DE2527690C3

DE2527690C3 - Bandhaspel zum Auf- und Abwickeln von Metallbändern

Info

Publication number: DE2527690C3
Application number: DE2527690A
Authority: DE
Inventors: Heinz Wilhelm Berger; Oskar Noe
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1975-06-21
Filing date: 1975-06-21
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2314883A1; DE2527690A1; DE2527690B2; JPS523551A; ATA540075A; IT1049163B; US3989202A; AT339851B; CA1024378A; GB1511587A; BE839978A; FR2314883B1

Description

Die Erfindung betrifft einen 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.

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 50 t betragen kann.

Die bekannten Wickeldorne sind mit drei oder mehreren schalenförmigen Trommelsegmenten versehen, welche radial nach außen spreizbar ausgebildet sind. Bekannt sind auch Doppekpreizhaspel, 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

Die bekannten spreizbaren Wickeldorne haben den Nachteil, daß sie zum Einsatz als Aufwickel- oder Abwickeldorn unterschiedlich ausgebildet sein müssen, weil der kreisrunde Nenndurchmesser bei Aufwickeldornen in der Spreizlage und bei Abwickeldornen in einer mittleren Spreizlage vorliegen muß. Ihnen haftet weiterhin der Nachteil an, daß die Trommel nut bei 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

«ι 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

²S Bearbeitungs- und Behandlungslinien, insbesondere solche für dünne Stahl- oder Aluminiumbänder und beeinträchtigt das Einregui:eren 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 bekann e Verwendung eines zusätzlichen ausschwenkbaren Stützlagers anstelle einer fliegenden Anordnung führt v/egen der statisch unbestimmten Lagerung der Haspelwelle, des großen technischen Aufwandes und längerer Wechselzeiten zu keiner Besserung. Darüber hinaus ist der Aufbau der bekannten spreizbaren Wickeldome verwickelt und teuer und verlangt eine genaue Wartung und Schmierung. Auch ist die zulässige Drehzahl solcher Wickeldorne im unbewickelten Zustand erheblich begrenzt da die Tronimelsegmente durch die große Fliehkraft bei Bruch abgeschleudert werden und zu Unfällen führen können. Aus diesem Grunde müssen die Behandlungsanlagen vor dem Abwickeln der letzten Windungen auf eine niedrigere Bandgeschwindigkeit heruntergefahren werden.

Der geschwächte Querschnitt der bekannten Wickeldorne setzt auch der Belastbarkeit mit von den hohen Bandzügen verursachten und radial nach innen gerichteten Kräften Grenzen. Hohe Bandzüge bis zu 201 und mehr, wie sie bei modernen Bearbeitungsmaschinen,

z. B. bei Kaltwalzgerüsten zur Unterstützung des Walzeffektes, gefordert werden, können mit den bekannten Wickeldornen nicht gefahren werden. Wegen der Anordnung eines für die Betätigung der Trommelsegmente vorgesehenen rotierenden hydrauli-

sehen Zylinders ist auch ein schneller Austausch eines Wickeldorns, z. B. bei Beschädigung oder für einen Wechsel auf einen anderen Wickeldurchmesser nicht möglich.

Andererseits sind Bandhaspel zum Aufwickeln von Papierbahnen, Aluminiumfolien, Kunststoffolien, Textilien od. dgl. auf HQIsen 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 Sichraubmittel 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,

Fig.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 f verbunden ist, die in einem Lagergehäuse 4 drehbar gelagert ist. Die Haspelwelle 1 wird über ein Zahnradvorgelege 7 mit einer Motoreinheit angetrieben. In Fig. 1 ist jedoch nur im Längsschnitt ein Teil des Wiekeldorns 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 S aus einem hochelastischen We, kstoff wie Gummi, Kunststoff, insbesondere auf der Basi« 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 Bauteile haben einen winkelförmigen Querschnitt und 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 Drehdurchführung 17 für ein hydraulisches Druckmittel an. Während der Winkelring 20 am Wickeldorn 2 mittels eines Sprengringes 23 gegen eine axiale Verschiebung 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 J9 und des Winkelringes 20 Dichtungsringe

25 angeordnet Weiterhin befinden sie'; Dichtungsringe

26 und 27 jeweils zwischen dem SteHnnj; iS 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 Stillringe 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 unter gleichem hydraulischem Druck.

Bei dem in Fig.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 5, 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 ">it hydraulischem Druckmittel über die Drehdurchführung 17 und die in Fig. 1 dargestellte axiale Bohrung 21 und die Radialbohrung 22 im Wickeldorn angehoben.

Wie insbesondere Fig.4 zeigt, ist das Ende der Haspelwelle 1 mit einem verjüngten Schaft durch den Boden der Kegelhüise 30 hindurchgeführt und wird von außen her von einer Gewindemutter 31 festgehalten. Damit der Wickeldorn 2 leicht ausgefahren werden kann, ist zwischen dem Ende der Haspelweile 1 und der Kegelhülse 30 eine Druckkammer 35 und in der Kegelhülse eine Bohrung 33 als Zuleitung für das hydraulische Druckmittel vorgesehen. Die Druckkammer 35 ist mittels zwischen der Haspelwelle 1 und der Kegelhülse 30 angeordneter Dichtungsringe 32, 34

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

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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 Kcspelwelle (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 S^eizringe (8) an Übertragungsringen (18) aus einem metallischen Werkstoff anvulkanisiert sind.