DE2524763B2

DE2524763B2 - Metallband fuer einen gewickelten bund und vorrichtung zur herstellung des metallbandes

Info

Publication number: DE2524763B2
Application number: DE19752524763
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing.; Loges Hans-Joachim DipL-Ing.; 4000 Düsseldorf Wilkening
Original assignee: IOG Industrie-Ofenbau GmbH, 4000 Düsseldorf
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1977-06-16
Also published as: JPS6249129B2; JPS51148659A; DE2524763A1; DE2524763C3; FR2313145A1; FR2313145B1; GB1546142A; US4102170A; IT1060799B

Description

Die Erfindung betrifft ein Metallband für einen gewickelten Bund mit einem freien Raum zwischen den einzelnen Windungen, das im Bereich beider Bandkanten örtlich begrenzte Verformungen aufweist, die sich schon am Auflaufpunkt jeder Windung an korrespondierenden Verformungen der vorhergehenden Windung in tangentialer Richtung anlegen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen eines derartigen Metallbandes sowie eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines derartigen Metallbandes.

Bei einem bekannten Metallband der beschriebenen Gattung hat der Abstand zwischen den zusammengehörenden, zur oberen bzw. unteren Bandoberfläche orientierten Verformungen eine Größe, bei der in einer jeden Windung Verformungen in tangentialer Richtung an Verformungen der vorhergehenden und der nachfolgenden Windung anliegen (DT-AS 20 15 100). Damit erreicht man, daß bereits beim Wickeln die einzelnen Windungen gegeneinander unterschiedlich gehalten werden und daß auch nach dem Abschieben des Bundes und dem Abstellen des Bundes auf einer Grundfläche mit horizontaler Wickelachse der Bund formsteif stehenbleibt, so daß zu keiner Zeit und in

keiner Lage Beschädigungen der Bandoberfläche auftreten können. Allerdings können sich bei bestimmten Banddickenbereichen und Abstandsbereichen der Verformungen sowie bei bestimmten Abständen des Verformungswerkzeugs von der Haspelwelle unerwünschte gegenseitige Verschiebungen der Verformungen, insbesondere beim Wickeln unter Gegenzug, ergeben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Metallband und eine Vorrichtung für die simultane Herstellung der Bandkantenverkröpfung und der Folge örtlich begrenzter Verformungen in den Kantenbereichen des Metallbandes zu schaffen, mit denen beim Aufwickeln des Metallbandes zwischen der ersten Windung und dem Haspel sowie zwischen den benachbarten Windungen größtenteils in, teils entgegen der Wickelrichtung und auch in Achsrichtung ein formschlüssiger Schubverbund bereits am Auflaufpunkt jeder Windung als Voraussetzung für das Wickeln unter Gegenzug selbst eines nur mit Hilfe eines Riemenwicklers, ohne Einspannung des Bandes um den Haspel herumgelegten Bandanfanges erreicht wird und Bandringe hoher Formsteifigkeit entstehen.

Diese Aufgabe wird bei dem Metallband dadurch gelöst, daß die Folge der zur einen bzw. zur anderen Bandoberfläche orientierten örtlichen Verformungen mit jeder Windung fortschreitend um ein den Windungssprung aus der Banddicke Λ und dem Windungsabstand s berücksichtigendes Maß c\ in bzw. Maß q entgegen der Bandlaufrichtung gegenüber den örtlichen Verformungen der vorhergehenden Windung verschoben sind.

Durch diese relativen Verschiebungen der Folge der Verformungen um das Maß c\ bzw. es aufeinanderfolgender Windungen wird erreicht, daß alle zum Wickeldorn orientierten Verformungen der jeweils auflaufenden Windung formschlüssig schon am Auflaufpunkt mit den entgegengesetzt orientierten Verformungen der Bandkanten der vorhergehenden Windung verhaken. Infolge des dabei entstehenden Schubverbundes benachbarter Windungen wird deren Nachrutschen selbst unter beträchtlichem Gegenzug mit großer Sicherheit verhindert.

Der Abstand des Werkzeuges von der Haspelwelle spielt dabei keine Rolle, selbst wenn dieser die Größe des Umfangs der größten Windung hätte, weil zwischen den Längen benachbarter Windungen nur einige Millimeter Unterschied bestehen und nach jeder Drehung der Haspelwelle die Bandlänge für mindestens die nächste Windung zwischen Auflaufpunkt und Werkzeug in den Kantenbereichen verformt vorliegt. Eine geringfügige Überlappung von Bandmaterial mit Verformungen in der nicht richtigen Orientierung bei Verschiebung der Folge der Verformungen der Bandkanten am Ende jeder aufgelaufenen Windung in einem Schritt kann zugelassen werden.

Die aus derartigen Metallbändern mit Windungsabständen gewickelten Bunde können den verschiedensten Behandlungen, wie beispielsweise einem Beiz-, Wasch- oder Spülverfahren, einem elektrolytischen Beschichtungsverfahren, einem Glühverfahren, einem Kühlverfahren, einem Bedampfungsverfahren oder Kombinationen davon unterworfen werden. Infolge ihrer großen Formsteifigkeit und ihres hohen Standvermögens können diese offengewickelten Bunde auch mit horizontaler Achse umgewickelt, transportiert und zwischengelagert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das

Metallband gekennzeichnet durch eine gleichmäßig über den Umfang der jeweils auflaufenden Windung verteilte Verschiebung der Folge der Verformungen, die durch eine kontinuierliche positive bzw. negative Überlagerung des Werkzeugdrehweges erzeugt sein kann.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung sind die korrespondierenden Verformungen etwa in der gleichen Winkelposition im Bund angeordnet. Hierdurch läßt sich ein Verbund erreichen, der für viele Anwendungszwecke ausreicht, aber nicht das optimale Standvermögen des Bandringes ergibt.

Für gewisse Banddickenbereiche und Bandringabmessungen kann es zur Erzielung eines optimalen

,₅ Standvermögens der Bandringe, insbesondere wenn die Bandringe mit horizontaler Achse gelagert oder gehandhabt werden, erforderlich sein, daß zwecks Verteilung der Überlappungsbereiche des Bandmaterials benachbarter Windungen mit der dort möglichen ungenügenden formschlüssigen Schubsicherung die korrespondierenden Verformungen auf mehrere Winkelpositionen im Bund verteilt angeordnet sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anzahl der zur oberen und der zur unteren Bandoberfläche orientierten Verformungen und ihr gegenseitiger Abstand gleich groß ist. Dabei wird erreicht, daß nach entsprechender Verschiebung der Folge der Verformungen jede nach außen orientierte Verformung der zuletzt aufgelaufenen Windung mit der korrespondierenden Verformung der gerade auflaufenden Windung bereits am Auflaufpunkt der Windung formschlüssig in Wickelrichtung verhakt und gleichzeitig den Windungsabstand an dieser Stelle fixiert.

Ferner kann die Anzahl der zur oberen und der zur unteren Bandoberfläche orientierten Verformungen ungleich und ihr gegenseitiger Abstand gleich oder ungleich groß sein. Auch bei dieser Anordnung wird nach entsprechender Verschiebung der Folge der Verformungen erreicht, daß die nach außen orientierten Verformungen der gerade aufgelaufenen Windung mit den korrespondierenden der auflaufenden in Wickelrichtung formschlüssig verhaken und gleichzeitig wie alle übrigen Verformungen an ihren Stellen den Windungsabstand fixieren. Diese übrigen Verformungen liefern außerdem an ihren Stellen über ihren kraftsichlüssigen Verbund mit der benachbarten Windung einen Beitrag zum Schubverbund benachbarter Windungen sowohl in als auch entgegen der Wickelrich-

so tung.

