DE10018292A1 - Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln eines Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln eines Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern, umfassend eine in eine axiale Aufnahme des Wickelkerns eingreifende Innenspanneinrichtung 3 zum Halten des Wickelkerns, welche Innenspanneinrichtung 3 in axialer Richtung vorrichtungsseitig an einen Anschlag 4 für den Wickelkern grenzt und die mehrere Spannbacken 9 aufweist, die in radialer Richtung beweglich gelagert, sich in Richtung zur Drehachse der Innenspanneinrichtung 3 jeweils über einen Spannkeil 10 an einem in axialer Richtung durch eine Antriebseinrichtung 17 bewegbaren Stellkeil 11, 12 dergestalt abstützend gehalten sind, daß eine axiale Bewegung der Stellkeilanordnung durch das Zusammenwirken von der Stellkeil- und Spannkeilanordnung in einer radial nach außen gerichteten Bewegung der Spannbacken 9 zum Innenspannen des Wickelkerns resultiert, ist dadurch bestimmt, daß die Innenspanneinrichtung 3 zumindest eine weitere, ebenfalls durch die Antriebseinrichtung 17 betätigbare Stellkeilanordnung sowie eine damit zusammenwirkende Spannkeilanordnung umfaßt, durch welche Stellkeilanordnung die Spannbacken 9 in unterschiedlichen Bereichen, bezogen auf ihre axiale Erstreckung, abgestützt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln eines Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern, umfassend eine in eine axiale Aufnahme des Wickelkerns eingreifende Innenspanneinrichtung zum Halten des Wickelkerns, welche Innenspanneinrichtung in axialer Richtung vorrichtungsseitig an einen Anschlag für den Wickelkern grenzt und die mehrere Spannbacken aufweist, die in radialer Richtung beweg­ lich gelagert, sich in Richtung zur Drehachse der Innenspanneinrichtung jeweils über einen Spannkeil an einem in axialer Richtung durch eine An­ triebseinrichtung bewegbaren Stellkeil dergestalt abstützend gehalten sind, daß eine axiale Bewegung der Stellkeilanordnung durch das Zu­ sammenwirken von der Stellkeil- und Spannkeilanordnung in einer radial nach außen gerichteten Bewegung der Spannbacken zum Innenspannen des Wickelkerns resultiert.

Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt, um ein bandförmiges Materi­ al. beispielsweise einen Blechstreifen auf einem Wickelkern zur Herstel­ lung eines sogenannten Coils aufzuwickeln oder von diesem zu seiner Weiterverarbeitung abzuwickeln. Eine solche Vorrichtung eingesetzt zum Abwickeln eines bandförmigen Wickelgutes, beispielsweise eines Blech­ streifens wird auch Abhaspler genannt. Ein solcher Abhaspler kann beispielsweise zu Beginn einer Profilier- und Rohrschweißanlage zum Her­ stellen längsnahtgeschweißter Rohre angeordnet sein.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Innenspanneinrichtung, die in eine Aufnahme des Winkelkerns eingreifend zum Innenspannen des Winkelkerns und somit zum Halten desselben an der Vorrichtung dient. Die Innenspanneinrichtung selbst grenzt an einen vorrichtungsseitigen Anschlag, um jeden Wickelkern in derselben axialen Position innenspan­ nen zu können. Dieser Anschlag kann beispielsweise durch sich radial erstreckende Arme gebildet sein. Diese Innenspann- und Anschlagord­ nung ist drehbar angetrieben, so daß das auf dem Winkelkern befindliche Gut je nach Einsatz der Vorrichtung auf- bzw. abgewickelt werden kann.

