CN105579377A - 用于将带材卷绕成卷材的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将带材卷绕成卷材的设备。设备具有卷芯(1)，其具有轴元件(2)和布置在轴元件上的可沿径向移位的节段(16)，用以进行带材的卷绕和开卷。设备还具有操纵驱动器(26)，用于使节段扩展或收缩。最后，设备具有转动驱动器(5)，用于转动驱动卷芯。为了简化并且价格更合适地设计结构，设置有移动装置(60)，用于使操纵驱动器(26)连同卷芯(1)一起沿轴向移动。

Description

用于将带材卷绕成卷材的设备

技术领域

本发明涉及一种用于将带材卷成卷材或者将带材开卷的设备。设备包括卷芯，该卷芯具有轴元件和布置在轴元件上的可沿径向移位的节段。节段可通过操纵驱动器和操纵元件如此操控，即，节段可相对于轴元件或者沿径向进一步向外或者沿径向进一步向内地移位。设备还具有用于转动驱动卷芯的转动驱动器，其中，操纵驱动器和转动驱动器布置在卷芯的相对而置的端侧。

背景技术

从现有技术中已知这种类型的卷芯和设备。通常来说，传统的卷芯包括受驱动的卷取轴，该卷取轴在卷芯的卷取面的区域中具有节段齿部，借助于该节段齿部可使由卷取轴承载的扩展节段沿径向方向移位。在此，与此相关的扩展机构位于卷芯的转动驱动侧处而且通常呈胀缩缸的形式。在相应地激活胀缩缸时，该胀缩缸经由连续的扩展轴(其在卷取轴的空腔中延伸)与位于卷取面处的扩展节段相互作用，由此，或者引起卷取面的径向扩张，或者引起卷取面的径向收缩。在此，在不同的工作方式之间还有所不同，即，例如以沿卷芯的轴向方向拉动或推动扩展轴的方式进行扩张或收缩，反之亦然。在卷芯的转动驱动侧上在驱动单元与卷取轴之间进行驱动功率和因此旋转传递到卷取轴上。驱动单元通常是由变速传动器、离合器和马达组成的结构复杂的组合。在卷芯的不受驱动的侧部上，该不受驱动的侧部或者说卷取轴支撑在合适的支撑支座等处，以补偿由高的卷取拉力和/或由卷材重量引起的高的力矩和负荷。在此，扩展机构的胀缩缸和受转动驱动的卷芯的驱动单元集成于传动箱中，从而通过在与驱动侧相对而置的操作侧的取下进行卷绕而成的卷材的分发。除此之外，尤其对于类似结构形式的开卷机，在结构上附加地还需考虑在设施中普遍的卷材中心定心系统和卷材中心调整系统。在此，通常使传动器整体随卷芯和卷在上面的卷材一起移动，以补偿卷材中的匝间偏移。因此，在这种重的结构中，也必须更牢固地实施与上述功能相关的可能的构件和组件。卷芯在计算负荷方面可看作自由悬臂梁，也就是说，负荷力矩整体作用于作为支承部位的传动器。由此，源自卷芯的自重的力矩负荷连续增加，直达卷芯在传动器中的支承。对于卷芯和在传动器中的轴承的设计来说，附加地必须考虑在卷绕工作中卷材重量和卷取拉力的负荷。由于该总负荷，根据现有技术的结构的局限和缺点不可避免地非常明显，即卷芯在传动器中的支承必须设计成很大，与此相关的卷取机箱和与此相关的传动器也会很大。再加上必须提供昂贵且复杂的转动用油输送系统。

在具有连续的卷芯的许多已知的解决方案中，相应的扩展机构位于卷芯的驱动侧的端部并且通过扩展轴间接地作用于扩展节段。然而，扩展轴的必要性总是导致必须承载卷材重量和卷取拉力的负荷的卷取轴的横截面的减少。于是，非常不利地限制了卷芯的技术上的设计方案和设施整体。