Weiterhin können die Verformungen schräg zu ihren Bandkanten angeordnet sein und mit den Verformungen im Bereich der anderen Bandkante eine pfeilförmige Anordnung für einen formschlüssigen Verbund benachbarter Windungen auch in Richtung der Wickelachse bilden.

Urn den dabei erforderlichen Mehraufwand für die komplizierterer schraubenförmige Ausbildung der Matrizen und Patrizen zu begrenzen, genügt es in vielen Fällen, nur einen Teil der Matrizen und Patrizen auf den Werkzeugtragrädern im Bereich beider Bandkanten so auszubilden und anzuordnen, daß in einer den Schubverband auch in Achsrichtung in Formschluß sichernden pfeilförmigen Anordnung nur ein Teil der Verformungen im Bereich beider Bandkanten schräg zu ihren Bandkanten angeordnet ist

Auf die Anordnung der Verformungen unter einem Winkel zu ihren Bandkanten kann verzichtet werden.

wenn man zeitlich vor der örtlichen Verformung der Bandkanten eine Rändelung des Bandkantenbereiches in Längsrichtung oder davon abweichend durchführt, so daß die Sicherung des Schubverbundes in Achsrichtung im Formschluß durch in Bandlängsrichtung oder schräg zu ihren Bandkanten im engsten Bandkantenbereich liegende feinzahnige Rillen erfolgt.

Um den Polygonisierungseffekt-Abweichungen der Windungen von ihrer kreisrunden Form infolge der nur punktförmigen, in gewissen Abständen erfolgenden Abstützung der Windungen und die damit verbundene Verkürzung der Windungslängen sowie den in gleiche Richtung weisenden Einfluß der elastischen Einsenkung der Windungen unter der Punktbelastung der darüberliegenden Windungen auszugleichen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Verformungen in Abhängigkeit vom Wickelradius veränderliche Verformungstiefen aufweisen. Das läßt sich durch entsprechende Änderung der Anstellung der Werkzeugtragräder und/oder der Verstellung der _2C Patrizen in den Werkzeugtragrädern erreichen.

Bei gewissen Bandabmessungen und/oder Bandringgewichten kann es erforderlich sein, das Standvermögen solcher mit horizontaler Achse gelagerter Bandringe dadurch zu erhöhen, daß man zur Unterstützung des entgegen der Wickelrichtung nur kraftschlüssigen Schub Verbundes zwischen benachbarten Windungen einige Verformungen anordnet, die im Bund einen formschlüssigen Schubverbund entgegen der Wickelrichtung bilden.

Um die letzte Windung des Bundes ohne Abbindehilfsmittel, wie beispielsweise Verpackungsband, fest und dennoch leicht lösbar mit dem Bund zu verbinden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verschiebung der Folge der Verformungen in oder entgegen der Bandlaufrichtung für mindestens die letzte Windung in einer Größe erzeugt ist, die in Verbindung mit der d^;eser Windung kurz vor dem Aufwickeln erteilten größeren Krümmung als ihrer Lage im gewickelten Bund entspricht und durch ihre damit gegebene elastische Umklammerung des Bundes ein Verhaken ihrer korrespondierenden Verformung mit denjenigen der jeweils vorhergehenden Windung entgegen der Wickelrichtung gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung des Metallbandes, bei der zur Erzeugung der Verformungen im Bereich beider Bandkanten untereinander synchronrotierende Werkzeugtragradpaare vorgesehen sind, auf deren Umfangen sich Matrizen und Patrizen für die örtliche Verformung der Kantenbereiehe des Bandes befinden, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Überlagerung der der Banddurchlaufgeschwindigkeit angepaßten Drehbewegung der Werkzeugtragräder ein Planetengetriebe oder ein entsprechend gesteuerter elektrischer oder hydraulischer Antrieb angeordnet ist Damit wird den Werkzeugtragradpaaren in oder entgegen der Banddurchlaufrichtung ein beliebig einstellbarer zusätzlicher Drehweg überlagert Die Verschiebung der Folge der Verformungen um das Maß ei in bzw. das Maß C₂ entgegen der Banddurchlaufrichtung am Ende jeder aufgelaufenen Windung bzw. an beliebiger Stelle der auflaufenden Windung kann durch eine kurzzeitige Überlagerung der Drehbewegung der Werkzeugtragräder um einen bestimmten, bzw. wäh rend dies Betriebes kontinuierlich veränderlichen positiven oder negativen Drehwinkel β erreicht werden.

Eine derartige Vorrichtung eignet sich wegen ihrer gedrungenen Bauweise insbesondere dort, wo Platz eingespart werden muß, beispielsweise am Auslauf einer Kaltwalzanlage, um das fertiggewalzte Band in einem Durchgang vor dem Aufwickelhaspel mit Verformungen an den Bandkanten zu versehen.

Die Anzahl der Matrizen und Patrizen in den korrespondierenden Werkzeugtragrädern kann gleich groß, ihr gegenseitiger Abstand kann gleich oder ungleich groß sein, und in ihrer Anordnung können Matrize und Patrize auf den Umfangen der Werkzeugtragräder aufeinanderfolgen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Anzahl der Matrizen und Patrizen in den korrespondierenden Werkzeugtragi ädern ungleich groß und ihr gegenseitiger Abstand zum größeren Teil gleich und im übrigen ungleich groß sein.

Bei einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur kontinuierlichen Drehwegüberlagerung des Werkzeuges ein auf das Außenrad des Planetengetriebes einwirkender Schneckentrieb vorgesehen.

Bei einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich durch eine entsprechende axiale Verschiebung einer zylindrischen Schnecke, beispielsweise durch einen hydraulischen Kolben, der kontinuierlichen Drehwegüberlagerung des Werkzeuges durch den Schneckentrieb eine zusätzliche negative oder positive Drehwegüberlagerung des Werkzeuges in einem Schritt überlagern.

Die Werkzeugtragräder sind vorzugsweise mit einer sich frei drehenden, elastisch gebetteten Niederhalterscheibe mit separatem Antrieb ausgerüstet Zwischen einer oberen und einer unteren Niederhalterscheibe, deren Umfangsgeschwindigkeit der Banddurchlaufgeschwindigkeit entspricht wird das Band ständig geführt, während die äußersten Bandkantenbereiche, in denen die Folge örtlicher Verformungen erzeugt wird, im wesentlichen lediglich im Bereich der Matrizen und Patrizen mit den Werkzeugtragrädern in Berührung

sind.

Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Niederhalterscheiben so ausgebildet daß sie ihren Bandkantenbereich winkelartig verkröpfen.

Um die geringfügigen Differenzen zwischen der Banddurchlaufgeschwindigkeit und der Umfangsgeschwindigkeit der Matrizen und Patrizen auf den Umfangen der Werkzeugtragräder, die jeweils im Eingriff von Matrize und Patrize die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes annehmen, zu kompensieren, werden die Werkzeugtragräder elastisch mit ihrem Antrieb verbunden.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung der formschlüssig wirksamen Verformungen sind zwei hintereinandei angeordnete, untereinander synchron laufende Werkzeugtragradpaare im Bereich jeder Bandkante vorgese hen.

Die Verschiebung der Folge der durch das jeweils ii Arbeitsstellung befindliche Werkzeugtragradpaar gege benen Folge der Verformungen am Ende jede aufgelaufenen Windung erfolgt durch das Schließen de offenen und das öffnen des gerade in Arbeitsstellunj befindlichen Werkzeugtragradpaares, wobei die Wecli selrichtung von in Banddurchlaufrichtung hinterem zur vorderen Werkzeugtragradpaar und umgekehrt und di Bandgeschwindigkeit in der xeitlichen Folge de Stellbefehle für beide Werkzeugtragradpaare Berück sichtigung finden und die gegenseitige Lage korrespor

dierender Verformungen in benachbarten Windungen durch Änderung des gegenseitigen Abstands der Werkzeugtragradpaare kontinuierlich auch während des Betriebes verändert werden kann.

