DE2721729A1

DE2721729A1 - Wickeldorn fuer warmwalzband

Info

Publication number: DE2721729A1
Application number: DE19772721729
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Asai; Noboru Hase; Teruo Hiramatu; Hiroshi Okabe; Chiba Sawara
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1976-05-15
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1977-11-24
Also published as: DE2721729C3; US4107969A; GB1545422A; IT1083380B; FR2350898A1; FR2350898B1; DE2721729B2

Description

Liedl, Nöth, Zei-Ier Patentanwälte

Γ, u ■ M μ η t; h ε η 2 2 Steinsdorfstraße 21 - 2 2 · Telefon 089 / 29 84 62

B 8316

SUMITOMO METAL INDUSTRIES, LTD. 15, 5-chome, Kitahama, Higashi-ku, Osaka, Japan

Wickeldorn für Warmwalzband

Die Erfindung betrifft einen Warmwalzbandwickeldorn, mittels dem die Bildung von oberseitigen Markierungen (Einkerbungen oder Einprägungen), die am vorderen Ende der Wicklung während des Aufwickeln eines relativ dicken Warmwalzbandes, beispielsweise eines Bandstahles, hervorgerufen werden, verhindert werden können.

709847/1102

-2 -

Auf dem Gebiet des Warmwalzens wird in letzter Zeit die Produktion relativ dicker Warmwalzbänder, beispielsweise Stahlplatten von 6 mm Dicke oder mehr, gesteigert. Um solch ein relativ dickes Warmwalzband aufzuwickeln, wird im allgemeinen ein Dorn verwendet, der als Wickelwelle eine Anordnung aus einer Kernwelle und einer Vielzahl von Trommelsegmenten aufweist, die in Umfangsrichtung in beispielsweise vier gleiche Teile unterteilt sind. Während ein Dorn dieser Art zwar radial vergrößert und verkleinert werden kann, indem in entsprechender Weise die Kernwelle oder die Trommelsegmente eingestellt werden, weist er dennoch beim Aufwickeln eines relativ dicken Warmwalzbandes einen gravierenden Nachteil insofern auf, als aufgrund des Unterschiedes in der Dicke des aufgewickelten Bandes in denjenigen Teilen des Bandes, die das am Dorn befestigte vordere aufgewickelte Ende über drei bis fünf Windungen überlappen, oberseitige Markierungen (Einkerbungen, Einprägungen oder dgl.) gebildet werden, da der Querschnitt der Windung fast stets in Form eines korrekten Kreises gehalten wird. Hierdurch wird es unvermeidlich, das vordere Teil des Bandes in einer Länge von 5 - 10 m, gerechnet vom Wicklungsende, als Ausschuß auszuscheiden.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist schon vorgeschlagen worden, Drückrollen, beispielsweise Umschlag- bzw. Umhüllungswalzen oder Dämpfungseinrichtungen vorzusehen. Auch dies hat jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse gezeigt.

Da andererseits beim Aufwickeln eines relativ dünnen Bandes nicht die Möglichkeit gegeben ist, daß oberseitige Markierungen auftreten, ist hierbei keine Dämpfungseinrichtung erforderlich. Hierbei würde vielmehr die Anordnung einer Dämpfungseinrichtung einen Schlupf zwischen dem Dorn und dem Band bewirken. Es müssen daher dann, wenn unter Anwendung des mit einer Dämpf ungs einrichtung versehenen Dorns solche

709847/1102

272Ί729

relativ dünnen Bänder aufgewickelt werden, Einrichtungen vorgesehen werden, mittels denen die Dämpfer davon abgehalten werden, ihre Dämpfungsfunktion zu erfüllen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dorn zu schaffen, mittels dem beim Aufwickeln eines Warmwalzbandes das Auftreten oberseitiger Markierungen verhindert werden kann, um dadurch die Nachteile der bisher benutzten Dorne zu beseitigen und die Ausbeute an jeweils erzielten Wicklungen relativ dicker Bänder zu steigern.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Dämpfungseinrichtung, die bei einem Dornausfahr- und -zusammenfahrmechanismus sowohl des Keiltyps als auch des Gelenktyps anwendbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Schaffung eines Dor ns, der sich nicht nur zum Aufwickeln eines relativ dicken Warmwalzbandes, sondern auch zum Aufwickeln eines relativ dünnen Warmwalzbandes eignet.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Der Warmwalzbandwickeldorn gemäß der Erfindung weist einen Mechanismus auf, mittels dem eine Vielzahl von in gleichem Umfangsabstand unterteilten Trommelsegmenten um eine Kernwelle in Eingriff bringbar ist und die Kernwelle oder die Trommelsegmente relativ zueinander axial bewegbar sind, um hierdurch die durch die Segmente gebildete Trommel radial auszudehnen bzw. zu verkleinern. Oberseitige Markierungen, die durch die Verwendung solch eines Dorns am vorderen Wicklungsende eines Warmwalzbandes gebildet werden, werden dadurch verhindert, daß zwischen der Kernwelle und jedem Trommelsegment ein

Dämpfer bzw. Puffer vorgesehen ist.