Die Innenspanneinrichtung umfaßt mehrere, in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete und in radialer Richtung um einen bestimmten Bewegungsbetrag verschieblich gelagerte Spannbacken. Die Spannbac­ ken stützen sich zur Drehachse der Innenspanneinrichtung hin über einen Spannkeil an einem Stellkeil ab, wobei die jeweils wirksamen Keilflächen zwischen dem Spannkeil und dem Stellkeil aneinander grenzen, so daß eine axiale Bewegung des Stellkeils eine radiale Bewegung des Spann­ keils und somit der Spannbacke zur Folge hat. Eine solche vorbekannte Vorrichtung umfaßt entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Spann­ backen eine entsprechende Anzahl an Spann- und Stellkeilen, so daß diese im folgenden als Spannkeilanordnung bzw. Stellkeilanordnung an­ gesprochen sind.

Die Stellkeilanordnung befindet sich am vorderen bestückungsseitigen Ende der Innenspanneinrichtung und ist durch eine Schutzplatte abge­ deckt. In axialer Richtung ist die Stellkeilanordnung mit einer die Innen­ spanneinrichtung durchgreifenden Kolbenstange eines Hydraulikzylinders als Antriebseinrichtung zum Betätigen der Innenspanneinrichtung verbun­ den. Ein Einziehen der Kolbenstange durch eine entsprechende Betäti­ gung des Hydraulikzylinders führt somit zu einer Bewegung der Stellkei­ lanordnung von der Endplatte der Innenspanneinrichtung in Richtung zum Hydraulikzylinder hin. Durch die zusammenwirkenden Keilflächen zwi­ schen den Stellkeilen der Stellkeilanordnung und den Spannkeilen der Spannkeilanordnung werden durch diese Bewegung zwangsläufig die Spannbacken in radialer Richtung nach außen bewegt, so lange bis diese einen aufgesetzten Wickelkern innen gespannt halten. Eine direkte Ab­ stützung der Spannbacken über die Spannkeile auf die Stellkeile erfolgt genau in den Bereichen, in denen sich die Stellkeilanordnung befindet. Die übrigen Bereiche bezogen auf die axiale Erstreckung der Spannbac­ ken finden keine direkte Abstützung. Aufgrund des notwendigen Bewe­ gungsbetrages, den die Stellkeilanordnung benötigt, um einen ausrei­ chenden Spannbackenhub bereitstellen zu können, kann eine solche di­ rekte Abstützung in allen Spannbackenbereichen auch nicht erfolgen. Werden derartige Vorrichtungen beispielsweise als Abhaspler eingesetzt, müssen die Wickelkerne mit einer hohen Spannkraft auf der Vorrichtung gehalten sein, da diese mit hohen Umdrehungszahlen rotieren und bei einem Abhaspeln von Stahlband die abzuhaspelnden Coils ein nicht un­ erhebliches Gewicht aufweisen. Aus diesem Grunde können mit einer sol­ chen vorbekannten Vorrichtung nur Wickelkerne mit einer bestimmten maximalen Breite aufgesetzt werden. Sollen beispielsweise breitere Coils abgehaspelt werden, dann müssen diese mit der Vorrichtung verschraubt werden, so daß ein Coilwechsel bei einer solchen Vorrichtung eine sehr viel längere Wechselzeit in Anspruch nimmt als bei einer Vorrichtung mit einer zuvor beschriebenen schnellspannenden Innenspanneinrichtung.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte gattungsgemäße Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln eines Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern dergestalt weiterzubilden, daß durch deren Spannein­ richtung auch breitere Wickelkerne sicher gehalten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innen­ spanneinrichtung zumindest eine weitere, ebenfalls durch die Antriebsein­ richtung betätigbare Stellkeilanordnung sowie eine damit zusammenwir­ kende Spannkeilanordnung umfaßt, durch welche Stellkeilanordnung die Spannbacken in unterschiedlichen Bereichen bezogen auf ihre axiale Er­ streckung abgestützt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln ei­ nes Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern umfaßt die Innenspan­ neinrichtung mehrere Stellkeilanordnungen, zumindest jedoch zwei. Mit jeder Stellkeilanordnung zusammenwirkend ist eine Spannkeilanordnung vorgesehen, durch welche letztendlich die Spannbacken getragen sind.