Der Stellbefehl für die Einleitung der Verschiebung der Folge der Verformungen wird durch ein mit der Haspelwelle umlaufendes Signal ausgelöst.

Nach einer weiteren Ausführungsform tritt der Stellbefehl bzw. das Signal immer in der gleichen Winkelposition der Haspelwelle auf.

Für gewisse Banddickenbereiche und Bandringabmessungen kann es erforderlich sein, daß durch ein Verzögerungsglied in der Befehlskette von dem mit der Haspelwelle umlaufenden Signal bis zum Betätigungsglied für die Verschiebung der Folge der Verformungen das Einsetzen dieser Verschiebung zeitlich etwas gegenüber der Auslösung bei der vorhergehenden Windung verzögert wird. Dadurch wird erreicht, daß der Überlappungsbereich des Bandmaterials benachbarter Windungen mit der dort möglichen ungenügenden formschlüssigen Schubsicherung von Windung zu Windung fortschreitend immer um einen geringen Winkel weitergedreht wird, so daß eine über den gesamten Ringwandbereich weitgehend homogene formschlüssige Schubsicherung benachbarter Windungen entsteht.

Zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeugtragrad eines Werkzeugtragradpaares muß eine exakte Synchronisation hergestellt und aufrechterhalten werden. Bei Anpassung der Achsabstände der Werkzeugtragräder eines Werkzeugtragradpaares an unterschiedliche Banddicken und/oder unterschiedliche Austiefungen der Verformungen erfolgt die exakte Synchronisation zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeugtragrad durch ein Kammwalzgetriebe und Abtriebsspindeln mit gleichen veränderlichen Neigungswinkeln zu ihrer Bandkante.

Da die Verstellwege der Werkzeugtragräder zwecks Anpassung an unterschiedliche Banddicken und/oder unterschiedliche Austiefungen der Verformungen nur wenige Millimeter betragen, wird als erfindungsgemäße Ausführungsform ein Werkzeugtragradpaar gewählt, bei dem bei unveränderlichem Achsabstand während des Betriebes die notwendige Änderung der Anstellung der Werkzeuge in Anpassung an unterschiedliche Banddicken und/oder unterschiedliche Austiefungen der Verformungen durch eine radiale Verstellung der Patrizen in den Werkzeugtragrädern erfolgt

Diese Lösung mit innerer Veränderung der Anstellung ist dann von Vorteil, wenn es darum geht. Platz zu sparen.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung der formschlüssig wirksamen Verformungen wird ein Werkzeugtragradpaar gewählt, bei dem bei unveränderlichem Achsab- stand die notwendige Änderung der Anstellung der Werkzeuge in Anpassung an unterschiedliche Banddikken und/oder unterschiedliche Austiefungen der Verformungen durch Schwenken eines Werkzeugtragrades mit seiner Achse um den Mittelpunkt des mit einem gleichartigen Zahnrad die Zwangssynchronisation beider Werkzeugtragräder herstellenden Zahnrades mit kugelig ausgebildeten Zahnkranzaußenflächen und Zähnen erreicht wird

Nach einer weiteren Ausfuhrungsform der erfin- 6s dungsgemäuen Vorrichtung zur Erzeugung der formschlüssig wirksamen Verformungen erhalten die Werkzeugtragräder in der Laufebene der Matrizen und Patrizen elastisch gebettete Niederhalterringe, die bei der Anstellung der der Werkzeugtragräder zum Zweck der Erzeugung noch stärker aus der Bandoberfläche hervortretender Verformungen mit dem gleichen Werkzeug die Patrizen entsprechend weiter aus der Laufebene hervortreten lassen, so daß diese im Zusammenwirken mit den Matrizen entsprechend tiefer geprägte bzw. gezogene Verformungen erzeugen.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung der Verformungen werden zwecks Überbrückung größerer Banddikkenbereiche mit dem gleichen Werkzeug geteilte, in tangentialer Richtung elastisch gestützte Matrizen verwendet, die sich durch öffnen gegen eine elastische Schließkraft der größeren Banddicke automatisch anpassen.

Um auch mit entsprechenden Breitenschwankungen behaftete unbesäumte Bänder derart mit Verformungen zu versehen, so daß sich deren Abstand von ihren Bandkanten nicht ändert, wird vorgeschlagen, daß die Achsen der Werkzeugtragräder auf beiden Seiten des Bandes unabhängig voneinander um einen geringfügigen Winkel in der Bandebene zu schwenken sind, damit die Werkzeugtragräder der Breitenänderung des Bandes auf beiden Seiten unabhängig voneinander ohne Erzeugung einer das Band in Querrichtung wölbenden oder straffenden Kraft folgen können.

Zum Aufwickeln des mit Verformungen versehenen Bandes, dessen erste, der Haspelwelle benachbarte Windung bei glatter Haspelwelle und ohne Einspannung des Bandanfanges in einen Haspelklemmschlitz mit der Haspeloberfläche nur kraftschlüssig verbunden wäre, wird eine mit in radialer Richtung beweglichen Tragleisten versehene Haspelwelle vorgesehen, die erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, daß auf einem angetriebenen Tragrohr zwecks formschlüssiger Übertragung der Tragrohrumfangskraft aus dem Wickelmoment in die erste Bandwindung, mindestens im Teilungsabstand der zum Tragrohr orientieren Verformungen der Bandkanten in Anpassung an unterschiedliche Banddicken radial verstellbare, den Bandring stützende Tragleisten angeordnet sind, die nach Beendigung des Wickelvorganges so weit radial zurückgenommen werden können, daß der Bandring vom Tragring abgeschoben werden kann.

Entsprechend den nur wenige Millimeter betragenden Banddickenunterschieden muß die Haspelwelle nur einen geringfügigen einstellbaren Spreizbereich abdekken, so daß auch herkömmliche Haspelwellenkonstruktionen mit einstellbaren Wickeldurchmessern und aufgesetzten Tragleisten verwendet werden können.

Da das Bandringgewicht in den Bandringseitenscheiben ruht, genügt es, den Aufwickelhaspel als Doppelko nushaspel mit gemeinsamen Antrieb mit Tragleisten und mit oder ohne Klemmschlitzen auszubilden.

Um auch ein Verrutschen der ersten Windung in Achsrichtung zu verhindern, werden die Tragleisten an ihrer in Wickelrichtung vorn liegenden Kante mit sägezahnähnlichen Ausnehmungen versehen. Bei großen Bandringdurchmessern und/oder großen Bandgegenzügen kann es erforderlich sein, daß ein Teil des mit dem Wickelradius anwachsenden Bandringwickelmoments durch Bandringkantenantrieb aufgebracht wird.

