DE1263442B

DE1263442B - Reel for winding or unwinding, in particular, cold-rolled metal strips with different thicknesses under tension with an exchangeable reel drum

Info

Publication number: DE1263442B
Application number: DE1962SC030955
Authority: DE
Inventors: Richard Rahn; Clemens Volkhausen
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: Schloemann AG
Priority date: 1962-02-08
Filing date: 1962-02-08
Publication date: 1968-03-14

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

B 65hB 65h

Deutsche Kl.: 47 k-5/10 German class: 47 k -5/10

Nummer: 1263 442Number: 1263 442

Aktenzeichen: Sch 30955IX c/47 kFile number: Sch 30955IX c / 47 k

Anmeldetag: 8. Februar 1962 Filing date: February 8, 1962

Auslegetag: 14. März 1968Opening day: March 14, 1968

Die Erfindung betrifft bei den Haspeln zum Aufoder Abwickeln von kaltgewalzten Metallbändern das Wechseln der mit ihren Tragachsen eine Einheit bildenden Haspeltrommel.The invention relates to the reels for winding or unwinding cold-rolled metal strips Changing the reel drum that forms a unit with its support axles.

Das schnelle Wechseln der Haspeltrommel ist besonders dann wünschenswert, wenn auf dem gleichen Haspel Bänder von verschiedenen Dickenbereichen gewickelt werden sollen oder für den fertigen Bandring unterschiedliche Innendurchmesser verlangt werden. Da jede Banddicke einen noch zulässigen Windungsdurchmesser hat, bei dem sich dickes Band noch knickfrei abwickeln läßt oder Ringe aus dünnem Band nach dem Abschieben kreisförmig bleiben, müssen die Durchmesser der Wickeltrommeln dem Dickenbereich angepaßt sein. Da das Walzgut beim Kaltwalzen unter hohem Zug von den Haspeln ab- bzw. aufgewickelt wird, sind die Wickeltrommeln hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Diese wirken sich so aus, daß einerseits die Tragachsen hohen Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind und andererseits auf die eigentliche Trommel hohe Schrumpfkräfte infolge der Bandspannung wirken. Solche Haspel mit Wechseltrommeln sind besonders bei Bandkaltwalzwerken und Behandlungsstrecken, wie Durchlauf-, Beiz- und Glühstrecken erwünscht.The quick change of the reel drum is particularly desirable when on the same Reel tapes of different thickness ranges are to be wound or different inner diameters are required for the finished tape ring. Since every tape thickness has a still permissible coil diameter, in which thick tape can still be unwound without kinks or rings made of thin tape remain circular after being pushed off, the diameter of the winding drums must be adapted to the thickness range. Since the rolling stock at Cold rolling is unwound or wound up from the reels with high tension, are the winding drums exposed to high mechanical loads. These have such an effect that on the one hand the support axles are exposed to high bending stresses and on the other hand high on the actual drum Shrinkage forces act as a result of the belt tension. Such reels with interchangeable drums are special Desired for strip cold rolling mills and treatment lines, such as throughfeed, pickling and annealing lines.

Wenn die Trommeln auf das freie Ende der im Haspelgetriebe gelagerten Achse aufschiebbar sind, ist das Wechseln der Trommel einfach. Für die heute üblichen hohen Bandringgewichte und Bandzugkräfte sind aber meist stärkere Haspeltrommeln erforderlich, die mit ihrer Achse eine Einheit bilden und bei denen diese im Getriebe gelagert sind und die angetriebene bzw. gebremste Achse hohlgebohrt ist. Durch die Hohlachse der Trommel werden die Mittel zum Spreizen der Trommelsegmente, in diesem Fall hydraulische Spreizdorne, hindurchgeführt. Oft sind am Ende der Achse hydraulische Zylinder oder zweckgleiche Vorrichtungen zum Betätigen der Trommel-, Spreiz- und Bandklemmorgane angebracht. If the drums can be pushed onto the free end of the axle mounted in the reel gear, changing the drum is easy. For today's high hoop weights and hoop tensile forces but stronger reel drums are usually required, which form a unit with their axis and with which these are stored in the gearbox and the driven or braked axle is hollow. The means for spreading the drum segments, in this case, are provided by the hollow axis of the drum hydraulic expanding mandrels, passed through. Often there are hydraulic cylinders or at the end of the axis Appropriate devices for operating the drum, spreading and band clamping members attached.

