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Aufhaspeldorn ftlr Stahlband mit Halteeinrictung für denDandanfang
Die Erfindung betrifft einen Ifaspeldorn zum Aufwickeln von -.ndern aus ferromagnetischen
Werkstoffen zu Wunden in kontinuierlich arbeitenden Anlagen der Stahlband, vorzugsweise
<altband herstellenden Industrie.
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Allgemein gilt für die einleitung eines Aufwickelvorgangs die Vortuasetzung,-dass
der Anfang des aufzuwickelnden Cutes auf geeignete Keise mit dem liickeldorn verbunden
wird. Diese Voraussetzung wird nach dem heutigen Stand der Technik beim Aufwickeln
von Kaltbad im wesentlichen mit den folgenden methoden erfüllt: Einklemmen des lrandanfangs
zwischen zwei im Wickeldorn eingebauten Klemmbacken Die kontinuierliche Zuführung
des Bandes mit dem durch den erfolgten Trennschnitt entstandenen Anfang ist unterbrochen,
der Wickeldorn steht still. Von Hand oder auch durch geeignete Itilgsmittel wird
der bandanfang in den Schlitz zwischen den beiden Klemmbacken eingeführt und nach
deren Aetätigung festgeklemmt. Erst dann kann der Wickelvorgang durch Einschalten
der Rotation des Haspeldorns eingeleitet werden Die erste Windung des Handes um
den Wickeldorn wird mit Silfe eines sogenannten Riemenumschlingers zur Erzeugung
ausreichender Reibung hergestellt.
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Iier r:iemenumschlinger enthalt einen endlosen Riemen, der um eine
Anzahl von frei drehbaren, zum Teil an gefederten Gelenken angebrachten Pollen herumgelegt
ist und der an
den sich drehenden Wickeldorn herangefahren wird.
In dieser Stellung umschlingt der riemen den Umfang des Wickeldorns bis auf einen
freibleibenden Teil, in den nun der Anfang des zugeführten sandes einlXuft.
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Durch Haftreibung zwischen Wickeldorn und dem durch die federnde Anlage
mitlaufenden endlosen riemen wird das nand mitgenommen, so daß der r,andanftng nach
einer Umdrehung des Wickeldorns an der Einlaufstelle unter das einlaufende Trum
des Bandes eintritt In diesem Moment ist die kritische Phase der Einleitung des
Aufwickelvorganges beendet, so daß nach der ersten vollständigen Windung die weitere
Mitnahme des randes gewährleistet ist.
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Der Riemenumschlinger wird danach aus seiner Arbeitsstellung am Wickeldorn
in seine Ruhelage in einer bestimmten Entfernung zum Wickeldorn zurückgebracht,
um den erforderlichen Raum fÜr den sich bildenden Bund freizugeben.
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Ohne Riemenumschlinger muß das Anfangsstück des Bandes um den rotierenden
Wickeldorn gelegt und. sölange auf der Oberfläche des Wickeldorns angedr<ickt
werden, bis der Bandanfang unter das tangential anlaufende Trum des sandes eintritt.
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Allen bisherigen Verfahren zur Einleitung des Aufwickelvorganges haften
verschiedene Mangel an. So kann z B. der bandanfang nur bei ruhendem t3and und bei
stillgesetztem Wickeldorn eingeklemmt werden, Während des Einführ- I;lemmvorgangs
muß das aus der Ahlage kontinuierlich heraus tretende Band gespeichert und nach
Beendigung des Klemmvorgangs der so angesammelte Bandvorrat durch erhöhte Aufwickelgeschwindigkeit
beseitigt werden. Dandspeichereinrichtungen erfordern aber zusätzlichen Raum und
hohe Investitionskosten ei Verwendung von Biemenumschlingern wird die Kontinuität
im Aufwickelabstand einer Anlage gewahrt.
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Nachdem das nand an einem Wickeldorn zu einem Bund gewUnschter Größe
aufgewicklet worden ist, wird es in der Bewegung zerschnitten und der Bandanfang
einem zweiten, leeren Wickeldorn zugeleitet, der sich bereits droht
und
an den der ihm zugeordnete riemenumschlinger angelegt ist. Die Aufwickelung erfolgt
auf diese Weise ohne zeitliche Unterbrechung in einem sich zwischen zwei Wickeldornen
abspielenden Ehyibmus. Auch in diesem Falle kann die funktion der Einrichtung in
technischer Itinsisht nicht bean.