Nach einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Antriebsmoment für den Bandringkantenantrieb formschlüssig Ober Zahnrad oder Zahnkette in der Ebene des Haspelwellenmoments in beide Bandkanten eingeleitet

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird das Antriebsmoment für den Bandringkantenantrieb kraftschlüssig über Reibräder mit zylindrischer, kugeliger oder kegeliger Mantelfläche in der Ebene senkrecht oder in einem Winkel zur Ebene des Haspelwellenmoments in beide Bandkanten im äußersten Windungsbereich eingeleitet. Es ist selbstverständlich, daß die Vorrichtungen für den Bandkantenantrieb sich dem wachsenden Bandringdurchmesser anpassen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens veranschaulicht sind, beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Teile des rotierenden Kantenverformungswerkzeuges 4, 41 sowie einige in gestreckter Form dargestellte Windungen 101,102,103 mit der Wickeleinrichtung ddes Bandes 1 milden Kantenverformungen 2 und 3 sowie das Maß c\ für die Verschiebung der Folge der Kantenverformungen 2, 3 in, das Maß C₂ für die Verschiebung der Folge der K.antenverformungen 2, 3 entgegen der Banddurchlaufrichtung,

F i g. 2 Teile des rotierenden Kantenverformungswerkzeuges 4, 41 sowie einige in gestreckter Form dargestelle Windungen mit der Wickelrichtung d des Bandes 1 mit den um das Maß c\ in F i g. 1 verschobenen Kantenverformungen 2 und 3,

F i g. 3 einige Windungen eines geöffneten Bandringes 22 mit einer um das Maß c\ verschobenen Folge von Kantenverformungen 2,3 für das Verhaken benachbarter Windungen in Wickelrichtung d,

F i g. 4 zwei benachbarte Bandwindungen des Bandes 1 in gestreckt dargestellter Form mit den Kantenverformungen 2, 3 für das Verhaken benachbarter Windungen in Wickelrichtung,

F i g. 5 eine Draufsicht auf F i g. 4, mit den um den Winkel ä zu ihrer Bandkante geneigten Kantenverformungen 2 und 3,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A durch F i g. 5,

F i g. 7 zwei benachbarte Windungen des Bandes 1 in gestreckter Form mit den Kantenverformungen 2 und 3 für das Verhaken benachbarter Windungen in und entgegen der Wickelrichtung,

F i g. 8 einige in gestreckter Form dargestellte Bandwindungen mit den Kantenverformungen 2 und 3 für das Verhaken benachbarter Windungen in und entgegen der Wickelrichtung,

F i g. 9 einige in gestreckter Form dargestellte Bandwindungen mit gegenüber F i g. 8 geänderten Kantenverformungen 201,301,

F i g. 10 Teile eines mit Windungsabständen gewickelten Bandringes 22 mit den Kombinationen der Kantenverformungen 2,3 bzw. 2,301,

F i g. 11 die Ansicht eines Werkzeugtragradpaares 4, 41 für eine Kante des Bandes 1 mit Antrieb über Planetengetriebe,

Fig. 12 eine Ansicht des Planetengetriebes der Fig. 11,

F i g. 13 Ansicht und Teilschnitt eines Werkzeugtragrades mit innerer Veränderung der Anstellung,

F i g. 14 eine Ansicht der F i g. 13,

F i g. 15 eine Ansicht eines Werkzeugtragrades 4 mit schräg zur Drehachse liegenden Patrizen bzw. Matrizen sowie elastisch gebetteten Niederhalterringen 371,372 in der Lauf ebene der Matrizen und Patrizen,

F i g. 16 eine geteilte Matrize 361,362 mit elastischem Stützmedium 360,

Fig. 17 eine Ausführungsform des Werkzeuges für die Erzeugung der Kantenverforrnungen 2,3,301,

Fig. 18 eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage zum öffnen von Bandringen,

Fig. 19 zwei Möglichkeiten des Bandkantenantricbes,
Fig. 20 eine Draufsicht der Fig. 19,

F i g. 21 einen Querschnitt durch einen Aufwickelhaspel mit formschlüssig wirkender Haspeloberfläche in Form von spreizbaren Tragleisten (linke Hälfte entspreizt, rechte Hälfte gespreizt),

ίο F i g. 22 einen Schnitt durch F i g. 21 (obere Hälfte mit gespreizten Tragleisten, untere Hälfte entspreizt),

F i g. 23 einen Schnitt durch einen Teil des Aufwickelhaspels mit einer gespreizten Tragleiste,
F i g. 24 einen Schnitt durch F i g. 23.

In Fig. 1 ist das Werkzeugtragradpaar 4, 41 dargestellt, mit dem die abwechselnd zur oberen bzw. zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverformungen 2 und 3 in konstantem gegenseitigen Abstand hergestellt werden. Dabei werden, wie in den gestreckt gezeichneten Windungen 101, 102, 103 des Bandes 1 dargestellt, korrespondierende Kantenverformungen 2, 3 benachbarter Windungen um das Maß Δυ = 2π (h + s) gegeneinander versetzt (h == Banddicke, s = Windungsabstand).

Erst nach einer Relativbewegung des Werkzeugtragradpaares 4, 41 gegenüber dem Band 1 um das Umfangmaß c\ am Beginn jeder neue:n auflaufenden Windung wird die Folge der einzelnen Kantenverformungen 2, 3 um daß Maß C\ in Banddurchlaufrichtung gleich Wickelrichtung d derart verschoben, daß die zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverforniungen 2 in der gerade auflaufenden Windungen 101 mit den zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenverformungen 3 der vorhergehenden Windung 102 in formschlüssigen Schubverbund für die Wickelrichtung d treten. Diese Verschiebung der Folge der Kantenverformung 2, 3 ist durch die Lage der gestrichelt dargestellten Kantenveriormung 201, die der Kantenvcrformung 2 entspricht, wiedergegeben.

In F i g. 2 ist der durch die Verschiebung der Kantenverformungen 2, 3 erreichte punktweise formschlüssige Schubverbund benachbarter Windungen für einige gestreckt gezeichnete Windungen 101, 102, 103 dargestellt. Der Teilungsabstand gleichartiger Kanten-Verformungen ist mit t bezeichnet.

In F i g. 3 ist die Wirkung der Verschiebung ei der Folge der Kantenverformungen 2, 3 der F i g. 1 und 2 gegenüber dem Band 1 bei der auflaufenden Windung dargestellt. Erst nach Verschiebung der Kantenverformungsfolge 2, 3 um das Maß c\ wird die auflaufende Windung des Bandes 1 in punktweise formschlüssigem

Schubverbund mit der zuvor gewickelten Bandwindung

verhakt

Gemäß F i g. 4,8,9 und 10 wird der Schubverbund in

Wickelrichtung elder F i g. 10 also für die Schubkräfte Fi in F i g. 4 formschlüssig durch eine Kombination der zur unteren bzw. zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenverformungen 2 und 3 bzw. 201 und 301 benachbarter Bandwindungen 101,102 erreicht

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, sind die Kantenverformungen 2 und 3 an beiden Bandkanten unter dem Winkel α derart zu den Bandkanten geneigt, daß sie mit den Kantenverformungen der nicht dargestellten gegenüberliegenden Bandkante eine pfeilartige Anordnung bilden, wodurch die benachbarten Windungen auch in ihrer Achsrichtung formschlüssig miteinander verbunden werden und daher beim Auf- und Abwickeln nicht teleskopartig herausrutschen können.

Gemäß den F i g. 7,8 und 10 wird der formschiüssige Schubverbund entgegen der Wickelrichtung d der Fig. 10 für die Schubkräfte F₂ in Fig.7 mit einer Kombination der zur unteren bzw. zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenverfonnungen dadurch erreicht, daß der Abstand b in F i g. 7 zwischen der zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenvertormung 3 und der vorauslaufenden zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverfonnungen 2 kleiner ist als die Hälfte des 2a betragenden Abstandes der beiden _>o benachbarten zur unteren Bandoberfläche orientierten vorlaufenden bzw. nachlaufenden Kantenverformungen 2.

Durch diese betonte Außermittigkeit der zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenverformung 3 in der jeweils vorhergehenden Bandwindung 102 wird ein Widerlager für die zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverfonnungen 2 in der nachfolgenden Bandwindung 101 geschaffen.