Nach dem bisherigen Stand der Technik ist es bekannt, Warmbandhaspel mit auswechselbaren Wickeltrommeln zu versehen. Diese sind jedoch nicht für die beim Kaltbandhaspeln auftretenden Belastungen ausgelegt. Es ist auch schon bekannt, bei Kaltbandhaspeln Wechseltrommeln vorzusehen, doch nur massive Trommeln und solche, bei denen die Spreizsegmente mechanisch betätigbar sind. Diese gestatten jedoch nur die Erzeugung eines relativ geringen Spreizdruckes.According to the prior art, it is known to have hot strip reels with exchangeable winding drums to provide. However, these are not for the loads that occur during cold strip coiling designed. It is also already known to provide exchangeable drums for cold strip reels, but only massive drums and those in which the expansion segments can be operated mechanically. Allow this but only the generation of a relatively low spreading pressure.

Schließlich sind auch schon Haspel bekannt, bei denen ein hydraulischer Kraftantrieb den durch die Haspel zum Auf- oder Abwickeln von
insbesondere kaltgewalzten Metallbändern mit
verschiedener Dicke unter Zug mit einer
auswechselbaren HaspeltrommelFinally, reels are already known in which a hydraulic power drive is used by the reel for winding or unwinding
in particular cold-rolled metal strips with
different thickness under tension with one
exchangeable reel drum

Anmelder:Applicant:

Schloemann Aktiengesellschaft,
4000 Düsseldorf, Steinstr. 13Schloemann Aktiengesellschaft,
4000 Düsseldorf, Steinstr. 13th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Clemens Volkhausen, 4000 Düsseldorf-Stockum; Richard Rahn, 4000 DüsseldorfClemens Volkhausen, 4000 Düsseldorf-Stockum; Richard Rahn, 4000 Düsseldorf

Hohlachse der Trommel hindurchgeführten Spreizdorn zur Spreizung der Trommelsegmente bewegt.The expanding mandrel passed through the hollow axis of the drum to expand the drum segments.

ao Bei solchen Haspeln ist auch bereits zwischen dem hydraulischen Kraftantrieb und dem Spreizdorn eine Kupplung vorgesehen worden, um den Einbau bzw. das Wechseln der Trommel zu erleichtern. Der Trommelwechsel erfolgt derart, daß das Gehäuse desao With such reels is already between the hydraulic power drive and the expanding mandrel, a coupling has been provided to facilitate the installation or make changing the drum easier. The drum change takes place in such a way that the housing of the

as Haspelgetriebes geöffnet und die Trommel mit ihrer Hohlachse und dem Getrieberad ausgehoben wird. Ein solcher Trommelwechsel ist natürlich zeitraubend.
Will man derartige Haspel für die Bewältigung verschiedener zu walzender Bandprogramme auslegen, so ist es bekanntlich notwendig, hinter einem Haspel mit einer Wickeltrommel großen Durchmessers für dickere Bänder, einen weiteren Haspel mit einer kleineren Wickeltrommel für dünnere Bänder anzuordnen. Das hat aber den Nachteil, daß der erforderliche Abstand für den zweiten Haspel relativ groß wird, so daß die verlorenen Enden, die nicht unter Bandzug gewalzt werden können, sehr groß werden und damit viel Ausschußmaterial entsteht. Außerdem sind die langen Umbauzeiten unerwünscht, da diese sich entscheidend in der Produktivität der Anlage niederschlagen.The reel gear is opened and the drum with its hollow axle and the gear wheel are lifted out. Such a drum change is of course time consuming.
If such a reel is to be designed to cope with different strip programs to be rolled, it is known to be necessary to arrange a further reel with a smaller winding drum for thinner strips behind a reel with a large diameter winding drum for thicker strips. However, this has the disadvantage that the required distance for the second reel is relatively large, so that the lost ends, which cannot be rolled under strip tension, become very large and thus a lot of waste material is created. In addition, the long conversion times are undesirable, as these have a decisive impact on the productivity of the system.