Infolge der Mehrfachabstützung jeder Spannbacke auf zumindest zwei Stellkeilen besteht die Möglichkeit breitere Spannbacken bezogen auf ihre axiale Erstreckung einzusetzen, so daß mit diesen auch breitere Wickel­ kerne innen gespannt werden können und diese Befestigung auch hohen Beanspruchungen genügt. Die Stellkeilanordnungen sind gemeinsam über eine einzige Antriebseinrichtung betätigbar, so daß diese immer syn­ chron bewegt werden.

Die Stellkeilanordnungen sowie die Spannkeilanordnungen können hin­ tereinander befindlich angeordnet sein, wobei die Stellkeile gleichsinnig orientiert und in der gleichen Richtung bewegt werden, um eine Spann­ backe in radialer Richtung zu bewegen.

Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der zwei Stellkeilanordnun­ gen vorgesehen sind, wobei diese mit den mit diesen zusammenwirken­ den Spannkeilanordnungen in axialer Richtung gegeneinander gerichtete Wirkrichtungen aufweisen. Eine Bewegung einer Spannbacke in radialer Richtung nach außen wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch ein Auf­ einanderzubewegen der beiden Stellkeilanordnungen bewirkt. Eine solche Anordnung ist zweckmäßig, da dann als Widerlager nicht die Rückseite des Anschlages zum Aufbringen der benötigten Kräfte zum Bewegen der Stellkeilanordnungen bemüht werden muß. Vielmehr kann für die An­ triebseinrichtung, beispielsweise einen hydraulisch betätigten Stellzylinder die innere Stellkeilanordnung als Widerlager für das Zylindergehäuse und die äußere Stellkeilanordnung am freien Ende der Kolbenstange ange­ ordnet sein. Auf diese Weise ist eine schwimmende Kolben-Zylinder- Anordnung realisiert, durch die gleichfalls die Synchronität der Bewegun­ gen der beiden Stellkeilanordnungen gewährleistet ist.

Zweckmäßigerweise sind die einzelnen Stellkeile in radialer Richtung formschlüssig an einem Spannkeil gehalten, damit auch eine radiale Be­ wegung der Spannbacken von außen nach innen durch die Antriebsein­ richtung möglich ist.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Bestandteil der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezug­ nahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1: Eine schematisierte Darstellung eines Abhasplers,

Fig. 2: Eine vereinfachte Frontansicht des Abhasplers der Fig. 2, darstellend die Innenspanneinrichtung sowie den dahinter befindlichen Anschlag,

Fig. 3: Einen Längsschnitt durch die Anordnung der Fig. 1 entlang den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schnittlinien mit der Innenspannvorrichtung in ihrer Stellung mit eingefahrenen Spannbacken und

Fig. 4: Die Innenspanneinrichtung der Fig. 3 mit den auf maxima­ len Hub ausgefahrenen Spannbacken.

Ein Abhaspler 1 besteht aus einem Maschinengestell 2, welches in Fig. 1 lediglich schematisiert angedeutet ist und einer drehbar angetriebenen Innenspanneinrichtung 3 zur Aufnahme eines Winkelkerns sowie einem Anschlag, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus drei einzelnen Armen 4, 4', 4" besteht. Der Antrieb der Innenspanneinrichtung 3 ist in den Figuren nicht dargestellt. Die für einen Wickelkern als Anschlag dienenden Arme 4, 4', 4" sind mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet. Die Innenspanneinrichtung 3 umfaßt drei in radialer Richtung betätigbare Spannanordnungen 5, 6, 7, die jeweils durch eine Mitnahmeausnehmung 8, 8', 8" voneinander getrennt sind. Die Mitnahmeausnehmungen 8, 8', 8" dienen zur formschlüssigen Aufnahme eines Mitnahmezapfes eines Wic­ kelkerns.