In F i g. 11 und 12 ist für eine Kante des Bandes 1 das Kantenverformungswerkzeug, bestehend aus dem Werkzeugtragradpaar 4,41, den Synchronisationszahnrädern 12, 121 und dem Hauptantrieb, einem Planetengetriebe, dargestellt. Auf der Hauptantriebsachse 24 befindet sich das Sonnenrad 27, das von den Planetenrädern 25 (die mit ihren Achsen auf der angetriebenen Getriebescheibe 23 befestigt sind) infolge Abwälzung an dem innen verzahnten Zahnrad 28 angetrieben wird. Durch eine zusätzliche Drehung des Zahnrades 23 mit den Zähnen 26, beispielsweise durch ein Zahnrad 29, das mit jeder Umdrehung der Haspelwelle 14 in Fig. 18 ruckartig oder auch kontinuierlich durch einen nicht dargestellten, zusätzlichen, in der Übersetzung veränderlichen Antrieb weitergedreht wird, läßt sich der Antriebsdrehzahl der Achse 24 ein zusätzlicher Drehwinkel β überlagern.

Das Band 1 wird von den Niederhalterscheiben 31, 311 in Fig. 11 geführt.

Gibt man den Zähnen der Zahnräder 12, 121 eine kugelförmige Gestalt und legt beispielsweise in die Mitte des Zahnrades 121 den Schwenkpunkt S des Werkzeugtragrades 41, läßt sich durch Schwenken dieses Werkzeugtragrades 41 um den Schwenkpunkt S in Richtung der Pfeile / und /' der Abstand korrespondierender Matrizen und Patrizen der Werkzeugtragräder 4,41 und damit die Tiefe der Kantenverformungen unter Beibehaltung des festen Achsabstandes, der die Synchronisation zwischen oberem und unterem Werkzeugtragrad besorgenden Zahnräder 12, 121 ändern. so

Fig. 13 und 14 zeigen eine Teilansicht und einen teilweisen Schnitt durch ein Werkzeugtragrad 4.

Das Band 1 wird durch die elastisch gelagerte Niederhalterscheibe 31 geführt Die Niederhalterscheibe 31 ruht auf dem elastischen Ring 32 und ist über die Tragscheibe 33, das Lager 34 und eine verstellbare Stützhülse 35 mit dem Körper des Werkzeugtragrades 4 verbunden. Im Werkzeugtragrad 4 sind Matrizen 36 fest angeordnet, während die Patrizen 37 in Klemmkörpern 38 befestigt sind und sich mit ihnen in radialer Richtung verstellen lassen.

Die radiale Verstellung der Klemmkörper 38 wird durch kniehebelartig wirkende Spreizelemente 39 vorgenommen, die auf einer gemeinsamen gegen das Werkzeugtragrad 4 in Richtung der Pfeile η bzw. ri verdrehbaren Stützhülse 35 ruhen und durch Verdrehen der Stützhülse 35 gegenüber dem Werkzeugtragrad 4 in radialer Richtung bewegt werden. Die Verdrehung der Stützhülse 35 und ihre Fixierung in jeder erforderlichen Lage wird durch eine Fingerhülse 411 bewirkt, deren Finger 42 in entsprechende axiale Nuten 43 der Stützhülse 35 eingreifen. Infolge axialer Verschiebung der mit einem Steilgewinde 45 versehenen mit dem Werkzeugtragrad 4 umlaufenden Achse 44 wird die mit der Achse 44 fest verbundene Fingerhülse 411 ebenfalls axial verschoben und gegenüber dem Werkzeugtragrad 4 verdreht Diese Verdrehung wird über die Finger 42 der Stützhülse 35 mitgeteilt und bewirkt über die Spreizelemente 39 die radiale Verschiebung der Klemmkörper 3Jl und damit der Patrizen 37.

Über eine mit der Stützhülse 35 fest verbundene, beispielsweise durch Sprengring 40 gesicherte Kupplungsscheibe 46 läßt sich die frei drehbare Tragscheibe 33, auf der die Niederhalterscheibe 31 elastisch gelagert ist mittels fernbetätigter Kupplungsbolzen 47 fest an die Drehbewegung des Werkzeugtragrades 4 kuppeln. Die Kupplungsbolzen 47 können beispielsweise durch eine elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Vorrichtung 48 in entsprechende Bohrungen 49 der Tragscheibe 33 vorgeschoben oder daraus zurückgezogen werden.

In Fig. 15 be'inden sich die um den Winkel α schräg zu ihrer Drehachse AA angeordneten Matrizen 36 und Patrizen 37.

Die auf einem elastischen Ring 32 elastisch gelagerte Niederhalterscheibe 31, 311 kann gegenüber dem Werkzeugtragrad 4 über das Lager 34 verdreht werden. Sie wird über eine sich gegenüber dem Werkzeugtragrad 4 drehende Antriebsscheibe 312 mittels der Antriebswelle 313 gesondert angetrieben, und ihre Umfangsgeschwindigkeit entspricht der Banddurchlaufgeschwindigkeit. Durch eine geringfügige axiale Verstellung der Antriebsscheibe 312 über die Antriebswelle 313 wird ein elastisch in der Antriebsscheibe 312 gebetteter Ring 314 in den elastischen Stützring 32 der Niederhalterscheibe 31 gedrückt wodurch sich die Federungseigenschaften des elastischen Ringes 32 ändern. Der Druck der Niederhalterscheibe 31, 311 auf das Band 1 kann dadurch ohne Veränderung der Anstellung der Werkzeugtragräder 4, 41 in weiten Grenzen geändert werden.

In der Laufebene der Matrizen 36 und Patrizen 37 befinden sich auf elastischen Bettungen 373, 374 ruhende Niederhalteringe 371,372, durch die die in den Werkzeug! ragriidern 4, 41 gelagerten Matrizen 36 und Patrizen 37 hindurchtreten.

Eine Erhöhung des Anpreßdruckes der Werkzeugtragräder 4,41 bewirkt daß die Patrizen aus der Ebene der Niederhalterringe 371, 372 hervortreten, da diese sich in deren elastische Bettung 373,374 hineindrücken, wodurch entsprechend tiefere Kantenverformungen 2,3 entstehen.

Entsprechend Fig. 16 werden die Kantenverformungen 2 und 3 mit geteilten, elastisch gestützten Matrizer geformt di e aus den beiden Teilen 361,362 bestehen.

Die Matrizeriteile 361,362 passen sich unterschiedlichen Dicken h des Bandes 1 durch elastisches öffner gegen den Druck eines elastischen Stützmediums 36C an.

Entsprechend Fig. 17 werden die Kantenverformun gen 2 und 31 durch die synchron untereinander rotierenden, von Windung zu Windung immer abwech selnd in Arbeits- bzw. Ruheposition befindlicher Werkzeugtragt adpaare 4, 41 bzw. 5, 51 erzeugt. Diese Änderung der Positionen wird durch eine Anstellbewe gung in Richtung der Pfeile k, k'bzw.g.g'erzengl.

SlO

Für eine beliebige Windung befindet sich beispielsveis:e das Werkzeugtragradpaar 5, 51 in Arbeitsposiion, während das Werkzeugtragradpaar 4,41 geöffnet st

Nach einer Umdrehung der HaspelweHe !4 der F i g. 18, bei der das Band 1 um ein Maß. das der Länge ier dabei aufgelaufenen Windung entspricht, durch das Werkzeug befördert wurde und dabei die Kantenverformungen durch das Werkzeugtragradpaar 5, 51 entsprechend dem Muster in F i g. 4 erhalten hat, wird durch ein mit der HaspelweHe 14 umlaufendes Signal 19 in F i g. 18 der Befehl für das öffnen des Werkzeugtragradpaares 5,51 und zeitlich etwas verzögert, der Befehi für das Schließen des Werkzeugtragradpaares 4, 41 gegeben.

Diese Zeitverzögerung für das Kommando zum Schließen des Werkzeugtragradpaares 4, 41 ist abhängig vom Achsabstand der beiden Werkzeugtragradpaare 5,51 und 4,41 und von der Bandgeschwindigkeit, also der Transportzeit des Bandes 1 zwischen den Werkzeugtragradpaaren 5,51 und 4,41.

