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Die Erfindung betrifft einen Haspeldorn für das Haspeln von Metallband, insbesondere von Stahlband, bestehend aus einem Adapter mit spreizbaren Adapter-Segmenten, die den vorgesehenen Coil-Augen-Durchmesser berücksichtigen, wobei der Adapter auf den Haspeldorn aufschiebbar ist unter Abstimmung der radialen Position von Haspeldorn-Segmenten und Adapter-Segmenten, in der jedes Adapter-Segment auf einem Haspeldorn-Segment liegt und fixiert ist, sowie eine Adapter-Wechselvorrichtung und Verfahren zum Aufschieben oder Abziehen von Adaptern von einem Haspeldorn.
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In kontinuierlich betriebenen Bandanlagen jeglicher Gestaltung werden Bunde (Coils) weiterverarbeitet, die nach vorgelagerter individueller Behandlungsweise unterschiedliche Coil-Innendurchmesser aufweisen. Diese Innendurchmesser sind zwar genormt, fallen jedoch bei den Betreibern unterschiedlich aus. Die gängigen Durchmesser des Coil-Auges sind 508 mm, 610 mm und 762 mm.
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Um in einer Haspelstation alle Coils weiterverarbeiten zu können, wird der Haspeldorn mit Adaptern versehen, um alle Durchmesser zu erfassen.
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Aus der
JP 100 58038 A ist der eingangs bezeichnete Haspeldorn bekannt. In dieser Art sind auch andere, in der Praxis eingesetzte Bauarten bekannt, bei denen die Stahladapter-Segmente im Innern mit Federn verbunden sind und mechanisch geführt die Erhöhung des Haspeldorn-Durchmessers bei Beibehaltung des Spreizbereiches gewährleisten. Das Aufbringen dieser Adapter auf den Haspeldorn oder deren Demontage vom Haspeldorn erfolgen weitestgehend manuell. Der Adapter wird gespreizt (wobei der Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Haspeldorns wird) und in dieser Stellung mechanisch durch Abstandshalter gehalten. Beim Aufschieben des Adapters auf den Haspeldorn muss die radiale Position von Haspeldorn-Segmenten und Adapter-Segmenten so gefunden werden, dass jedes Adapter-Segment genau auf einem Haspeldorn-Segment sitzt und dort mechanisch, z. B. durch Passfedern, fixiert wird Diese Arbeiten geschehen manuell durch das Bedienungspersonal.
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Nach dem zentrischen Aufschieben des Adapters auf den Haspeldorn (z. B. durch einen Coilwagen o. dgl.) wird der Haspeldorn soweit gespreizt, dass auch der Adapter-Durchmesser vergrößert wird. Hierbei werden die Abstandshalter freigegeben und können manuell durch das Bedienungspersonal entfernt werden.
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Der Adapter wird durch Spreizen, Einführen der Abstandshalter, Entspreizen des Haspeldorns gelöst, so dass der Adapter vom Haspeldorn axial entfernt werden kann.
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Die
JP 2001-205333 A beschreibt einen Haspeldorn mit Haspeldorn-Segmenten zum Aufhaspeln von Metallband, bestehend aus einem Adapter mit spreizbaren Adapter-Segmenten. Der Adapter ist von einer Seite auf den Haspeldorn aufschiebbar und wird in einer am gegenüberliegenden Ende des Haspeldorns befestigten Zentrier- und Fixiervorrichtung aufgenommen und befestigt. Mit einem Spreizdorn werden die Adapter-Segmente auseinander gedrückt.
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Der zeitliche Aufwand für einen solchen manuellen Wechsel wie im Stand der Technik beschrieben beträgt ca. 1,5 Stunden. Außerdem ist ein beträchtlicher Personalaufwand erforderlich. Da bei häufigem Wechsel der Adapter der Zeit- und Personalaufwand unwirtschaftlich ist, wird eine Änderung der Wechselbedingungen angestrebt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus dem Stand der Technik bekannten Haspeldorn, eine bekannte Adapter-Wechseleinrichtung sowie ein bekanntes Verfahren zum Aufschieben von Adaptern auf einen Haspeldorn zu vereinfachen und für eine weitgehend automatisierte Vorgehensweise zu gestalten, um den Wechselprozess durch Personal- und Zeiteinsparung wesentlich schneller und wirtschaftlicher durchzuführen.