Der Aufbau der Innenspanneinrichtung 3 ist aus dem in Fig. 3 gezeigten Längsschnitt erkennbar. Beschrieben ist im folgenden die Spannanord­ nung 6; die beiden weiteren Spannanordnungen 5 und 7 sind entspre­ chend aufgebaut. Die Spannanordnung 6 besteht aus einer in radialer Richtung bewegbaren Spannbacke 9, die sich über einen Spannkeil 10 an zwei Stellkeilen 11, 12 abstützt. Der Spannkeil 10 umfaßt zwei voneinan­ der wegweisend geneigte Stellflächen 13, 14, auf denen jeweils eine hin­ terschnittene Führung 15, 16 angeordnet ist. Durch die Führungen 15, 16 sind die Stellkeile 11 bzw. 12 in axialer Richtung geführt und in radialer Richtung formschlüssig an dem Spannkeil 10 gehalten. Entlang der Stell­ flächen 13, 14 sind die Stellkeile 11 bzw. 12 verschieblich. Die mit ihrer angeschrägten Keilfläche an die Stellflächen 13 bzw. 14 angrenzenden Stellkeile 11 bzw. 12 stützen sich an einer Antriebseinrichtung zur Betäti­ gung der Innenspanneinrichtung 3 ab, die in dem beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung 17 rea­ lisiert ist. An dem freien Ende der Kolbenstange 18 der Kolben-Zylinder- Anordnung 17 ist der äußere Stellkeil 12 sich abstützend angeordnet. In der in Fig. 3 gezeigten Darstellung befindet sich die Kolbenstange 18 in ihrer ausgefahrenen Stellung. Der innere Stellkeil 11 stützt sich über eine Stützmanschette 19 an dem Gehäuse 20 der Anordnung 17 ab. Die Kol­ ben-Zylinder-Anordnung 17 ist auf diese Weise schwimmend zu den Spannanordnungen 5, 6, 7 bzw. zu den Armen 4, 4', 4" angeordnet.

Vorderseitig ist die Innenspanneinrichtung 3 durch eine Schutzplatte 21 abedeckt.

Bei einer Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 17 zum Innenspan­ nen eines Wickelkernes wird gleichermaßen die Kolbenstange 18 in das Zylindergehäuse 20 eingezogen und die Stützmanschette 19 entspre­ chend gegensinnig zu dieser Bewegung verfahren. Bei dieser Bewegung der Stellkeile 11, 12 wird der Spannkeil 10 und somit die Spannbacke 9 in radialer Richtung nach außen bewegt, wie dies durch die in Fig. 3 dar­ gestellten Pfeilrichtungen angedeutet ist. Der maximale Spannhub, der mit dem Abhaspler 1 realisierbar ist, ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher Stel­ lung die Kolbenstange 18 gegenüber der Stützmanschette 19 am weite­ sten bewegt worden ist, so daß nunmehr die beiden Stellkeile 11, 12 an­ einander grenzen. Eine Betätigung der Kolgen-Zylinder-Anordnung 17 zum Entspannen eines Wickelkernes vollzieht sich entsprechend umge­ kehrt, wobei durch die formschlüssige Lagerung der Stellkeile 11, 12 in radialer Richtung an dem Spannkeil 9 eine Mitnahme und somit eine ra­ diale Bewegung der Spannbacke 9 von außen nach innen bewirkt ist.

Die Stellkeile 11 bzw. 12 der drei Spannanordnungen 5, 6, 7 bilden jeweils eine innere Stellkeilanordnung sowie eine äußere Stellkeilanordnung; die einzelnen Stellkeile 11 bzw. 12 der Anordnungen 5, 6, 7 sind Abschnitte eines ringförmigen Körpers, der zur Ausbildung der äußeren Stellkei­ lanordnung am Ende der Kolbenstange 18 und zur Ausbildung der inne­ ren Stellkeilanordnung an dem freien Ende der Stützmanschette 19 ange­ ordnet sind.