Nach einer weiteren Umdrehung der Haspelwelle 14 in Fig. 18, bei der ein Bandstück von der Länge der aufgelaufenen Windung durch das Werkzeugtragradpaar 4,41 im Kantenbereich entsprechend dem Muster in F i g. 4 verformt wurde, erhält das Werkzeugtragradpaar 5, 51 den Befehl zum Schließen, und zeitlich etwas danach entsprechend der Transportzeit für das Band vom Werkzeugtragradpaar 5, 51 bis zum Werkzeugiragradpaar 4,41 öffnet das Werkzeugtragradpaar 4,41.

Bei beiden Werkzeugtragradpaaren 4, 41 und 5, 51 sind z. B. an zwei sich gegenüberliegenden Umfangsstellen Randverformungsmatrizen bzw. -patrizen vorgesehen, in denen nur zwei zur unteren Bandoberfläche orientierte Kantenverformungen 2 im gegenseitigen Abstande von der Länge 2a, F i g. 7, entstehen. Durch ein weiteres in Richtung der Pfeile f. f anstellbares Werkzeugtragradpaar 6, 61, das in Bandlaufrichtung gesehen sowohl vor als auch hinter den Werkzeugtragradpaaren 4,41 und 5,51 angeordnet sein kann, werden an den durch die Werkzeugtragradpaare 4,41 bzw. 5,51 ausgesparten bzw. auszusparenden Stellen entsprechend F i g. 7 nur zur oberen Bandoberfläche orientierte Kantenverformungen 301 erzeugt, deren Abstand b (F i g. 7) von der vorauslaufenden zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverformung 2 kleiner ist als die Hälfte des 2a betragenden Abstandes der beiden zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenvertormung2

Diese unsymmetrisch angeordnete, zur oberen Bandoberfläche orientierte Kantenverformung 301 in der vorauslaufenden Windung bildet gemäß F i g. 1 und 10 das Widerlager für die vordere zur unteren Bandoberfläche orientierte Kantenverformung 2 der nachfolgenden Windung und bewirkt eine punktförmige, formschlüssig schubfeste Verbindung benachbarter Windungen entgegen der Wickelrichtung d

Durch Verstellung des Werkzeugtragradpaares 4, 41 in Richtung der Pfeile m, rrf bzw. des Werkzeugtragradpaares 6. 61 in Flichtung der Pfeile e, d läßt sich deren Abstand zum Werkzeugtragradpaar 5,51 ändern.

Für die praktische Durchführung des Wickeins ist es nun nicht erforderlich, das öffnen und Schließen der Werkzeugiragradpaare 4, 41 und 5, 51 so genau aufeinander abzustimmen, daß aufeinanderfolgende Windungen, deren Kantenverformungen 2, 3 abwechselnd von den Werkzeugtragradpaaren 4,41 bzw. 5, 51 et wurden, sich ohne Überlappung übereinander fügen lassen.

Vielmehr kann eine geringfügige Überlappung bzw. ein geringfügiger Fehlbetrag an Windungslänge der nachfolgenden Windung zugelassen werden

Entsprechend Fig. 18, die eine Gesamtansicht einer Bandringöffnungsaniage darstellt, wird der Befehl zum Schließen oder zum öffnen des jeweiligen Werkzeugtragradpaares 4, 41 bzw. 5, 51 mit den erforderlichen Unterschieden in der Transportzeit des Bandes von

ίο Werkzeugtragradpaar 5,51 bis Werkzeugtragradpaar 4, 41 bzw. zur Durchführung einer kurzzeitigen Überlagerung der Drehbewegung der Werkzeugtragräder 4, 41 in F i g. 11 um einen Winkel β gemäß F i g. 12, durch ein mit der HaspelweHe 14 umlaufendes Signal 19, beispielsweise in Form eines Zahnradzahnes ausgelöst. Bei jedem Umlauf wird ein Gegenzahnrad 20 um eine Zahnteilung verdreht, wodurch beispielsweise entsprechende nicht dargestellte Ventile in einem Hydrauliksystem für die Betätigung entsprechender Stellzylinder 15, 16 für die Werkzeugtragradpaare 4, 41 bzw. 5,51 bzw. ein nicht dargestelltes System für die Drehung des Zahnrades 29 in F i g. 12 gesteuert werden.

Die Überlagerung der Drehbewegung der Werkzeugtragräder 4, 41 in Fig. 11 um einen Winkel β je Umdrehung der HaspelweHe 14 in Fig. 18 kann auch kontinuierlich während jeder Umdrehung der HaspelweHe 14 erfolgen.

Beispielsweise kann durch eine sogenannte elektrische Welle die Welle eines nicht dargestellten Getriebes synchron mit der HaspelweHe 14 gedreht werden und durch eine veränderliche Übersetzung zwischen der Welle dieses Getriebes und der Welle des Zahnrades 29 in Fig. 12 jeder beliebige, kontinuierlich mit jeder Umdrehung der HaspelweHe 14 in F i g. 18 anwachsende Drehwinkel β erzeugt werden.

Um für eine.i großen Banddickenbereich und jeden möglichen Windungsabstand formschlüssigen Schubverbund sowohl in Wickelrichtung als auch in der Gegenrichtung zu erhalten, müssen entsprechend den F i g. 4 und 7 die zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverformungen 3 bzw. 301 bei benachbarten Windungen in engste Berührung kommen.

Die Schubsicherung benachbarter Windungen in Wickelrichtung wird dabei gemäß F i g. 4 zur Übertragung der Kräfte Fi durch die gleichartigen Kantenverformungen 2, 3 der Werkzeugtragradpaare 4, 41 und 5, 51 bewirkt. Der gegenseitige Abstand dieser Werkzeugtragradpaare kann durch Verschieben des Werkzeugtragradpaares 4,41 in Richtung der Pfeile m bzw. m' in den Fig. 17, 18 während des Bandlaufs kontinuierlich derart verändert werden, daß entsprechend F i g. 4 ein Teil der jeweiligen Kantenverformungen 2 der auflaufenden Bandwindung sich eng vor die jeweiligen Kantenverformungen 3 der vorhergehenden Bandwindung legen. Dieser punktförmig formschlüssige Schubverbund wird in großer Häufigkeit durch Kombination der Kantenverformungen 2 mit 3 bzw. 301 mit 2 von der ersten bis zur letzten Bandwindung erzielt. Für den Aufwickel- und den späteren Abwickelvorgang entstehen dabei auf dem Haspel 14 hinreichend festgewickelte Bandringe 22.

Bei den mit horizontaler Wickelachse abgestellter Bandringen wird der kraftschlüssig durch Reibung dei einzelnen Randverformungen wirkende Schubverbunc

6f, benachbarter Windungen entgegen der Wickelrichtunf durch die punktweise formschlüssig wirksamen Rand Verformungen erheblich vergrößert.

Diese zwischen die Randverformungen für dii

Schubsicherung in Wkkelrichtung d der Fig. 10 eingestreuten Kantenverformungen 301 werden durch die Paarung der Werkzeugtragradpaare 4, 41 mit 6, 61 bzw. der Werkzeugtragradpaare 5, 51 mit 6, 61 folgendermaßen erreicht:

Auf den Umfangen der Werkzeugtragradpaare 4,41 bzw. 5,5\ in F i g. 17 sind an einigen Stellen die M atrizen bzw. Patrizen ausgespart, mit denen die zur oberen Bandoberfläche orientierten Kantenverformungen 3 e rzeugt \ /erden.