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Die gestellte Aufgabe wird durch einen veränderten Haspeldorn mit Haspeldorn-Segmenten gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass an einem vorderen Hülsen-Ende des Haspeldorns am Umfang zumindest ein Paar von gegenüberliegenden gefederten Bolzen vorgesehen ist und dass auf dem Adapter an seinem vorderen Ende, den Haspeldorn-Segmenten entsprechend, am Umfang lagegleiche Zentrierscheiben-Segmente mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Justierbolzen einer Adapter-Wechseleinrichtung und Zentriernuten zur Aufnahme für die gefederten Bolzen vorgesehen sind. Die gefederten Bolzen ermöglichen eine Zentrierung des Haspeldorns zum Adapter. Die Zentrierscheiben-Segmente ermöglichen, zusammen mit Passfedern im Adapter die Lage der Adapter-Segmente auf den Haspeldorn-Segmenten zu definieren. Dabei werden grundsätzliche Merkmale für den Wechsel eines Adapters mit Hilfe eine Adapter-Wechseleinrichtung vorgegeben.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass am vorderen Hülsen-Ende des Haspeldorns zumindest ein Paar in ihrer Umfangsfläche kreisförmige Anschweißstücke befestigt sind, auf denen jeweils ein Justierstück angeordnet ist, und in dem Justierstück jeweils ein gefederter Bolzen gelagert ist, dessen Achse parallel zur Richtung der Mittellängsachse des Haspeldorns verläuft. Mit einem Paar solcher gefederten Bolzen kann der Zentriervorgang zwischen Haspeldorn und Adapter automatisiert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung für das Automatisieren des Wechselvorgangs wird dadurch erzielt, dass die Zentrierscheiben-Segmente der Adapter-Segmente zu Passfedern in den inneren, hinteren Enden der Adapter-Segmente ausgerichtet sind. Die Lage der Zentrier-Segmente bestimmt daher die Lage der Passfedern, wodurch die Lage auf den Haspeldorn-Segmenten definiert wird.
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Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ist auf eine Adapter-Wechseleinrichtung für auf einen Haspeldorn aufschiebbare oder abziehbare Adapter-Segmente für festgelegte Coil-Augen-Durchmesser gerichtet. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in einer Wanne und an deren Enden aufgestützte Wiegesegmente mit Rollenebenen ein aus paarweisen End-Ringen und diese verbindenden Längsstäben bestehender Käfig aufgestützt und auf den Rollen-Ebenen drehbar gelagert ist. In den End-Ringen sind in Richtung der Mittellängsachse des Haspeldorns federnde Justierbolzen angeordnet, die in die Ausnehmungen zwischen den Zentrierscheiben/Segmenten oder den Adapter-Segmenten einrastbar sind. Dadurch kann eine Zentrierung zwischen dem Haspeldorn und dem Adapter nur durch Drehen des Haspeldorns vorgenommen werden. Das Zentrieren wird durch relatives Vorbeidrehen des Haspeldorns und der federnden Bolzen erzielt.
