DE1080051B - Bandhaspel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist ein Haspel bekannt, dessen auf einer Seite des Getriebegehäuses fliegend gelagerte Trommel durch eine die hohle Haspelwelle durchsetzende, verschiebbare Spreizstange, durch einen mit der Stange mittels Spurlagers verbundenen, nicht mitumlaufenden Schubblock und durch einen an diesem Block angreifenden sowie sich an der Haspelwelle abstützenden, ortsfesten hydraulischen Antrieb aufspreizbar und zusammenklappbar ist. Dabei gleichen sich Kraft und Gegenkraft kurzschlußartig aus.

Auch die Erfindung bezieht sich auf einen solchen Haspel. Bei dem bekannten Haspel stützt sich der ortsfeste hydraulische Antrieb an dem Getriebege* häuse ab und belastet daher das im Getriebegehäuse befindliche hintere Hauptlager der Haspelwelle mit Axialkräften. Auch wird die Kraft, mit der sich der hydraulische Antrieb am Haspelgehäuse abstützt, in dieses eingeleitet, wodurch die Wandungen des Getriebegehäuses auf Biegung beansprucht werden. Schließlich können thermisch bedingte Längenänderungen der Haspelwelle dazu führen, daß diese sich gegenüber der Spreizstange in Achsenrichtung verschiebt, was unerwünscht ist.

Diesen Nachteilen steht indessen der Vorteil gegenüber, daß infolge der ortsfesten Anordnung des hydraulischen Antriebs die Zuführung des Druckmittels zu diesem keine umlaufenden Stopfbüchsen erfordert, wie es bei einem bekannten Haspel der Fall ist, der sich von dem oben erläuterten, bekannten Haspel dadurch unterscheidet, daß der hydraulische Antrieb in Gestalt von Kolben und Zylinder mit der Haspelwelle und der diese durchsetzenden verschiebbaren Spreizstange umläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erläuterten, bekannten Haspel so umzugestalten, daß unter Wahrung des Vorteils der orfsfesten Anordnung des hydraulischen Antriebs — Vermeidung der umlaufenden Stopfbüchsen — das hintere Hauptlager der Haspelwelle im Getriebegehäuse von Axialkräften entlastet wird, daß^: ferner in das Haspelgehäuse keine Abstützkräfte eingeleitet werden, die Biegebeanspruchungen erzeugen würden, und daß schließlich das Spreizsystem von thermisch bedingten Längenänderungen der Haspelwelle unabhängig wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der hydraulische Antrieb sich an einem zweiten, nicht mitumlaufenden sowie mittels Spurlagers auf der Haspelwelle angeordneten Schubblock abstützt und von den Schubblöcken getragen wird.

Im Bedarfsfall kann die Spreizstange, wie an sich bekannt, durch ein Kniehebelwerk axial beaufschlagt sein. Das kann bei der Erfindung in der Weise geschehen, daß die Außengelenke mehrerer zur Haspel-Bandhaspel

Anmelder:

The Loewy Engineering Company Limited, London

Vertreter:

. Dipl.-Ing. M. Licht, München % Sendlinger Str. 55,
und Dr. R. Schmidt, Qppenau (Renchtal), Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 9. Februar 1955

John Andre Tracy, Bournemouth (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

welle symmetrisch angeordneter Kniehebelpaare einerseits an dem Schubblock der Haspelwelle und andererseits an dem Schubblock der Spreizstange angelenkt sind, während der ortsfeste hydraulische Kolbenantrieb an den Kniegelenken angreift.

Zweckmäßig ist der Schubblock auf der Spreizstange in Achsrichtung verstellbar.

Nunmehr wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen zum Auf- und Abwickeln eines Metallbands dienenden Haspel nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Antrieb der Spreizeinrichtung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie HI-III der Fig. 2 und

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Trommel 10 ist fliegend auf einer Seite des Getriebegehäuses gelagert, dessen Wände ein vorderes Hauptlager 59 und ein hinteres Hauptlager 29 für die hohle Haspelwelle 14 tragen. Diese ist von einer verschiebbaren Spreizstange 26 durchsetzt, durch deren Verschiebung die Trommel 10 aufspreizbar und zusammenklappbar ist. Sie besteht zu diesem Zweck aus Segmenten 12, die sich an zwischen ihnen liegenden, innen sägeförmig verzahnten Schienen 18 abstützen. Werden diese Schienen 18 durch an ihnen bei 20 angreifende sowie ihrerseits bei 22 verzahnte Stößel 24 nach außen oder innen verstellt, die in Längsnuten der Haspelwelle 14 verschiebbar geführt und mit der Spreizstange 26 durch einen Kopf 28 starr verbunden

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sind, dann werden dadurch die Segmente 12 einwärts oder auswärts verstellt. Der Kraftschluß zwischen den Stößeln 24 und den Schienen 18 wird durch Federn 16 gewährleistet, die auf Stiften 17 sitzen. Der Antrieb der Haspelwelle 14 erfolgt durch ein auf ihr befestigtes Zahnrad 15, das im Getriebegehäuse angeordnet ist.