Im Bei eich dieser Stellen wird durch das Werkzeugtragradpaar 6, 61 eine zur oberen Bandoberfläche orientierte Kanten verformung 301 erzeugt, deren Abstand b von der zur unteren Bandoberfläche orientierten Kantenverformung 2 entsprechend den F i g. 4 und 7 kleiner als a ist Diese Verschiebung der KantenV'irformung 301 gegenüber den Kantenverformunge/i :l bewirkt eine Anlage entsprechender Kantenverfornungen an ihren gegenüberliegenden Flanken, wie in Fig. 7 dargestellt. Diese Kombination von Kantenverformungen benachbarter Windungen erzeugt einen formschlüssigen Schubverbund der Kräfte F₂ entgegen der Wickelrichtung d der F i g. 10. Durch horizontale Verschiebung des Werkzeugtragradpaares 6,61 entsprechend den Pfeilrichtungen e bzw. d in den _2<i Fig. 18 und 17 kann dessen Abstand zu den Werkzeugtragradpaaren 4, 41 und 5, 51 und damit die Lage der Kantenverformung 301 zur Kantenverformung 2, (1. h. der Abstand b, kontinuierlich während des Bandlaufs derart geändert werden, daß die Kantenver- _J0 formungon 301 der jeweils vorhergehenden Windung und die Kantenverformungen 2 der auflaufenden Windung in der in Fig.7 dargestellten Form eng aneinander zu liegen kommen.

Die Änderung der Tiefe der einzelnen Kantenverfor- ^₅ mungen 2, 3, 301 läßt sich durch Änderung der Achsabsiände der korrespondierenden Werkzeugtragräder 4, Ί1; 5,51; 6,61 in Richtung der Pfeile k, K;g,g'\ f, /"'der Fig. 18 und 17 erreichen, wobei die Zahnräder 7, 71; 8, 81 9, 91; 10, 110; H, 111; 12,121, 13, 131 für die notwendige Synchronisation der korrespondierenden Werkzeigtragräder 4,41; 5, 51; 6, 61 sowie der jeweils korrespondierenden Werkzeugtragradpaare 4,41/6,61; 5,51/6,61 sorgen.

Um aich mit entsprechenden Breitenschwankungen behaftete unbesäumte Bänder derart mit Kantenverformungen zu versehen, daß sich deren Abstand von ihren Bandkanten nicht ändert, wird vorgeschlagen, daß die Achsen der Werkzeugtragräder auf beiden Seiten des Bandes unabhängig voneinander um einen geringfügigen Winkel in der Bandebene zu schwenken sind, damit die Werkzeugtragräder der Breitenänderung des Bandes auf beiden Seiten unabhängig voneinander ohne Erzeugung einer das Band in Querrichtung wölbenden oder straffenden Kraft folgen können.

Gemäß F i g. 19, die eine Seitenansicht eines Bandringes 22, und Fig.20, die eine Draufsicht auf Fig. 19 darstellt, sind mehrere Möglichkeiten zur Deckung des Bandwickelmoments M=ZR denkbar, insbesondere dann, wenn der Bandanfang ohne Einspannung in einen ^₀ Haspelklemmschlitz mit Hilfe eines Riemenwicklers um die Haspelwelle herumgelegt wurde.

Die neuartigen Tragleisten 141 der Haspelwelle 14 werden in Anpassung an die Banddicke so weit radial in die Wickelstellung verschoben, daß der Umfang der Mittelebene der ersten mittels Riemenwickler herumgelegten Windung möglichst genau ein ganzes Vielfaches des Teilungsabstands t der zur Haspelwelle 14 orientierten Kantenverformungen 2 beträgt.

In diesem Fall verhaken die Tragieisten 141 formschlüssig mit den Kantenverformungen 2 des Bandes 1, so daß die dem Bandwickelmoment M₀ der Haspelwelle 14 entsprechende Umfangskraft der Haspelwelle 14 mit großer Sicherheit über die Kantenverformungen 2 des Bandes 1 im Formschluß in die erste Bandwindung eingebracht wird.

Mit wachsendem Bandringdurchmesser 2 R und größeren Bandwickelzugkräften Zkann das Haspelwellenmoment Af₀ durch Bandkantenantrieb entlastet werden. Durch eine angetriebene, umlaufende Zahnkette 52, deren Teilung der Zähne 521 der Teilung t der korrespondierender/ Bandkantenverformungen 3 entspricht, wird in jede Bandkante des Bandringes 22 das Antriebsmoment 0,5 M2 in erster Linie im Formschluß zwischen den Zähnen 521 und den korrespondierenden Bandkantenverformungen 3 eingetragen. Die Kettenräder 511 und 512 verändern dabei mit wachsendem Durchmesser des Bandringes 22 ihre Lage derart, daß die Zähne 521 der angetriebenen Zahnkette 52 ständig in Kontakt mit den korrespondierenden Kantenverformungen 3 des Bandes 1 im Bandring 22 bleiben.

Eine andere Möglichkeit zur Unterstützung des Haspelwcllenmoments M₀ ist durch einen kraftschlüssigen Bandkantenantrieb über ein Reibrad 50 mit zylindrischer, kegeliger oder kugeliger Oberfläche gegeben. Das Antriebsmomeiil 0,5 Mi wird dabei in beide Bandkantenbereiche eingetragen.

Durch Anpassung der Lage der Reibräder 50 an den wachsenden Durchmesser des Bandringes 22 ist sichergestellt, daß diese immer im günstigsten äußeren Bundbereich wirken. Die Bandkantenantriebe über Zahnkette 52 mit Zähnen 521 sowie Reibrad 50 können auch gemeinsam zur gleichen Zeit wirksam werden.

Fig.21 stellt einen Querschnitt, Fig.22 einen Längsschnit: durch eine Haspelwelle 14 mit einem geöffneten Bandring 22 dar. In der rechten Hälfte befinden sich die den geöffneten Banc'ring 22 tragenden Tragleisten 141 in der gespreizter, in der linken Hälfte dagegen in der zurückgezogenen Position.

Die Tragleisten 141 werden durch mehrere kurze steile Keilflächen 142 gestützt.

Um ein Verrutschen der 1. Windung in Achsrichtung zu verhindern, sind die Tragleisten 141 auf ihrer Vorderseite mindestens in Bandbreitenbereich mit sägezahnartigen Ausnehmungen 143 versehen. Die eigentliche Tragwelle 144 des Haspels 14 ist ein dickwandiges Rohr mit zentralsymmetrischen Trageigenschaften.

Entsprechend Fig. 22 und 23 werden die Tragleisten 141 gemeinsam durch die axiale Verschiebung einer Häspeistirnscheibe 145 verstellt.

F i g. 24 s'.cllt einen Tcilschnätt durch F i g. 23 dar mn den Tragleisten 141 und ihren sägezahnartigen Ausnehmungen 143.

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metallband für einen gewickelten Bund mit einem freien Raum zwischen den einzelnen Windungen, das im Bereich beider Bandkanten örtlich begrenzte Verformungen aufweist, die sich an korrespondierenden Verformungen der vorhergehenden Windung in tangentialer Richtung anlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der zur einen bzw. zur anderen Bandoberfläche orientierten örtlichen Verformungen mit jeder Windung fortschreitend um ein den Windungssprung aus Banddicke h und Windungsabstand s berücksichtigendes Maß c, in bzw. Maß C₂ entgegen der Bandlaufrichtung gegenüber den örtlichen Verformungen der vorhergehenden Windung verschoben sind.

2. Metallband nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gleichmäßig über den Umfang der jeweils auflaufenden Windung verteilte Verschiebung der Folge der Verformungen.

3. Metallband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die korrespondierenden Verformungen etwa in der gleichen Winkelposition im Bund angeordnet sind.

4. Metallband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die korrespondierenden Verformungen auf mehrere Winkelpositionen im Bund verteilt angeordnet sind.

5. Metallband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zur oberen und der zur unteren Bandoberfläche orientierten Verformungen und ihr gegenseitiger Abstand gleich groß ist.

6. Metallband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zur oberen und der zur unteren Bandoberfläche orientierten Verformungen ungleich und ihr gegenseitiger Abstand gleich oder ungleich groß ist.