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Die oben gestellte Aufgabe der Erfindung wird schließlich gelöst durch ein Verfahren zum Aufschieben von Adaptern mittels einer Adapter-Wechseleinrichtung auf einen Haspeldorn für das Haspeln von Metallband, insbesondere von Stahlband, bei dem ein geänderter Durchmesser des Coil-Auges eingestellt wird. Erfindungsgemäß wird in einem in einer Wanne drehbar eingelegten Käfig der Adapter eingeschoben, wobei der Käfig mit in End-Ringen gefederten Justierbolzen in Ausnehmungen von Zentrierscheiben-Segmente oder Adapter-Segmente des Adapters eingreifen, danach der Adapter auf den Haspeldorn geschoben und langsam in eine Richtung gedreht und dann vollends eingeschoben wird bis der gefederte Bolzen eines mit dem Haspeldorn verbundenen Justierstückes in eine Zentriernut eines der Zentrierscheiben-Segmente eingreift und danach der Haspeldorn gespreizt wird, wobei die Adapter-Segmente ihre Lage durch Passfedern in den Haspeldorn-Segmenten finden und ebenfalls auf einen definierten Durchmesser mitgespreizt werden. Diese Schritte können automatisiert durchgeführt werden, so dass nur noch eine Zeit von wenigen Minuten für den Wechsel des Adapters mit unterschiedlichem Durchmesser erforderlich wird und eine außerordentliche Arbeits- und Zeiteinsparung erzielt wird.
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Diese Zeiteinsparung und der geringe Arbeitsaufwand wird beim Verfahren zum Abziehen von Adaptern mittel einer Adapter-Wechseleinrichtung von einem Haspeldorn für das Haspeln von Metallband, insbesondere von Stahlband, bei dem ein Adapter mit verändertem Durchmesser auszutauschen ist, erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass ein Käfig in einer Wanne axial in seine Endlage auf dem gespreizten Haspeldorn aufgeschoben wird, federbelastete, gegen die Vorderseite der Zentrierscheiben-Segmente stoßende in End-Ringen des Käfigs angeordnete Justierbolzen durch langsames Drehen des Haspeldorns in eine Richtung in die überspreizten Ausnehmungen der Zentrierscheiben-Segmente des Adapters einrasten und dass der Haspeldorn entspreizt wird und bei Erreichen des kleinsten Haspeldorn-Durchmessers der Adapter in der Wanne axial entfernt wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Explosions-Darstellung von Haspeldorn, Adapter und Adapter-Wechseleinrichtung,
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2 eine perspektivische Darstellung des Haspeldorns in vergrößertem Maßstab,
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3 eine perspektivische Darstellung der Einzelheiten um ein Anschweißstück und Justierstück,
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4 eine perspektivische Darstellung des Adapters mit Zentrierscheibe von der Seite gesehen,
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5 eine perspektivische Darstellung des Adapters von vorne gesehen,
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6 eine perspektivische Ansicht der Adapter-Wechseleinrichtung,
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6A eine Einzelheit des Rollenlagers aus 6,
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7 die Adapter-Wechseleinrichtung für sich betrachtet in perspektivischer Darstellung, von vorne gesehen,
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8 eine perspektivische Teilansicht der Adapter-Wechseleinrichtung für den Schritt des Zentrierens von Haspeldorn und Adapter während des Adapter-Wechsels,
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9 eine perspektivische Teilansicht der Adapter-Wechseleinrichtung während des Entfernens des Adapters und dem Aufschieben oder Entfernen der Wanne und
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10 eine perspektivische Seitenansicht einer Teilansicht zum Zentriervorgang
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Die Explosionsdarstellung gemäß 1 zeigt einen Haspeldorn 1, der aus mehreren Haspeldorn-Segmenten 1a besteht, die durch Zugfedern zusammengehalten werden. An einem vorderen Hülsen-Ende 1b der Umfangsfläche 5 ist ein Anschweißstück 6, auf dem sich ein Justierstück 7 befindet, befestigt (2). In dem Justierstück 7 ist zumindest ein Paar von am Umfang gegenüberliegenden, gefederten Bolzen 8 vorgesehen. Auf einem Adapter 2, der aus Adapter-Segmenten 2a mittels der üblichen innen liegenden Zugfedern gebildet ist, sind am vorderen Ende 2c zu den Haspeldorn-Segmenten 1a lagegleiche Zentrierscheiben-Segmente 4 die Ausnehmungen 17 bilden und seitlich davon jeweils eine Zentriernute 18 für Justierbolzen 16 einer Adapter-Wechseleinrichtung 19 angeordnet (5). Die Aufgabe der Adapter-Wechsel-einrichtung 19 ist, beim Aufschieben des Adapters 2 auf den Haspeldorn 1 eine Zentrierung der Passfedern 9 (4) zur Zentriernute 18 und die Freigabe von Spreizbolzen in einem automatischen Arbeitsgang zu gewährleisten. Hierzu sind auf dem Haspeldorn 1 die zwei gefederten Bolzen 8 angebracht (3).