Die Haspelwelle 14 ist auf der Außenseite ihres Hauptlagers 59 mit einem Bund 67 versehen, dessen Stirnseite sich an die Schienen 18 anlegt, wenn die Trommel 10 aufgespreizt wird.

Die Spreizstange 26 ist durch einen mittels Spurlagers 60, 74 an ihr angreifenden, nicht mitumlaufenden Schubblock 56 und durch einen an diesem Block angreifenden, in Fig. 4 gezeigten, ortsfesten hydraulischen Antrieb verschiebbar. Da dieser hydraulische Antrieb in — wie eingangs gesagt — bekannter Weise ortsfest ist, bedarf er keiner umlaufenden Stopfbüchsen bei der Zuführung des Druckmittels.

Ab jetzt wird die Erfindung beschrieben:

Um nun das hintere Hauptlager 29 der Haspelwelle 14 von Axialkräften zu entlasten, um ferner die Einleitung von Abstützkräften in das Haspelgehäuse zu vermeiden, um schließlich das dem Antrieb der Spreizstange 26 dienende System von thermisch bedingten Längenänderungen der Haspelwelle 14 unabhängig zu machen, ist einerseits auf der Haspelwelle 14 ein zweiter, nicht mitumlaufender Schubblock 54 angeordnet, der mittels Spurlagers 66 (Fig. 2) auf der Haspelwelle 14 sitzt und an dem sich der hydraulische Antrieb abstützt; andererseits wird dieser hydraulische Antrieb von den beiden Schubblöcken 54 und 56 getragen. Über diese beiden Schubblöcke 54 und 56 gleichen sich daher Kraft und Gegenkraft kurzschlußartig aus, ohne daß hierzu das Getriebegehäuse selbst herangezogen wird.

Im einzelnen ist die Anordnung folgendermaßen getroffen:

Vier Gruppen 30 α bis 3Od von Hebeln 32 bilden ein Kniehebelwerk, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der Weise ausgestaltet ist, daß auf der einen Seite einer waagerechten, durch die Trommelachse verlaufenden Ebene zwei Gruppen 30a und 30 b und auf der anderen Seite dieser Ebene zwei Gruppen 30 c und 30 d angeordnet sind. Die Gruppen 30 a und 30 c liegen wiederum auf der einen Seite einer lotrechten, durch die Trommelachse verlaufenden Ebene, während auf der anderen Seite die Gruppen 30 b und 30 d angeordnet sind. Mithin sind gegenüber der Trommelachse die vier Hebelgruppen 30 a bis 30 d der Kniehebel 32 so gelegen, daß ihre Angriffskräfte durch die vier Ecken eines Rechtecks verlaufen, das in seiner Mitte von der Trommelachse durchdrungen wird. In den Mitten sind die Hebel 32 einer jeden Gruppe 30 gelenkig durch Zapfen 34 verbunden.

Die Kniehebelgruppen 30 werden durch die hin- und herbeweglichen Elemente der hydraulischen Antriebe 36 in Bewegung versetzt, wobei die in derselben waagerechten Ebene gelegenen Kniehebelgruppen einen gemeinsamen hydraulischen Antrieb haben. Teder dieser Antriebe 36 besteht aus Zylinder und Kolben. Der Kolben 38 eines jeden hydraulischen Antriebes ist durch eine Kolbenstange 40 und durch ein daran sitzendes Lagerauge 42 mit dem Gelenkzapfen 34 der Kniehebelgruppe 30 α bzw« 30 c verbunden. Der Zylinder 44 des hydraulischen Antriebs 36 hat an dem einen Ende einen Deckel 45 und am anderen Ende ein Lagerauge 46, durch welches der Lagerzapfen 34 der Kniehebelgruppe 30 b bzw. 30 d hindurchgeht. Den Enden des Zylinders 44 wird durch Schläuche 48 ein Druckmittel zugeführt, dessen Steuerung durch (nicht näher dargestellte) Einrichtungen derart erfolgt, daß sich bei jedem hydraulisehen Antrieb 36 der Kolben 38 und der Zylinder 44 in den beiden entgegengesetzten Richtungen mit Bezug aufeinander antreiben lassen.