7 Metallband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen schräg zu ihren Bandkanten an geordnet sind und mit den Verformungen im Bereich der anderen Bandkante eine pfeilförmige Anordnung für einen formschlüssigen Schubverbund benachbarter Windungen auch in Richtung der Wickelachse bilden.

8. Metallband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Schubverbund auch in Achsrichtung im Formschluß sichernden pfeilförmigen Anordnung nur ein Teil der Verformungen im Bereich beider Bandkanten schräg zu ihren Bandkanten angeordnet ist.

9. Metallband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des Schubverbundes in Achsrichtung im Formschluß in Bandlängsrichtung oder schräg zu ihren Bandkanten im engsten Bandkantenbereich liegende feinzahnige Rillen angeordnet sind.

K). Metallband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen in Abhängigkeit von Wickelradius veränderliche Verformungstiefen aufweisen.

H. Metaliband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des entgegen der Wickelrichtung nur kraftschlüssigen Schubverbundes zwischen benachbarten Windungen einige Verformungen angeordnet sind, die im Bund einen formschlüssigen Schubverbund entgegen der Wickelrichtung bilden.

12. Metallband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Folge der Verformungen in oder entgegen der Bandlaufrichtung für mindestens die letzte Windung in einer Größe erzeugt ist, die in Verbindung mit der dieser Windung kurz vor dem Aufwickeln erteilten größeren Krümmung als ihrer Lage im gewickelten Bund entspricht und durch ihre damit gegebene elastische Umklammerung des Bundes ein Verhaken ihrer korrespondierenden Verformung mit denjenigen der jeweils vorhergehenden Windung entgegen der Wickelrichtung gewährleistet

13. Vorrichtung zur Herstellung des Metallbandes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, bei der zur Erzeugung der Verformungen im Bereich beider Bandkanten untereinander synchron rotierende Werkzeugtragradpaare vorgesehen sind, auf deren Umfangen sich Matrizen und Patrizen für die örtliche Verformung der Kantenbereiche des Bandes befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überlagerung der der Bandduichlaufgeschwindigkelt angepaßten Drehbewegung der Werkzeugtragräder (4,41,5,51,6,61) ein Planetengetriebe (25, 27, 28) oder ein entsprechend gesteuerter elektrischer oder hydraulischer Antrieb angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Matrizen (36) und Patrizen (37) in den korrespondierenden Werkzeugtragrädern gleich groß, ihr gegenseitiger Abstand gleich oder ungleich groß ist und Matrize und Patrize auf den Umfangen der Werkzeugtragräder aufeinanderfolgen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Matrizen (36) und Patrizen (37) in den korrespondierenden Werkzeugtragrädern ungleich groß und ihr gegenseitiger Abstand zum größeren Teil gleich und im übrigen ungleich groß ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Drehwegüberlagerung des Werkzeugs ein auf das Außenrad (28) des Planetengetriebes einwirkender Schneckentrieb angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine axial verschiebliche zylindrische Schnecke, um der kontinuierlichen Drehwegüberlagerung des Werkzeugs durch den Schneckentrieb eine zusätzliche negative oder positive Drehwegüberlagerung des Werkzeugs in einem Schritt zu überlagern.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung der Schnecke ein hydraulischer oder pneumatischer Kolben oder eine mechanische oder elektrodynamische Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugtragräder mit einer sich gegenüber ihrem Werkzeugtragrad frei drehenden, elastisch gebetteten Niederhailerscheibe (31,311) mit separatem Antrieb ausgerüstet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterscheiben (31,

311) del artig ausgebildet sind, daß sie ihre Bandkantenbereiche winkelartig verkröpfen.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugtragräder elastisch mit ihrem Antrieb verbunden sind.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Stellbefehls für die Einleitung der Verschiebung der Folge der Verformungen ein mit ,₀ der Haspelwelle (14) umlaufendes Signai (19) vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellbefehl bzw. das Signal (19) immer in der gleichen Winkelposition der Haspelwelle (14) auftritt

24. Vorrichtung nach Anspruch 22. dadurch gekennzeichnet, daß ein Verzögerungsglied in der Befehlskette vom mit der Haspeiweiie (14) umlaufenden Signal (19) bis zum BetätigiUigsgUcd für die _2& Verschiebung der Folge der Verformungen für das Einsetzen dieser Verschiebung vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Achsabstände der Werkzeugtragräder eines Werkzeugtragradpaares an unterschiedliche Banddicken und/oder unterschiedliche Austiefungen der Verformungen und zur exakten Synchronisation zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeugtragrad ein Kammwalzgetriebe und Abtriebsspindeln mit gleichen veränderlichen Neigungswinkeln zu ihrer Bandkante vorgesehen sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei unveränderlichem Achsabstand während des Betriebes zur Änderung der Anstellung der Werkzeuge in Anpassung an unterschiedliche Austiefungen der Verformungen die Patrizen (37) in den Werkzeugtragrädern radial verstellbar sind.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei unveränderlichem Achsabstand zur Änderung der Anstellung der Werkzeuge in Anpassung an unterschiedliche Banddicken und/oder unterschiediiche Austiefungen der Verformungen ein Werkzeugtragrad mit seiner Achse um den Mittelpunkt des mit einem gleichartigen Zahnrad (12) die Zwangssynchronisation beider Werkzeugtragräder herstellenden Zahnrads (121) mit kugelig ausgebildeten Zahnkranzaußenflächen und Zähnen schwenkbar angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugtragräder in der Laufebene der Matrizen (36) und Patrizen (37) elastisch gebettete Niederhalterringe (371, 372) aufweisen, die bei der Anstellung der Werkzeugtragräder zum Zweck der Erzeugung stärker aus der Bandoberfläche hervortretender Verformungen mit dem gleichen Werk- _ft0 zeug die Patrizen (37) entsprechend weiter aus der Laufebene hervortreten lassen.

29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überbrückung größerer Banddickenbereiche mit dem gleichen Werkzeug geteilte, in tangentialer Richtung elastisch gestützte Matrizen vorgesehen sind, die sich durch öffnen gegen eine elastische Schließkraft der größeren Banddicke automatisch anpassen.

30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Werkzeugtragräder auf beiden Seiten des Bandes (1) unabhängig voneinander um einen geringfügigen Winkel in der Bandebene schwenkbar sind.

31. Vorrichtung zum Aufwickeln eines Metallbandes nach einem oder mehrerer, der Ansprüche 1 bis 12 unter einer Gegenzugkraft, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem angetriebenen Tragrohr (144) zwecks formschlüssiger Übertragung der Tragrohrumfangskraft in die erste Bandwindung, mindestens im Teilungsabstand der zum Tragrohr orientierten Verformungen der Bandkanten, radial verstellbare, den Bandring (22) stützende Tragleisten (141) angeordnet sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelhaspel als Doppelkonushaspel mit gemeinsamen Antrieb, Tragleisten und mit oder ohne Klemmschlitze ausgebildet ist.

33. Vorrichtung nach den Ansprüchen 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragleisien (141) an ihrer in Wickelrichtung vorn liegenden Kante mit säg:zahnähnlichen Ausnehmungen (143) versehen sind.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, gekennzeichnet durch einen Bandringkantenantrieb mit einem Zahnrad oder einer Zahnkette zur Einleitung eines Teils des mit dem Wickelradius anwachsenden Bandringwickelmoments in der Ebene des Haspelwellenmoments in beide Bandkanten.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch Reibräder mit zylindrischer, kegeliger oder kugeliger Mantelfläche zur kraftschlüssigen Einleitung des Antriebsmoments für den Bandringkantenantrieb in der Ebene senkrecht oder in einem Winkel zur Ebene des Haspelwellenmoments in beide Bandkanten im äußersten Windungsbereich.