为了避开与此相关的缺点，存在具有用于将带材卷绕成卷材的设备的另一设施方案，其包括双扩展头式卷取机。在此，成卷处理可在线地与带输送一起进行。然而，以一些技术和结构上的缺点为代价才获得了物流和设施技术上的优点。例如，为了实现设备的完整的功能，所有设施部件必须双重布置在双扩展头式卷取机的两侧上。在两个驱动器的最小的技术不稳定性的情况下，经常在卷材的芯部中出现扭曲，这又频繁导致有缺陷的卷取。该技术缺点意味着，通常来说需将带卷在套筒上或者将带材厚度限制于更厚的带，以由此限制起褶敏感性。在此设置的卷芯结构基本上相应于具有上述功能和缺点的连续的卷芯中的结构。于是，设施的灵活性更小以及设计更局限，同时装备的成本增加。在此，绝对需要诸如套筒处理系统的辅助装置。还有，支持关于双扩展头式卷取机的设施方案的仅驱动双扩展头式卷取机的一侧的思想可仅在更小的卷曲拉力(其例如在箔材轧制中出现)的情况下有意义地实现。在薄带轧制中，卷取拉力已经很高，使得需要两侧的驱动器。

例如从下面的文献中已知这种类型的连续的卷芯。

从文献EP1157757A1中已知一种可扩展的卷芯，在其中，用于扩展卷芯的扩展机构布置在卷芯的卷芯驱动侧，其中，从扩展机构的扩展驱动器开始，扩展轴引导通过空心轴，以使支承在空心轴上外部的扩展元件相应地可沿径向进一步向外或者沿径向进一步向内移位。扩展驱动器尤其位于卷芯驱动侧。由此产生上文提及的缺点。

此外，在文献DE69800408T2中示出了一种用于卷起带状物体的可扩展的卷芯，在其中，扩展机构的扩展驱动器、即缸同样尤其位于卷芯驱动侧上，从而在该卷芯中也出现上文提及的缺点。

在文献DE2723964A1中公开的卷芯是同样的情况，在其中，扩展机构的扩展驱动器在卷芯的驱动侧的端部处通过柔性的软管联接在两个盲孔上，以使卷芯的扩展元件可液压地沿径向进一步向外或者沿径向进一步向内移位。然而，在此说明的卷芯构造得非常复杂。此外，此处也还产生了上文提及的缺点。

此外，文献JP1138019A(摘要)说明了一种卷芯，其用于张开扩展节段的扩展机构同样位于卷芯驱动侧。因此，此处也产生了上文提及的缺点。

在文献JP56-136744A(摘要)中示出的卷芯同样如此，因为此处用于张开卷芯的扩展机构的扩展驱动器也布置在卷芯驱动侧处。

从文献DE69800408T2中也已知一种用于卷绕带材产品的卷芯，其具有可扩展或者可收缩的芯轴部件，在其中，卷芯的转动驱动器和可扩展和可收缩的芯轴部件的操纵驱动器同样设置在相同的卷芯端部处。

除此之外，从文献EP0140872A1中已知一种用于卷绕板带的卷取机，其由可驱动的卷取轴和与卷取轴相连接的空心卷筒组成，其中，卷筒包围可借助于伺服驱动器操纵的扩展装置，该扩展装置具有可沿径向调整的、伸过卷筒的通孔的受压件。在此，可替代地将伺服驱动器布置在与卷取机的转动驱动器相对而置的卷取机端部处。然而，卷取机的结构构造以及尤其卷绕在卷筒上的带圈的分发设计得相对复杂。

从文献DE8806889U1中还已知一种用于金属扁平带材的卷取设备，其包括具有可扩展的张紧节段的卷筒。卷取设备还包括具有驱动轴的驱动器件，该驱动轴可与卷筒联接，从而可简化卷筒的更换。

发明内容

本发明的目的在于，在结构上进一步改进这种类型的设备，从而至少部分地克服上文提及的现有技术的缺点，并且尤其简化结构。

设备包括用于使操纵驱动器连同卷芯一起沿轴向移动的移动装置。

通过所述设备包括用于使操纵驱动器连同卷芯一起沿轴向移动的移动装置，卷芯与典型地位置固定的转动驱动器脱离。由此实现的操纵驱动器连同卷芯一起的沿轴向的移动有利地实现了用于卷取装置(例如转子卷取机)的全新方案。

术语“卷绕”不仅说明了在当前的卷芯上将带材卷成卷材，而且也说明了对卷材通过这种卷芯进行开卷。

就此而言，根据本发明的卷芯不仅可位于例如轧制设备等的出料侧以用于将带材卷成卷材，而且也可位于轧制设备等的进料侧以用于从卷材中开卷带材。就此而言，当前的卷芯可安置并且用于生产设备的各个不同的位置和各种不同的目的。