Die größere Abstützbreite der Spannbacken an ihrem Widerlager ermög­ licht eine sehr viel breitere Ausgestaltung der Spannbacken zum bestim­ mungsgemäßen Halten eines Wickelkernes auch mit einem schweren Wickelgut auf einer solchen Vorrichtung verglichen mit dem vorbekannten Stand der Technik. Beschrieben ist in den Figuren ein Abhaspler für Stahlband; der Gegenstand der beanspruchten Erfindung läßt sich jedoch für eine Vielzahl von unterschiedlichen Vorrichtungen einsetzen, bei de­ nen auf einem Wickelkern ein bestimmtes Gut auf- bzw. abgewickelt wer­ den soll, und bei denen ein rascher Wickelkernwechsel vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste

1

Abhaspler

2

Maschinengestell

3

Innenspanneinrichtung

4

,

4

',

4

" Anschlag, Arm

5

Spannanordnung

6

Spannanordnung

7

Spannanordnung

8

,

8

',

8

" Mitnahmeausnehmung

9

Spannbacke

10

Spannkeil

11

Stellkeil

12

Stellkeil

13

Stellfläche

14

Stellfläche

15

Führung

16

Führung

17

Kolben-Zylinder-Anordnung

18

Kolbenstange

19

Stützmanschette

20

Gehäuse

21

Schutzplatte

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Be- und/oder Abwickeln eines Wickelgutes auf bzw. von einem Wickelkern, umfassend eine in eine axiale Auf­ nahme des Wickelkerns eingreifende Innenspanneinrichtung (3) zum Halten des Wickelkerns, welche Innenspanneinrichtung (3) in axialer Richtung vorrichtungsseitig an einen Anschlag (4, 4', 4") für den Wickelkern grenzt und die mehrere Spannbacken (9) aufweist, die in radialer Richtung beweglich gelagert, sich in Richtung zur Drehachse der Innenspanneinrichtung (3) jeweils über einen Spannkeil (10) an einem in axialer Richtung durch eine Antriebsein­ richtung (17) bewegbaren Stellkeil dergestalt abstützend gehalten sind, daß eine axiale Bewegung der Stellkeilanordnung durch das Zusammenwirken von der Stellkeil- und Spannkeilanordnung in ei­ ner radial nach außen gerichteten Bewegung der Spannbacken (9) zum Innenspannen des Wickelkerns resultiert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenspanneinrichtung (3) zumindest eine weite­ re, ebenfalls durch die Antriebseinrichtung (17) betätigbare Stell­ keilanordnung sowie eine damit zusammenwirkende Spannkei­ lanordnung umfaßt, durch welche Stellkeilanordnung die Spann­ backen (9) in unterschiedlichen Bereichen bezogen auf ihre axiale Erstreckung abgestützt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenspanneinrichtung (3) eine äußere und eine innere Stellkei­ lanordnung mit jeweils einem Stellkeil (11 bzw. 12) sowie damit zu­ sammenwirkende Spannkeilanordnungen (10) umfaßt, wobei die äußeren gegenüber den inneren Anordnungen in axialer Richtung gegeneinander gerichtete Wirkrichtungen aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stellkeil (11, 12) in radialer Richtung formschlüssig an einem Spannkeil (10) durch eine Führung (15, 16) gehalten ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellflächen (13, 14) der Spannkeile geneigte Flächen eines einzigen Spannkeils (10) sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Antriebseinrichtung eine Kolben-Zylinder- Anordnung (17) eingesetzt ist, bei der die äußere Stellkeilanord­ nung am freien Ende der Kolbenstange (18) und die innere Stell­ keilanordnung an dem freien Ende einer dem Zylindergehäuse (20) zugeordneten Stützmanschette (19) angeordnet sind.