Mit ihren äußeren Enden greifen die Kniehebel 32 an Gelenkzapfen 50 und 52 an, mit denen sie an die

ίο Schubblöcke 54 und 56 angeschlossen sind, welche die Schubkräfte aufnehmen. Der Block 54 ist auf einem Ansatz 58 der Haspelwelle 14 außerhalb des einen Hauptlagers 29 der Welle gelagert. Der Block 56 ist hingegen unmittelbar auf dem Ende der Spreizstange 26 gelagert. Die Welle mit der Spreizstange kann sich also gegenüber den beiden Blöcken ungehindert drehen. Zu diesem Zweck sind Lager 60 zwischen dem Ansatz 58 und dem Block 54 und zwischen der Spreizstange 26 und dem Block 56 eingefügt. Der Block 54 ist gegen Verschiebung in Achsrichtung auf dem Ansatz 58 gesichert. Diesem Zweck dient eine Mutter 62 auf der einen Seite des Blocks. Auf der anderen Seite dient diesem Zweck eine Schulter 64 des Wellenansatzes 58 und das sich an dieser Schulter abstützende große Rollenschublager 66, das zwischen die Schulter 64 und den Block 54 eingeschaltet ist. Auf diese Weise ist verhindert, daß sich der Block 54 gegenüber dem Wellenansatz 58 in Achsrichtung hin- und herverschiebt.

Der Block 56 ist gegen axiale Verschiebung gegenüber der Spreizstange 26 gesichert. Zu diesem Zweck trägt die Stange auf der einen Seite des Blocks eine Mutter 68 und auf der anderen Seite des Blocks eine Mutter 72 und eine Beilage 70. Zwischen dem Block 56 und der Beilage 70 ist ein großes Rollenspurlager 74 eingeschaltet.

Der Block 56 gleitet auf zwei Gleitzapfen 76, die am Block 54 beiderseits der Haupttrommelachse befestigt sind (Fig. 2). Jeder Gleitzapfen 76 ist in einem Halter 78 abgestützt, der mit Hilfe von Gelenkzapf en 80 an einem Teil 82 des Hauptgestells des Haspels scharnierartig befestigt ist. Die Zapfen 80 haben exzentrische Buchsen 84, mit deren Hilfe die Halter 78 eingestellt werden können. In ihrer Lage werden die Halter durch einstellbare, federnde Anschläge 86 gehalten, die am Gestell des Haspels sitzen.

Wird der Zylinderraum der Antriebe 36 zwischen den Kolben 38 und den Zylinderdeckeln 45 mit Druckflüssigkeit beschickt, dann werden die Gelenkzapfen 34 der Kniehebelgruppen 30 α und 30 b sowie 30 c und 30 d einwärts bewegt. Dadurch werden die Kniehebelgruppen gestreckt und der Block 56 vom Block 54 fortgedrückt. Dies führt zu einer Verschiebung der Spreizstange 26 und der Schienen 18, wobei die Nokken 20 und 22 aufeinander gleiten und dadurch die Schienen 18 auswärts bewegen. Auf diesen Schienen liegen aber die Segmente 12 mit ihren Rändern auf, so daß diese auseinandergespreizt werden. Wird umgekehrt das Druckmittel in die Zylinderräume zwisehen den Kolben 38 und den Köpfen der Zylinder 44 eingeleitet, dann werden die Gelenkzapfen 34 der Kniehebelgruppen auswärts verstellt; die Kniehebel werden mithin gebeugt, so daß die beiden Blöcke 56 und 54 in Richtung aufeinander zusammengeschoben werden. Diese Verschiebung überträgt sich auf die Spreizstange 26 und die Schienen 18. Die Nockenreihen 20 und 22 werden hierdurch derart zueinander verstellt, daß ihre geneigten Flächen sich voneinander abzuheben suchen. Mithin können sich die. Segmente 12 der Trommel 10 unter Wirkung der Federn 16

einwärts bewegen, so daß die Trommel zusammengezogen wird.