Von diesen letztgenannten Einrichtungen ausgehend, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die bekannten Haspel zum Aufwickeln von Kaltband mit hydraulischem Spreizantrieb derart zu verbessern, daß diese ein schnelles Auswechseln der Trommeln gewährleisten und trotzdem sehr hohe Kräfte vom Haspelantrieb auf die Trommel einerseits und vom hydraulischen Kraftantrieb auf die Spreizelemente andererseits übertragbar sind. Weiter soll kein Verkanten beim Wechseln der Trommeln auf-Starting from these last-mentioned devices, the invention has the task of to improve the known reel for winding cold strip with hydraulic spreading drive in such a way that these ensure a quick replacement of the drums and still very high forces from the reel drive to the drum on the one hand and from the hydraulic power drive to the expansion elements on the other hand are transferable. Furthermore, there should be no tilting when changing the drums.

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treten. Es sollen kurze Baulängen erreichbar sein, um Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel derstep. It should be possible to achieve short overall lengths to The drawing represents an embodiment of the

den Platzbedarf des Haspels und die mechanischen Erfindung dar. Es zeigtrepresents the space requirement of the reel and the mechanical invention. It shows

Beanspruchungen der Bauteile bei den auftretenden F i g. 1 eine Seitenansicht des Haspels, teilweiseStresses on the components with the occurring F i g. 1 is a side view of the reel, partially

Belastungen möglichst gering zu halten. Darüber hin- geschnitten undTo keep loads as low as possible. Cut over and

aus sollen die hydraulischen Längskräfte der 5 Fig. 2 eine Seitenansicht einer Haspeltrommelfrom the hydraulic longitudinal forces of the 5 Fig. 2 is a side view of a reel drum

Trommelspreizung selbst aufgenommen und nicht kleineren Durchmessers.Drum spreading recorded itself and not of a smaller diameter.

auf das Getriebegehäuse übertragen werden. Mit 1 ist das Gehäuse eines Haspelgetriebes undbe transferred to the gear housing. With 1 is the housing of a reel gear and

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorge- mit 2 und 3 sind Stirnräder eines nicht dargestellten schlagen, den, wie an sich bekannt, als Hohlachse Haspelantriebes bezeichnet. Die Stirnräder 2, 3 sind ausgebildeten Trommelzapfen formschlüssig in eine xo auf eine im Gehäuse 1 in Wälzlagern 4 gelagerte besondere, als Abtriebsachse des Getriebes einstückig Getriebehohlwelle S drehfest aufgesetzt. In der Geausgebildete Hohlwelle einschiebbar zu gestalten, triebehohlwelle 5 befindet sich ein hydraulischer den hydraulischen Kraftantrieb des in dem Trommel- Kraftantrieb mit einer Kolbenstange 8, der von einem hohlzapfen geführten Spreizdornes in die Getriebe- beiderseits beaufschlagbaren Kolben 9 axial beweghohlwelle einschiebbar zu machen und an ihr zu be- 15 lieh ist. Der Kolben 9 ist in einem Zylinder 11 in der festigen oder darin anzuordnen und die Reaktions- Getriebehohlwelle 5 einschiebbar fest gelagert, wolängskraft des hydraulischen Kraftantriebes über ein durch dieser gegenüber dem Trommelzapfen zentriert Kuppelglied auf die Trommelhohlachse zurückzu- und die Längskräfte des hydraulischen Kraftantriebes führen. über ein Kuppelglied auf die TrommelhohlachseTo solve the problem posed, 2 and 3 are spur gears, one not shown beat, which, as is known per se, referred to as the hollow axle reel drive. The spur gears 2, 3 are trained drum pin positively in an xo on a bearing in the housing 1 in roller bearings 4 special, as a one-piece output shaft of the gearbox, the gearbox hollow shaft S is non-rotatably attached. Trained in To make the hollow shaft insertable, hollow drive shaft 5 is a hydraulic one the hydraulic power drive in the drum power drive with a piston rod 8, which is from a Expanding mandrel guided by a hollow pin in the transmission piston 9, which can be acted upon on both sides, axially movable hollow shaft to make it retractable and to be borrowed from it. The piston 9 is in a cylinder 11 in the solidify or to be arranged therein and the reaction hollow gear shaft 5 can be pushed in firmly mounted, wolängskraft of the hydraulic power drive via a centered through this opposite the drum pin Coupling element back on the hollow drum axis and the longitudinal forces of the hydraulic power drive to lead. via a coupling element on the hollow drum axle