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standei werden Abgesehen von dem beachtliche n n Aufwand, den jeweils
zwei P iemenumschlinger mit ihren Steuereinrichtungen bedingen, ist ihre Anwendung
infolge des relativ großen P.aumbedarfs bei beengten Platzverhältnissen vielfach
nicht möglich.
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Diese Verhiltnisse liegen z B bei Anlagen vor, in denen nicht ein
Eand. sondern mehrere hebeneinander liegende Bandstreilen verarbeitet werden De
jeder der Bandstreifen getrennt aufgewickelt werden muß und daher für Jeden Streifen
2wei Wickeldorne erforderlich sind, enthalten derartige Anlagen mehr oder weniger
umfangreiche Batterien von paarweise angeordncten Haspelaggrogaten Biemenumschlinger
würden in diesen Fällen die Ausdehnung des Aufwickelabschnittes der Anlage vervielfachen
und die Arbeit bei ständig von flaspel zu Haspel sich wiederholendem flundwechsel
erheblich behindern Eine manuelle Bandeinfädelung kann nur als Notbehelf und I:rsatz
zur einen P'.iemenumschlinger angesehen werden und ist nur bei relativ niedrigen
Bahdgeschwindigkeiten überhaupt ausfahr bar, in jedem Fall aber gefährlich, womit
gegen alle gelten den Regeln der Unfallverhütung verstoßen würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickeldorn zu schaffen,
der die erwähnten Nachteile der heute bekannten Konstruktionen und erfahren zur
Einleitung des Aufhaspelprozesscs vermeidet Diese Au r gabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß zum Aufwickeln von ferromagnetischem Waterial die Dornsegmente
mit Elektromagneten für Gleich und Wechselstrom oder auch mit Permanentmagneten
ausgerüstet sind. Dabei können die
Elektromagnete mit ihren Spulen
wabenförmig in die Seg mente eingesetzt werden. Die Stromzuffihrung ist in an sich
bekannter Weise über Schleifringe mit Kohlebürsten möglich. In einer vorteilhatten
Ausbildung der Erfindung ist die Stromausschaltung mit der beginnenden Rotation
des Ilaspeldorns verbunden, während bei regelbarer Stromstärke die Stromausschaltung
automatisch über eine Zeitrelaissvorgenommen werden kann. Die Permanentmagnete sind
in eine oberflächennahe Wirkstellung schaltbar.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1« Beginn des Aufwickelvorgangs schematisch Fig.
2,3 Anordnung der Elektromagnete in den Segmenten eines Wickeldorns Fig. 4,5 Ansicht
der Elektromagnete von oben Fig. 6,7 Längs und Querschnitt des Wickeldorns mit auseinandergestellten
vier Segmenten während der Aufwicklung Fig. 8.9 Längs und Querschnitte eines Wickeldorns
mit zusammengezogenen vier Segmenten während des Abziehens des Wickelbundes Fig.
10.11 Abgewickelte Oberflähen der Dornsegmente nach den Figuren 2 und 3 Kurz vor
Beginn der Aufhaspelung wird der Wickel dorn 1 in Umdrehung versetzt und gleichzeitig
die an seiner Über fläche eingesetzten Elektromagnete 2 eingeschaltet. Das tangenial
zum Dornanfang eingeleitete Anfangsstück des anlaufenden Bandes 3 wird sofort von
den Elektromagneten 22so angezogen, daß der Bandanfang 4 je nach Banddicke mehr
oder weniger stramm zur Anlage kommt, so daß die zweite bandage und da mit alle
folgenden stffrungsfrei aufgewickelt werden. Nachdem die ersten kritischen Wicklungslagen
ausgeführt sind, ist die IJmschlingungsreibung so groß geworden, daß die Elektromagnete
abgeschaltet werden können.