术语“操纵驱动器”在本发明的意义中说明了这样的装置，借助于该装置可使当前的节段(在中间连接有操纵元件的情况下)运动。操纵驱动器例如包括液压缸单元和/或电动马达。

术语“操纵元件”在本发明的意义中说明了这样的构件，其被称作在操纵驱动器与可沿径向移位的节段(也被称作(外部的)面型元件)之间的连接件。

要理解的是，可沿径向移位的节段可设计成多种多样。优选地，该节段可设计成长形的扩展元件，该扩展元件利用其纵向延伸部优选地沿轴向在卷芯的纵轴线的方向上延伸。

术语“带材”在本发明的意义中说明了任何带状的扁平产品，该扁平产品在其制造过程中卷成卷材、捆等等。带状的扁平产品优选地可以是由钢或有色金属制成的轧制带。

与现有技术中的设备(在其中，用于节段的操纵驱动器和用于轴元件的转动驱动器通常布置在卷芯的同侧上，而且在此处，用于节段的操纵机构必须引导通过转动驱动器或者说相关联的传动器)相比，一方面，通过使转动驱动器和用于节段的操纵驱动器在空间上以要求保护的方式完全分离可将两个驱动器的结构设计得简单得多。另一方面，通过以合适的方式构造的移动装置可显著改变并且简化卷芯的结构。这一方面节约成本，另一方面降低维护费用。

根据本发明的第一实施例规定，设备除了用于卷芯的驱动侧的支撑支座之外，也具有用于卷芯的操纵驱动器侧的轴承。这具有如下优点：两个支承中的每一个(在预定或者说计划的总负荷的情况下)必须分别仅针对约一半的总负荷来设计。卷芯本身也不再必须设计成自由悬臂梁，而是针对对称的两侧支承必须设计成弯曲梁。这简化了结构并且降低了成本。可替代地，在保留卷芯的一直以来较稳定的结构的情况下，用于卷取拉力和卷材重量的允许的负荷由于两侧的对称的负荷分布可明显更大。

设置用于可松开地将卷芯的轴元件联接到转动驱动器的离合装置简化了设备的装配和维护，并且还实现了在空间上分隔直接驱动器(一方面)与卷芯和操纵驱动器(另一方面)。有利地，离合装置集成于转动驱动器侧的支撑支座或者说构造成这种转动驱动器侧的支撑支座。

为了迅速更换，卷芯可经由离合装置不可相对旋转地、但是可松开地与转动驱动器有效连接。为此有意义的是，轴元件在其转动驱动器侧的端侧具有转动驱动轴颈部分，卷芯或者说轴元件借助于该转动驱动轴颈部分能够固定地、但是可松开地联接在芯轴驱动器的从动元件处。

要理解的是，转动驱动轴颈部分可以是各种不同的设计，以便可提供在此处说明的卷芯与转动驱动器的从动元件之间的可迅速松开的离合联接。转动驱动器元件可结构简单、但仍然高效地例如构造成平轴颈或者花键轴颈的形式。

转动驱动器与用于节段的操纵驱动器的所要求保护的在空间上的分离实现了，操纵驱动器沿轴向布置在可沿径向移位的节段旁边，优选地紧挨地布置在可沿径向移位的节段旁边，以经由操纵元件直接操控节段。操纵驱动器相对于节段的在空间上的很大程度上的、优选紧挨着的邻接(其最多可因置于中间的操纵元件打断)有利地不仅实现了节段的特别简单的操控，而且也实现了节段的特别高效的操控。节段的高效或者说直接的操控尤其是由于从操纵驱动器到节段上的仅很短的力或转矩传递路径。

当操纵驱动器全部沿轴向布置在可沿径向移位的节段旁时，提供如下优点：可与用于节段的操纵机构的结构无关地选择卷芯的直径。

当用于节段的操纵元件布置在轴元件外部时，轴元件不再必须强制实施成空心轴，以至少部分地容纳操纵元件。可替代地，轴元件因此也可构造成实心材料体的形式。这将具有如下优点：在卷芯直径相同的情况下可应对更大的卷取拉力、卷材重量和/或带宽。