Ein solcher Haspel läßt einen sehr kurzfristigen 20 zurückführbar sind. Die Drackmittelzufuhr bzw. Trommelwechsel zu. Die Wechselzeit beträgt auch -abfuhr erfolgt über ein Anschlußstück 10. An der bei den größten und" schwersten Trommeln nicht dem Kolben 9 abgewandten Seite der Getriebehohlmehr als 15 Minuten bei Verwendung des Hallen- welle 5 ist ein als Hohlachse ausgebildeter Trommelkrans oder des dafür besonders ausgebildeten Band- zapfen 13 einer Haspeltrommel 12 eingeschoben und ringtragwagens, wenn nach einem weiteren Merk- 25 gegenüber der Getriebehohlwelle 5 mittels Paßfeder mal der Erfindung die Bemessung der Trommelhohl- 14 formschlüssig festgelegt. Zur Erleichterung des achse so erfolgt, daß sich der Schwerpunkt der Einschiebens in die Getriebehohlwelle 5 ist die Trommel außerhalb der Getriebehohlwelle befindet. Trommelachse an. ihrem Ende 13 α im Durchmesser Zur Anpassung an das Wickelgut können Trommeln abgesetzt. Im Trommelzapfen 13 bzw. 13 α ist ein mit sehr großem Durchmesserunterschied wechsel- 30 Spreizdorn 8 a geführt, der an seinem Umfang mit weise in das gleiche Haspelgetriebe eingesetzt werden. Nutringen zur Abdichtung gegenüber dem in derSuch a reel allows a very short term 20 to be recycled. The pressure medium supply or drum change to. The changeover time is also carried out via a connection piece 10. On the side of the hollow gearbox not facing away from the piston 9 in the case of the largest and heaviest drums, more than 15 minutes when using the hall shaft 5 is a drum crane designed as a hollow axle or one specially designed for this purpose Belt journal 13 of a reel drum 12 is inserted and ring carrier carriage, if, according to a further feature, the dimensioning of the hollow drum 14 is positively fixed in relation to the hollow gear shaft 5 by means of the invention using a feather key the hollow gear shaft 5, the drum is located outside the hollow gear shaft. Drum axis at its end 13 α in diameter To adapt to the winding material, drums can be set down. the egg on its circumference with wise in the same reel gear be used. U-rings for sealing against that in the

Durch das Einschieben des Trommelzapfens und Trommel wirksamen hydraulischen Druckmittel verdes hydraulischen Kraftantriebes in die Getriebe- sehen ist. Bei Beaufschlagen des Kolbens 9 wird die hohlwelle wird in axialer Richtung eine kurze Bau- Kolbenstange 8 und damit auch der Spreizdorn 8 a breite erzielt, so daß z. B. bei einem Walzwerkhaspel 35 in Richtung der Haspeltrommel 12 bewegt und damit der Abstand zum Walzgerüst verringert oder die die Spreizung der in der Zeichnung nicht darge-Länge der Antriebsspindeln für die Walzen verkürzt stellten Trommelsegmente bewirkt. Die Kolbenwerden kann. Bei der Notwendigkeit von zwei stange 8 und der Spreizdorn 8a können lösbar Haspeltrommeln unterschiedlicher Durchmesser kann miteinander gekoppelt werden, falls die Trommelauf das zweite Haspelgetriebe oder auf ein Schalt- 40 bauart dies erfordert bzw. wenn die Kraft der in der getriebe mit zwei Antrieben verzichtet werden. Neben Trommel vorhandenen Rückstellfedern bei großer der Vereinfachung der Anlage und der Platzersparnis Trommellänge nicht ausreicht. Zur axialen Verriegewird der Verlust durch spannungslos gewalzte Band- lung der Haspeltrommel 12 sind Bolzen 16 mit enden sehr gemindert. Halbrundausnehmung vorgesehen, die bei DrehungBy pushing in the drum pin and drum effective hydraulic pressure medium veres the hydraulic power drive in the transmission can be seen. When the piston 9 is applied, the hollow shaft is a short construction piston rod 8 and thus also the expanding mandrel 8 a wide achieved in the axial direction, so that, for. B. at a rolling mill reel 35 in the direction of the reel drum 12 and thus the distance to the roll stand is reduced or the spreading of the not shown length of the drive spindles for the rollers presented in the drawing causes drum segments. The piston can be. If two rods 8 and the expanding mandrel 8a are required, reel drums of different diameters can be coupled with each other if the drum on the second reel gear or on a shift 40 design requires this or if the power in the gear with two drives is dispensed with . In addition to the drum, the return springs are not sufficient for the simplification of the system and the space savings. For axial locking, the loss due to the tension-free rolled banding of the reel drum 12 is greatly reduced by bolts 16 with ends. Half-round recess provided when rotating