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In zweckmMßiger Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht Jeder
Elektromagnet gemaß Figur 2 aus einem in dem Dornsegment 5 sitzenden Cehffuse 6,
das wiederum eine Stromspule 7 aufnimmt. Die Gehäuse 6 sind in geeigneter Weise
lösbar in den Dornsegmenten befestigt, beispielsweise durch Schrauben rür die Stromzufuhr
zu den Spulen sind Leitungen 9 vorgesehen Bei eingeschaltetem Gleiihstrom baut sich
in bekannter Weise sin Magnetfeld auf, wobei die inneren RingflMchen 6a und die
äußeren Ringflachen 6b des Gehäuses die beiden Pole bilden. Der mag netische reis
10 wird durch das daraufliegende Band geschlossen ei der Anordnung nach Figur 3
sind die Spulen 11 mit den Leitungen 12 in gefrästen Ausnehmungen 13 des Dornsegments
5 eingebettet und vergossen In den Figuren 6 bis 9 ist ein Aufwickeldorn in sogeannter
Vierfallenbauart dargestellt Eine angetriebene, fliegend gelagerte Haspelwelle 14
trägt in vier Längsnuten 15 an der Außenseite des Querschnitts mit sägeförmigen
Schrägflächen versehene Schubleisten 16, die Aber Mitnehmer 17 und zentralliegende
Zugstangen 18 von einem nicht dargestellten, mitrotierenden Hydraulikzylinder in
definierte Endstellungen nach links oder rechts achsial Verschiebbar sind. Auf der
Schubleiste 16 und deren Schrägflächen sich abstütflend , liegen in den Längsnuten
15 der Haspelwelle 14 vier nur radial bewegbare Hubleisten 19 die an der Außenseite
des Querschnitts keilförmig zugespitzt sind. Auf den Keilflächen der Hubleisten
19 stützen sich die vier, mittels Blattfedern 20 an der Haspelwelle 14 befestigten.
radial--federnd gefahr ten Dornsegmente 5 ab Dargestellt sind in den Figuren 6 und
7 jeweils die linken Endlagen der Schubleisten 16.
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Infolge Keilwirkung an den sägeförmig-schrägen Flächen
16,19
erreichen die Tfubleisten 19 und mit ihnen infolge Keilwirkung an den KeilflSchen
19, den Druck der nlattfedern überwindend, die Dornsegmente 5 ihre äußerste Padialstellung,
wobei ihre Oberflchen einen Zylinder mantel bilden. Unter dem Druck der sich entspannenden
Blattfedern 20 nehmen die Dornsegmente 5 zusammen mit den Tlubleisten 19 infolge
ieilwirkung ihre zusammengezogene Radialstellung ein, in der die Oberflächen der
vier Dornsegmente 5 in etwa ein Viereck mit gewölbten Seiten ergeben.
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Bei einer Ausrtlstung der ickeldorne mit elektromagnetischen Halteeinrichtungen
des Pandanfangs sind die Segmente 5 beispielsweise mit aus pulsen 11 und ringförmigen
Körpern G bestehenden Elektromagneten bestückt, wie dies aus den Figuren 10 und
11 hervorgeht.
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Unabhangig von der Ausführungsart werden die Spulen 11 an der Innenseite
der Segmente in Paralellschaltung an die Stromleitungen 9 angeschlossen; beide Leitungen
sind mit den Schleifringen 21 verbunden. Die Gleich stromspeisung erfolgt über krohlebursten
22.
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Die Stromeinschaltung wird zweckmSßigerweise mit dem Rotationsbeginn
des Wickeldorns verbunden, während die Stromausschaltung durch ein Zeitrelais vorgenommen
werden kann Es laßt sich auch ein Stelltransformator zwischenschalten, durch den
die den Spulen 11 aufgedrückte Spannung und StromstXrke der Dicke des aufzuwickelnden
Bandes bis zur Sättigungsgrenze des metalls angepaßt werden können Gleichstrom ermöglicht
eine einfache kon struktive Ausführung. frei Wechselstrom müssen die Magnetkörper
lamelliert ausgebildet werden, was dann allerdings eine stärkere Erwärmung des Bandes
verur sachen würde.
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An sich sind auch beliebig zu- und abschaltbare Permanentmagnete anwendbar;
diese würden jedoch einen erheblichen Aufwand für Schalteinrichtungen bedingen,
damit die fertig aufgewickdlten Bunde störungsfrei vom Wickeldorn abgezogen werden
könnten.