7onn/_t, 7/1102

8316

-Λ -

Der erfindungsgemäße Wickeldorn ist derart ausgebildet, daß er die sich aufgrund der Dicke des vorderen Wicklungsendes ergebende Vorwölbung der Wicklung absorbiert, indem die Wicklungsfläche des Wikkeldorns an der gewünschten Stelle teilweise mit einer Ausnehmung versehen bzw. zurückgezogen ist und jedes der Trommelsegmente elastisch federnd gehalten wird.

Der Bandwickeldorn gemäß der Erfindung besitzt eine Vielzahl von Segmenten einer Trommel, die in Umfangsrichtung in gleiche Segmente unterteilt ist, eine koaxial in diese Trommel eingeführte Kernwelle und eine Vielzahl von Dämpfungseinrichtungen, die jeweils zwischen der Kernwelle und jedem Trommelsegment vorgesehen sind, so daß die durch diese Segmente gebildete Trommel mittels einer axialen Relativbewegung zwischen der Kernwelle und den Trommelsegmenten radial vergrößert und verkleinert werden kann.

Der Mechanismus zum radialen Vergrößern und Verkleinern der Trommelsegmente ist bisher in zwei Arten vorgesehen gewesen, nämlich in Form eines Mechanismus des Keiltyps und eines Mechanismus des Gelenk- bzw. Lenkertyps. Der Mechanismus des Keiltyps besitzt eine Kernwelle, an der eine Vielzahl von im Umfangsabstand voneinander angeordneter Linien aus sägezahnförmig geneigten und sich in Längsrichtung der Welle erstreckenden Flächen vorgesehen sind, und eine Vielzahl von Trommelsegmenten, die in Umfangsrichtung der Trommel in gleichem Abstand zueinander unterteilt und jeweils an ihrer Innenfläche mit einer Linie aus längsverlaufenden sägezahnförmigen Eingriffsflächen versehen sind, die zu den geneigten Sägezahnflächen der Kernwelle komplementär sind, so daß die durch diese Segmente gebildete Trommel mittels einer relativen Axialbewegung zwischen der Kernwelle und der durch die Segmente gebildeten Trommel radial vergrößert und verkleinert werden kann. Demgegenüber besitzt der Mechanismus des Ge-

709847/1102 8316

-Λ -

lenk- oder Lenkertyps eine Vielzahl von Trommelsegmenten, die in Umfangsrichtung der Trommel in gleichem Abstand voneinander geteilt sind, eine Kernwelle, die mittig in einem zylindrischen Raum innerhalb der durch diese Segmente gebildeten Trommel angeordnet ist, und eine Anzahl von Lenkern, die jedes Segment mit der Kernwelle unter Belassung eines vorgegebenen Abstandes dazwischen verbinden, so daß die durch diese Segmente gebildete Trommel durch eine axiale Bewegung entweder der Trommelsegmente oder der Kernwelle radial vergrößert und verkleinert werden kann.

Um die Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung bei dem Vergrößerungs- und Verkleinerungsmechanismus des Keiltyps anzuwenden, kann der erfindungs gern äße Dorn derart ausgebildet sein, daß in jeder geneigten Fläche der Kernwelle oder der Trommelsegmente in vorgegebener winkliger Richtung eine Ausnehmung gebildet ist, in die ein Block der Dämpfungseinrichtung eingepaßt ist, wobei zwischen dem Boden der Ausnehmung und dem Block ein elastisch federndes Glied angeordnet ist. Der Block kann in zwei Stücke unterteilt sein, die in Paßeingriff miteinander stehen, so daß ein elastisch federndes Glied dazwischen angeordnet werden kann.