Weiterhin kann durch das Einsetzen des hydrau- 45 um 180° die Hohlachse 13 der Haspeltrommel 12 lischen Kraftantriebes in die Getriebehohlwelle die freigeben. Bei großer Länge kann die Haspeltrommel günstigste Kraftübertragung von hydraulischen KoI- 12 auch an ihrem freien Ende durch ein Gegenben auf den Spreizdorn der Trommel erfolgen, wobei lager 18 auf einem Bock 17 unterstützt werden, wie zugleich durch das Zentrieren des hydraulischen es in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. Das Zylinders in der Hohlwelle ein Versatz zwischen 50 Gegenlager 18 ist schwenkbar, klappbar oder abzieh-Kolbenlängsachse und Trommellängsachse vermie- bar ausgebildet.Furthermore, by inserting the hydraulic 45 through 180 °, the hollow axis 13 of the reel drum 12 Lischen power drive in the gearbox hollow shaft the release. If the length is great, the reel drum cheapest power transmission from hydraulic KoI-12 also at its free end by countering take place on the expanding mandrel of the drum, bearing 18 being supported on a bracket 17, such as at the same time by centering the hydraulic it is shown in dashed lines in the drawing. That Cylinder in the hollow shaft an offset between 50 counter bearings 18 is pivotable, foldable or pull-off piston longitudinal axis and longitudinal axis of the drum designed to be rentable.

den wird und schließlich auch der Ausgleich von In Fig. 2 ist eine Haspeltrommel 12α mit kleinemIn Fig. 2 is a reel drum 12α with a small

Längskräften zwischen hydraulischem Kraftantrieb Durchmesser für sehr dünnes Band dargestellt. DieShown longitudinal forces between hydraulic power drive diameters for very thin tape. the

und Trommelachse erfolgen kann. Haspeltrommel 12 a besitzt einen im Durchmesserand drum axis can be done. Reel drum 12 a has a diameter

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung für 55 abgesetzten Hohlzapfen 23 bzw. 23 a. In dem Hohl-In a further embodiment of the invention for 55 offset hollow pins 23 or 23 a. In the hollow

Trommeln mit Bewegung der Spreizsegmente durch zapfen 23, 23 a ist ein Spreizdorn 28 a geführt. DerDrums with movement of the expansion segments through pin 23, 23 a is an expanding mandrel 28 a out. Of the

hydraulische Kolben im Trommelinnern wird der Hohlzapfen 23 ist durch Paßfeder 24 mit der Hohl-hydraulic piston inside the drum, the hollow pin 23 is connected to the hollow

Spreizdorn in der Trommelhohlachse abgedichtet welle 5 drehfest verbunden und durch die Bolzen 26Expanding mandrel sealed in the hollow drum axis shaft 5 rotatably connected and by the bolts 26

und in axialer Richtung gegen Heraustreten aus mit Halbrundausnehmung gegen Längsverschiebungand in the axial direction against stepping out with a semicircular recess against longitudinal displacement

seiner Bohrung beim Trommelwechsel gesichert. 60 gesichert.its bore secured when changing the drum. 60 secured.