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Das Anschweißstück 6 am vorderen Hülsen-Ende 1b des Haspeldorns 1, das in der Umfangsfläche 5 kreisförmig ist, trägt das Justierstück 7 mit den gefederten Bolzen 8, wobei deren Achsen parallel zur Richtung der Mittellängsachse 1c des Haspeldorns 1 verläuft (vgl. auch 4). In 4 ist ferner ersichtlich, dass die Zentrierscheiben-Segmente 4 der Adapter-Segmente 2a zu Passfedern 9 in dem inneren, hinteren Ende 2b der Adapter-Segmente 2a ausgerichtet sind. Die 4 und 5 zeigen den Adapter 2 mit vier Zentrierscheiben-Segmenten 4 und den Passfedern 9, die die Lage auf den Haspeldorn-Segmenten 1a definieren (4). Die Zentrierscheiben-Segmente 4 bilden im gespreizten Zustand des Adapters 2 einen Abstand, der dem Durchmesser des gefederten Bolzens 8 entspricht. An der Rückseite (5) ist eine Ausnehmung 17 gebildet, die dem Durchmesser des gefederten Bolzens 8 der radialen Zentrierung auf dem Haspeldorn 1 entspricht (5). Die Adapter Wechseleinrichtung 19 (vgl. auch 6) besitzt jeweils vier Justierbolzen 16, die in den Ausnehmungen 17 zwischen den Zentrierscheiben-Segmenten 4 oder den Adapter-Segmenten 2a gebildet sind. Die Adapter-Wechseleinrichtung 19 ist auf einer Wanne 10 axial fixiert und radial drehbar gelagert. Der radiale Freiheitsgrad wird erst nach Aufbringen eines vorherbestimmten Drehmomentes auf die Adapter-Wechseleinrichtung 19 gewährleistet.
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Eine Adapter-Wechseleinrichtung (6) für auf den Haspeldorn 1 aufschiebbare oder vom Haspeldorn 1 abziehbare Adapter-Segmente 2a für festgelegte Coil-Augen-Durchmesser sieht die Wanne 10 vor, an deren Enden 10a und 10b aufgestützte Wiegesegmente 11 mit kreisförmigen Rollenebenen 12 und diese verbindende Längsstäbe 14 einen Käfig 15 bilden. Der Käfig 15 ist auf den Rollenebenen 12 drehbar gelagert. In End-Ringen 13a und 13b sind in Richtung der Mittellängsachse 1c federnde Justierbolzen 16 angeordnet, die in die Ausnehmungen 17 von Zentrierscheiben-Segmenten 4 eingeführt werden (6 und 6A).
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In 7 sind die Justierbolzen 16 in die Ausnehmungen 17 zwischen zwei Zentrierscheiben-Segmente 4 eingerastet.
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Zum Aufbringen des Adapters 2 auf den Haspeldorn 1 wird folgendermaßen verfahren: Ein (nicht näher dargestellter) elektrischer Endschalter ermöglicht eine Positionierung des Haspeldorns 1 innerhalb eines Winkels von ±10°. Diese Genauigkeit gewährleistet, dass die gefederten Bolzen 8 (3) auf der Vorderseite 3 der Zentrierscheiben-Segmente 4 anliegen (5 und 8). Der Adapter 2 wird bis in seine Endlage axial aufgeschoben. Hierbei geben die gefederten Bolzen 8 axial nach und drücken federbelastet gegen die Zentrierscheiben-Segmente 4 (8).