有利地，用于节段的操纵驱动器可设计成液压缸单元和/或电动马达的形式。

附图说明

说明书附有唯一的附图1，该附图直观地示出了根据本发明的设备。

接下来以实施例的形式参考附图1说明本发明的对象。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于将带材卷绕成卷材的设备。为此目的，所述设备包括卷芯1，该卷芯具有轴元件2和布置在轴元件上的可沿径向移位的节段16。在卷芯的转动运动中，可将带材在节段16上卷成卷材；或者可从卷材中开卷带材。

所述设备还包括操纵驱动器26，以借助于操纵元件29使节段16相对于轴元件2移位。节段的移位可为节段的扩展，即节段相对于轴元件进一步向外的径向移位，或者为收缩，即节段16相对于轴元件2沿径向进一步向内的运动。最后，设备具有转动驱动器5，用以转动驱动卷芯1。如在图1中可见的那样，操纵驱动器26和转动驱动器5布置在卷芯1的相对而置的端侧处。

图1还示出了，卷芯更确切地说尤其卷芯的轴元件2分别在其两个端部上进行支撑。为此目的，设置有操纵驱动器侧的轴承52和转动驱动器侧的支撑支座54。在预定的总负荷的情况下，有利地可对两个支承分别仅针对约一半的总负荷来设计。如果卷芯或者说轴元件针对相同的预设的总负荷必须设计成自由悬臂梁，那么卷芯或者说轴元件还可设计得强度更低。

转动驱动器5典型地与传动器一起位置固定地锚定在基座上。优选地，转动驱动器侧的支撑支座54构造成离合装置的形式，用于可松开地将轴元件2联接到转动驱动器5/将轴元件从转动驱动器脱离。为了使转动驱动器5的转矩传递到轴元件2上，轴元件的转动驱动器侧的轴颈、即转动驱动轴颈部分8例如设计成具有矩形或多角形或多边形的横截面的平轴颈或者花键轴颈。

如在图1中可见的那样，操纵驱动器26沿轴向布置在可沿径向移位的节段旁，优选地紧挨地布置在可沿径向移位的节段旁。这具有以下优点：可非常直接地操控节段，以沿径向移位。

在图1中还可见移动装置60，以使卷芯1连同操纵驱动器26和操纵元件29一起尤其沿轴向方向、即沿在图1中示出的双箭头的方向移动。

附图标记清单

1卷芯

2轴元件

5转动驱动器

8转动驱动轴颈部分

16节段

26操纵驱动器

29操纵元件

52操纵驱动器侧的轴承

54转动驱动器侧的支撑支座

60移动装置

Claims (8)

1.一种用于将带材卷绕成卷材的设备，该设备具有：

卷芯(1)，其具有轴元件(2)和布置在所述轴元件(2)上的能沿径向移位的节段(16)，用以将带材卷绕到所述节段上；

操纵驱动器(26)，其用于借助于操纵元件(29)使所述节段(16)相对于所述轴元件(2)或者沿径向进一步向外或者沿径向进一步向内移位；以及

转动驱动器(5)，其用于转动驱动所述卷芯，其中，所述操纵驱动器(26)和所述转动驱动器(5)布置在所述卷芯(1)的相对而置的端侧，

其特征在于，

设置有移动装置(60)，其用于使所述操纵驱动器(26)连同所述卷芯(1)一起沿轴向移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，设置有操纵驱动器侧的轴承(52)和转动驱动器侧的支撑支座(54)，用于在轴元件的两侧支撑和转动支承所述轴元件(2)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述卷芯(1)本身在其稳定性方面设计成在两侧受到支承。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述转动驱动器侧的支撑支座(54)构造成离合装置的形式，用于能松开地使所述轴元件(2)与所述转动驱动器(5)联接或者将所述轴元件从所述转动驱动器脱开。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述轴元件(2)在所述转动驱动器(5)的侧部具有转动驱动轴颈部分(8)，所述轴元件能够借助于该转动驱动轴颈部分固定地、但是能松开地与所述转动驱动器(5)的从动元件联接。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述转动驱动轴颈部分(8)构造成平轴颈或者花键轴颈。

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述操纵驱动器(26)沿轴向布置在能沿径向移位的节段(16)旁，用于经由所述操纵元件(29)直接操控所述节段(16)。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述操纵驱动器(26)沿轴向紧挨地、可能时仅在中间连接有操纵元件(29)的情况下布置在能沿径向移位的节段(16)旁。