Ein bemerkenswerter wirtschaftlicher Vorteil ent- Das Auswechseln der Haspeltrommel 12 bzw. 12 a steht bei der Fertigung und im betrieblichen Einsatz kann erfolgen, sobald die Bolzen 16 bzw. 26 der der Haspelvorrichtung, da Bauserien für die Trom- Verriegelung um 180° gedreht worden sind. Hiermein und auch für Hohlwellen der Getriebe möglich nach kann die Haspeltrommel seitlich ausgefahren werden, weil nach einem weiteren Merkmal der 65 und die neue an ihre Stelle gebracht werden. Die Erfindung für Trommeln verschiedener Größe und Bemessung der Trommelhohlachse erfolgt derart, Bauart gleiche Abmessungen für Hohlachsen der- daß sich der Schwerpunkt des Trommelkeiles außerselben gewählt werden können. halb der Getriebehohlwelle befindet, um einenA remarkable economic advantage is that the reel drum 12 or 12 a is replaced is available in production and in operational use can be done as soon as the bolts 16 or 26 of the the reel device, since the series for the drum locking has been rotated by 180 °. Here my and also possible for hollow shafts of the gearbox, the reel drum can be extended to the side because, according to another feature, the 65 and the new are put in their place. the Invention for drums of different sizes and dimensions of the hollow drum axis takes place in such a way Design same dimensions for hollow axles so that the center of gravity of the drum wedge is outside the same can be chosen. half of the gearbox hollow shaft is to one

leichteren Ein- und Ausbau zu ermöglichen. Die Haspeltrommeln 12 bzw. 12 a verschiedenen Durchmessers, verschiedener Bauart und Größe weisen Hohlachsen auf, deren Paßdurchmesser und Verriegelungsteile untereinander gleich sind, was der erleichterten Lagerhaltung dienlich ist.to enable easier installation and removal. The reel drums 12 or 12 a of different diameters, various types and sizes have hollow axles, their fitting diameter and locking parts are equal to each other, which is useful for easier storage.

Claims

Patent claims:

1. Reel for winding or unwinding, in particular, cold-rolled metal strips different thicknesses with an exchangeable reel drum, with winding and unwinding of the belts takes place under high tension in the belt and that arranged in the horizontal plane The drum axis is penetrated by a mandrel that spreads the drum segments and is between the hydraulic power drive and the part guided in the drum axis is detachable and wherein the gear wheel is non-rotatably connected to the hollow drum axis, characterized in that that the drum pin (13, 13 a, 23, 23 a) form-fit into a special one which is designed in one piece as the output shaft of the transmission Hollow shaft (5) can be inserted, the hydraulic power drive of the in the gearbox hollow shaft (5) and the drum journal (13, 13 a, 23, 23 a) guided expanding mandrel in the gearbox hollow shaft (5) can be pushed in or arranged therein and the longitudinal force of the hydraulic power drive (9, 11) can be returned to the hollow drum axis (13, 23) via a coupling element (16).

2. Reel according to claim 1, characterized in that the expanding mandrel (8 α, 28 α) in the Drum axis (13, 13 a, 23, 23 a) sealed and in the axial direction against stepping out its bore is stored securely.

3. Reel according to claim 1 and 2, characterized in that for alternate use Reel drums of various sizes and types have hollow axles (13, 13 a, 23, 23 a), whose fitting diameter and locking parts are the same as one another.

4. Reel according to Claim 1 to 3, characterized in that the dimensioning of the hollow drum axis (13, 13 a, 23, 23 a) is done so that the center of gravity of the drum is outside the Gearbox hollow shaft (5) is located.

5. Reel according to claim 1 to 4, characterized in that the hollow drum axis (13, 13 a, 23, 23 a) opposite the hollow gear shaft (5) by means of a feather key (14, 24) and bolts (16, 26) can be fixed or locked.

Considered publications:
German Patent No. 472 056;
German Auslegeschrift No. 1 047 154;
U.S. Patent Nos. 1,956,906, 2,202,563.

1 sheet of drawings