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Im einzelnen ergeben sich folgende Schritte: In den in der Wanne 10 drehbar eingelegten Käfig 15 wird der Adapter 2 eingeschoben: der Haspeldorn 1 wird langsam in eine Richtung gedreht (die Winkelposition zur Nutlage ist durch den Endschalter bekannt), so dass der Käfig 15 mit den in den End-Ringen 13a und 13b gefederten Justierbolzen 16 in die Ausnehmungen 17 der Zentrierscheiben-Segmente 4 eingreifen. Sobald dieser Vorgang erfolgt ist, ist auch die radiale Lage des Adapters 2 zum Haspeldorn 1 gefunden. Der Adapter 2 kann die Drehbewegung durch seine radiale Lagerung auf der Rollenebene 12 mit ausführen. Der Haspeldorn 1 wird daraufhin gespreizt, so dass die Adapter-Segmente 2a ihre Lage durch die Passfedern 9 in den Haspeldorn-Segmenten 1a finden und ebenfalls auf einen definierten Durchmesser mitgespreizt werden. Bei dem erreichten Durchmesser wird der Abstand der Zentrierscheiben-Segmente 4 zueinander größer als derjenige der Justierbolzen 16 der Adapter-Wechseleinrichtung 19. Die Adapter-Wechseleinrichtung 19 wird dadurch freigegeben und kann mit der Wanne 10 axial vom Haspeldorn 1 entfernt werden (9). Die Adapter-Segmente 2a sind somit funktionsfähig aufgebracht.
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Ein Verfahren zum Abziehen von Adaptern 2 von einem Haspeldorn 1 (der zum Haspeln von Metallband, insbesondere von Stahlband dient), bei dem ein Adapter 2 mit verändertem Durchmesser auszutauschen ist, wird in folgenden Schritten ausgeführt:
Die Adapter-Wechseleinrichtung 19 wird als Käfig 15 in der Wanne 10 in ihre Endlage auf den gespreizten Haspeldorn 1 aufgeschoben. Die radiale Lage des Haspeldorns 1 ist nicht bekannt. Daher stoßen die federbelasteten Bolzen 8 gegen die Vorderseite 3 der Zentrierscheiben-Segmente 4 (4) und geben nach. Jetzt wird der Haspeldorn 1 langsam in eine Richtung gedreht bis die Justierbolzen 16 in die überspreizten Ausnehmungen 17 der Zentrierscheiben-Segmente 4 einrasten (10). Die Adapter-Wechseleinrichtung 19 ist somit axial und radial zum Haspeldorn 1 fixiert. Beim Entspreizen des Haspeldorns 1 werden die Justierbolzen 16 zwischen die Zentrierscheiben-Segmente 4 geklemmt und dienen als Abstandshalter. Sie verhindern dadurch ein weiteres Entspreizen des Adapters 2, so dass sich der Haspeldorn 1 vom Adapter 2 löst. Bei Erreichen des kleinsten Haspeldorn-Durchmessers kann der Adapter 2 in der Wanne 10 axial entfernt werden.
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Die beschriebenen Aufschiebe- oder Abzieh-Verfahren gestatten das Wechseln des Adapters 2 in weniger als 5 Minuten und mit geringem Personalaufwand für die Steuerung des Haspeldorns 1 und des Transportes der Wanne 10.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haspeldorn
- 1a
- Haspeldorn-Segment
- 1b
- vorderes Hülsen-Ende
- 1c
- Mittellängsachse des Haspeldorns
- 2
- Adapter
- 2a
- Adapter-Segment
- 2b
- inneres, hinteres Ende
- 2c
- vorderes Ende
- 3
- Vorderseite
- 4
- Zentrierscheiben-Segmente
- 5
- Umfangsfläche
- 6
- Anschweißstück
- 7
- Justierstück
- 8
- gefederter Bolzen
- 9
- Passfeder
- 10
- Wanne
- 10a
- Wannen-Ende
- 10b
- Wannen-Ende
- 11
- Wiegesegment
- 12
- Rollenebene
- 13a
- End-Ring
- 13b
- End-Ring
- 14
- Längsstäbe
- 15
- Käfig
- 16
- Justierbolzen
- 17
- Ausnehmungen
- 18
- Zentriernut
- 19
- Adapter-Wechseleinrichtung