Um demgegenüber die Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung bei dem Vergrößerungs- und Verkleinerungsmechanismus des Lenkertyps anzuwenden, kann der Dorn gemäß der Erfindung derart ausgebildet sein, daß an einer Stelle, die der Lenkerangriffs- bzw. -befestigungsstelle der Kernwelle oder des Trommelsegmentes entspricht, eine Ausnehmung gebildet und in diese Ausnehmung ein Block eingepaßt ist, wobei ein Ende des Lenkers an dem Block angelenkt ist, der nunmehr die kernwellenseitige oder trommelsegmentseitige Lenkerangriffsstelle bzw. Lenkerbefestigungsstelle bildet; außerdem ist zwischen dem Boden der Ausnehmung und dem Block ein elastisch federndes Glied angeordnet .

709847/1102

Um den Dorn gemäß der Erfindung zum Wickeln sowohl dicker als auch dünner Warmwalzbänder anwenden zu können, kann nahe den beiden Enden der Trommel ein Haltering befestigt sein, um die durch die Segmente gebildete Trommel an einer Durchmesservergrößerung zu hindern und, wenn ein relativ dünnes Band aufgewickelt wird, um die Dämpfungseinrichtung in der Außerbetriebsstellung zu halten, indem die Trommel auf ihrem größten, am weitesten ausgefahrenen Durchmesser gehalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 teilweise geschnitten in Seitenansicht die Dämpfungs

einrichtung gemäß der Erfindung, die - des Beispiels halber - bei dem konventionellen Dorn des Keiltyps angewendet ist;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit anderer

Arbeitsweise;

Fig. 3A abgewandelte Ausführungsformen der Dämpfungsein-

^{und 3B} richtung;

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV nach Fig. 1;

Fig. 5 perspektivisch aus einander ge zöge η eine Ausführungs

form der Dämpfungseinrichtung;

Fig. 6 teilweise geschnitten in Seitenansicht die Dämpfungs

einrichtung in der Anwendung bei dem konventionellen Dorn des Lenkertyps;

709847/1102 8316

-Jt-

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung mit anderer Ar

beitsweise;

Fig. 8 einen Querschnitt gemäß Linie VHI-VHI nach Fig. 6;

Fig. 9 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung des Dorns, der

teilweise verbessert ist, so daß er sich zum Aufwikkeln eines relativ dünnen Bandes eignet;

Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Darstellung mit anderer Ar

beitsweise und

Fig. 11 eine der Fig. 9 ähnliche Darstellung des bei dem Dorn

des Lenkertyps angewendeten Mechanismus.

Bevor einige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, soll des besseren Verständnisses halber ein Ausführungsbeispiel desjenigen Mechanismus erläutert werden, mittels dem der konventionelle Wickeldorn radial vergrößert und verkleinert werden kann. Hierbei ist bei einem Vergrößerungs- und Verkleinerungsmechanismus des Keiltyps, wie aus Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich, eine Trommel inUmfangsrichtung in beispielsweise vier Segmente 1 von gleicher Ausbildung unterteilt. Koaxial zu dieser durch die vier Segmente 1 gebildeten Trommel erstreckt sich eine Kernwelle 2 von unterschiedlicher Ausbildung durch die Trommel. An der in Berührung mit der Kernwelle 2 stehenden Innenfläche jedes Trommelsegmentes 1 ist eine Reihe axial verlaufender sägezahnförmiger, geneigter Flächen 11 vorgesehen. Weiterhin sind an der in Berührung mit den Trommelsegmenten 1 stehenden Oberfläche der Kernwelle 2 vier Linien von axial verlaufenden sägezahnförmigen geneigten Flächen 21 vorgesehen, die komplementär zu den geneigten Flächen 11 der Trommelsegmente 1 ausgebildet sind. Die Seg-

70 9 847/1102 8316

-B-

mente 1 werden an einem axialen Ende durch eine wellenseitig vorgesehene Verriegelungseinrichtung 3 gehalten und sind über einen vorgegebenen Abstand hinweg radial beweglich. Die Trommelsegmente 1 sind derart ausgebildet, daß dann, wenn die Kernwelle 2 relativ zu den Segmenten 1 axial bewegt wird, die vier Segmente 1 gleichzeitig aufgrund des Eingriffs zwischen den geneigten Flächen 11, 21 radial über denselben Abstand bzw. dieselbe Strecke bewegt werden, so daß dadurch die Trommel, d.h. der Dorn, radial vergrößert oder verkleinert wird. Aus Fig. 1 ist eine Ausbildung ersichtlich, bei der die Kernwelle 2 stationär angeordnet ist, während die Trommelsegmente 1 axial beweglich sind, so daß dadurch die Trommel radial vergrößert oder verkleinert werden kann. Fig. 2 zeigt demgegenüber eine Ausbildung, bei der im Gegensatz zu Fig. 1 die Trommelsegmente stationär angeordnet sind und die Kernwelle axial beweglich ist, um dadurch die Trommel radial zu vergrößern oder zu verkleinern.

