden Relativbewegung zwischen den Keilflächen 43 der Keilflächenanordnung 34 und den Keilflächen 44 der Keilflächenanordnung 36 erfolgt eine radiale Aufweitung der Spreizsegmentanordnungen 17, 18, so dass nach vollständiger Einkupplung die zwischen dem Umfang 37 der Haspeldornelemente 13, 14 und der Spule 39 notwendige Flächenpressung erreicht wird, um das Antriebsdrehmoment des Antriebsmotors 28 von den Haspeldornelementen 13, 14 auf die Spule 39 des Coils 40 zu übertragen.
  • Abweichend von den übereinstimmend ausgebildeten Haspeldornteilwellen 15, 16 und Spreizsegmentanordnungen 17, 18 der Haspeldornelemente 13, 14 in den Fig. 1 und 3 , die zur Ausführung des Kupplungsvorgangs in Richtung der Bewegungspfeile 56, 57 gegensinnig aufeinander zu bewegt werden, ist in den Fig. 5 und 6 ein Haspeldorn 50 dargestellt, der Haspeldornelemente 51 und 14 aufweist, die unterschiedlich ausgebildet sind. Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte rechte Haspeldornelement 14 ist identisch mit dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten rechten Haspeldornelement 14 ausgebildet. Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte linke Haspeldornelement 51 weist eine Haspeldornteilwelle 52, die, wie Fig. 5 zeigt, Keilflächen 53 aufweist mit einer Keilflächenanordnung 54 und eine Spreizsegmentanordnung 55 mit Keilflächen 58, die eine mit den Keilflächen 43, 44 des Haspeldornelements 14 übereinstimmende Keilflächenorientierung aufweisen. Dies hat zur Folge, dass, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Eingriffs-Konfiguration, bei dem das Steckerteil 22 der Wellenkupplung vollständig in das Buchsenteil 23 der Wellenkupplung 21 eingreift bereits allein aufgrund der aufeinander zu gerichteten Verfahrbewegung der Gestelleinrichtungen 24, 25 mittels der zwischen den Gestellbetten 38 und den Gestelleinrichtungen 24, 25 wirksamen Translationseinrichtungen 45 bewirkt wird.
  • Ausgehend von der in Fig. 5 dargestellten Eingriffs-Konfiguration der Wellenkupplung 21 erfolgt nun die Aufweitung der Spreizsegmentanordnungen 18, 55 durch eine gleichsinnige, im vorliegenden Fall, wie durch die Bewegungspfeile 60, 57 angedeutet, nach links gerichtete axiale Bewegung der Haspeldornteilwellen 52, 16 in Folge einer Aktivierung der unmittelbar auf die Haspeldornteilwellen wirkenden Translationseinrichtungen 33.

Claims (7)

  1. Haspel (10) zum Aufwickeln von bandförmigem Material auf einen mittels einer Antriebseinrichtung antreibbaren Haspeldorn (12, 50), der zur radial vorgespannten Aufnahme einer Spule (39) mit Spreizsegmenten (35) versehen ist, die zur Vergrößerung des Durchmessers des Haspeldorns radial auseinanderbewegbar sind, wobei der Haspeldorn axial geteilt ist und ein erstes und ein zweites Haspeldornelement (13, 14, 51) aufweist, die auf einer gemeinsamen Haspelachse (11) angeordnet sind, wobei die Haspeldornelemente mit einander gegenüberliegenden Kupplungsenden (19, 20) axial gegeneinander verfahrbar und mittels einer zwischen den Kupplungsenden ausgebildeten Wellenkupplung (21) miteinander verbindbar sind, wobei die Haspeldornelemente (13, 14, 51) jeweils in einer axial verfahrbaren (45) Gestelleinrichtung (24, 25) angeordnet sind, wobei die Haspeldornelemente jeweils eine Haspeldornteilwelle (15, 16, 52) aufweisen, auf der eine die jeweiligen Spreizsegmente (35) aufweisende Spreizsegmentanordnung (17, 18, 55) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Haspeldornteilwellen zur Vergrößerung des Durchmessers des Haspeldorns mittels einer an der Gestelleinrichtung angeordneten Translationseinrichtung (33) gegenüber der Spreizsegmentanordnung axial verfahrbar sind.
  2. Haspel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kupplungsenden (19, 20) an den Haspeldornteilwellen (15, 16, 52) ausgebildet sind, und die Herstellung einer axialen Verbindung zwischen den Kupplungsenden zur Drehmomentübertragung zwischen den Haspeldornteilwellen mittels der Translationseinrichtungen (33) erfolgt.
  3. Haspel nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wellenkupplung (21) als Steckkupplung ausgebildet ist mit einem an einem Kupplungsende (20) einer Haspeldornteilwelle (16) ausgebilden Steckerteil (22) der Wellenkupplung (21), das mittels der Translationseinrichtung (33) zur Drehmomentübertragung in ein Buchsenteil (23) der Wellenkupplung am Kupplungsende (19) der zweiten Haspeldornteilwelle (15) mit definierter Einfahrtiefe einfahrbar ist.
  4. 4.Haspel nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einfahrtiefe so definiert ist, dass die der Einfahrtiefe entsprechende Translationsbewegung der Haspeldornteilwellen (15, 16, 52) jeweils die zur Erzeugung der gewünschten radial vorgespannten Aufnahme der Spule (39) notwendige radiale Bewegung der Spreizsegmente (35) bewirkt.
  5. Haspel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Translationseinrichtungen (33) als koaxial zu den Haspeldornteilwellen (15, 16, 52) angeordnete, auf den Kupplungsenden der Haspeldornteilwellen gegenüberliegende Wellenenden der Haspeldornteilwellen wirkende Kolben-/Zylinder-Einheiten ausgebildet sind.
  6. Haspel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Translationseinrichtungen (33) gegensinnig wirken.
  7. Haspel nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Translationseinrichtungen (33) gleichsinnig wirken.
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