Die von den Kniehebeln 32 bei dem Spreizen der Trommel 10 ausgeübten Kräfte werden einerseits durch das Spurlager 66 auf die Schulter 64 des WeI-lenansatzes 58 und andererseits durch das Spurlager 74 über die Beilage 70 und die Mutter 72 auf die Spreizstange 26 übertragen, von wo sie weiter auf die Nockenstößel 24 für die Verstellung der Schienen 18 und über diese Schienen und den Bund 67 zurück auf die Haspelwelle 14 übertragen werden. Hierbei bilden also die Schulter 64 und der Bund 67 zwei Anschläge, welche die auf die Spreizelemente des Wickeldorns übertragene Längskraft aufnehmen und auf der Triebwelle 14 des Dorns in axialem Abstand voneinander angeordnet sind und radial von der Welle vorspringen. Die Kräfte werden also innerhalb der Haspelwelle 14 und der Spreizstange 26 und der zugehörigen Teile abgefangen. Da die Kniehebelgruppen 30'α und 30 b und die Kniehebelgruppen 30 c und 30 d um gleiche Entfernungen von der Achse des Spreizdorns ■entfernt angeordnet sind, fällt die Resultierende der von den Kniehebeln ausgeübten Kräfte mit dieser Achse zusammen.

Die hydraulischen Antriebe 36 und die Kniehebelgruppen 30 sind nichtumlaufend angeordnet und bilden zusammen ein Aggregat, das auf der Haspelwelle 14 und der Spreizstange 26 an im Abstand voneinander befindlichen Stellen in zentriertem Zustand abgestützt ist.

Der Winkel, den die Kniehebel 32 jeder Gruppe miteinander bilden, läßt sich mit Hilfe der Muttern 68 und 72 einstellen. Man kann so die von den Kniehebeln ausgeübten Kräfte nach Bedarf ändern.

Man kann —· dies ist aber kein Teil der Erfindung —· einen der hydraulischen Antriebe 36 an ein Manometer anschließen und auf diese Weise fortlaufend den Gegendruck feststellen und aufzeichnen, der infolge des Schrumpfens des Bands von dem auf der Trommel 10 befindlichen Bund ausgeübt wird. Gewünschtenfalls kann die hydraulische Anlage für einen oder beide Antriebe 36 mit Sicherheitseinrichtungen versehen werden, die in Gang kommen, sobald ■diese Gegenkraft infolge des Schrumpfens des Bands zu groß wird.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Hinsicht abändern. So können die hydraulischen Antriebe mit ihren Achsen lotrecht statt waagerecht angeordnet werden, was eine entsprechende Änderung in der Anordnung der anderen Teile •erforderlich macht. Auch kann man die hydraulischen Antriebe statt innerhalb des Kniehebelwerks außerhalb anordnen. Schließlich läßt sich die Erfindung mit Hilfe eines einzigen Paars von Kniehebeln und nur einem einzigen hydraulischen Antrieb durchführen.

Die Erfindung zeichnet sich schließlich dadurch aus, daß sie sich nachträglich bei vorhandenen Haspeln ohne wesentliche Umbauten anbringen läßt, wobei unter Umständen die Trommel und ihr Antrieb einschließlich des Getriebegehäuses unverändert bleiben können.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Haspel, dessen auf einer Seite des Getriebegehäuses fliegend gelagerte Trommel durch eine die hohle Haspelwelle !durchsetzende, verschiebbare Spreizstange, ferner durch einen mit der Stange mittels Spurlagers verbundenen, nicht mitumlaufenden Schubblock und durch einen an diesem Block angreifenden sowie sich an der Haspelwelle abstützenden, ortsfesten hydraulischen Antrieb aufspreizbar und zusammenklappbar ist, wobei sich Kraft und Gegenkraft kurzschlußartig ausgleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Antrieb (36, 38, 40, 44) sich an einem zweiten, nicht mitumlaufenden sowie mittels Spurlagers auf der Haspelwelle (14) angeordneten Schubblock (54) abstützt und von den beiden Schubblöcken (54, 56) getragen wird.

2. Haspel nach Anspruch 1, dessen Spreizstange durch ein Kniehebelwerk axial beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außengelenke (50, 52) mehrerer zur Haspelachse symmetrisch angeordneter Kniehebelpaare (30 α bis 30 d) einerseits an dem Schubblock (54) der Haspel welle (14) und andererseits an dem Schubblock (56) der Spreizstange (26) angelenkt sind, während der ortsfeste hydraulische Kolbenantrieb (38, 40, 44) an den Kniegelenken (34) angreift.

3. Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Spreizstange angeordnete Schubblock (56) in Achsrichtung verstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 828 392, 717 254,

323;

USA.-Patentschriften Nr. 2 678 175, 2 636 693,

591 730, 2 578 953, 2 556 149, 2 394 505, 2 394 503, 352 042, 2 321 146, 2 241 669, 2 202 563, 2 161 076, 986 090, 1 981 563, 1 326 989.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 90» 787/149· 4.