Bei dem Vergrößerung- und Verkleinerungsmechanismus des Dorns des Lenkertyps gemäß Fig. 6, 7 und 8 ist eine Trommel jeweils in gleichem Umfangsabstand in beispielsweise vier Segmente 101 jeweils derselben Ausbildung unterteilt. Außerdem ist eine Kernwelle 102 von anderer Ausbildung derart angeordnet, daß sie sich durch einen in der Mitte der Trommel gebildeten Raum hindurch erstreckt. In der Mitte der Kernwelle 102 ist eine Steuerwelle 112 vorgesehen, die sich durch die Kernwelle 102 erstreckt. Die Steuerwelle 112 ist mittels eines an ihrem einen Ende befestigten Armkreuzes bzw. Speichensterns 103 mit den Trommelsegmenten 101 verbindbar, so daß die Bewegung der Steuerwelle 112 auf die Trommelsegmente 101 übertragen wird. Jedes Trommelsegment 101 ist in einem vorbestimmten Abstand S. parallel zur Kernwelle 102 angeordnet und über eine Anzahl von Parallellenkern 105 mit der Kernwelle 102 verbunden. Wenn die Kernwelle 102 und die

703847/1102 8316

Trommelsegmente 101 relativ zueinander axial bewegt werden, indem die Kernwelle 102 oder die Steuerwelle 112 entsprechend eingestellt wird, werden die Lenker 105 gleichförmig geneigt, so daß dadurch der Raum bzw. der Abstand S„ vergrößert oder verkleinert und auf diese Weise die durch die vier Segmente 101 gebildete Wickeltrommel radial vergrößert oder verkleinert wird. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Kernwelle 102 stationär angeordnet ist, während die Steuerwelle 112 und die Segmente 101 axial bewegbar sind, um auf diese Weise die Trommel radial zu vergrößern und zu verkleinern. Fig. 7 zeigt demgegenüber eine Ausführungsform, bei der im Gegensatz zu Fig. 6 die Steuerwelle 112 und die Trommelsegmente 101 stationär angeordnet sind, während die Kernwelle 102 axial beweglich ist, um die Trommel radial zu vergrößern und zu verkleinern.

Im folgenden sei nun die Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Bei dem Dorn des Keiltyps gemäß Fig. 1, 2 und 4 ist eine Trommel in vier gleiche Segmente 1 unterteilt, wobei jedes Segment 1 unabhängig in Richtung zur Trommelachse, d.h. in radialer Richtung, verstellbar ist. Bei dem Dorn gemäß der Erfindung ist zwischen den geneigten Flächen 11 der Segmente 1 und den hiermit in Eingriff bringbaren geneigten Flächen 21 der Kernwelle 2 eine Dämpfungseinrichtung 4 angeordnet, die derart ausgebildet ist, daß sie die Trommelsegmente 1 elastisch federnd hält. Wenn es hierbei erwünscht ist, die Dämpfungseinrichtung 4 senkrecht zu den jeweils zugeordneten geneigten Flächen 11, 21 der betreffenden Teile 1, 2 anzuordnen, ist beispielsweise jede geneigte Fläche 21 der Kernwelle 2 mit einer mit ihrer Achse senkrecht zur betreffenden geneigten Fläche verlaufenden Ausnehmung 22 versehen, in der zwei Blöcke 43, 44 sowie elastisch federnde Glieder, beispielsweise Blattfedern 42, angeordnet sind.

709847/1102 8316

-VO-

Hierbei sind bei jeder Dämpfungs einrichtung 4, wie aus der perspektivisch auseinandergezogenen vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 5 ersichtlich, die elastisch federnden Glieder 42, die beispielsweise die erwähnten Blattfedern sind, zwischen einem Paar zueinander komplementärer Blöcke 43, 44 angeordnet, um auf diese Weise eine geeignete Dämpfungsfunktion zu gewährleisten.

Radial zwischen der wellenseitigen Verriegelungseinrichtung 3 und jedem Trommelsegment 1 ist ein Dämpfungsraum S. gebildet. Demgemäß ragt der Block 43 jeder Dämpfungseinrichtung 4 senkrecht aus der zugeordneten geneigten Fläche 21 der Kernwelle 2 heraus und steht senkrecht in Eingriff mit der geneigten Fläche 11 des Trommelsegmentes 1, so daß dieses Segment 1 im Abstand S~ zur gegenüberliegenden geneigten Fläche 21 der Kernwelle 2 gehalten wird. Wenn dann auf das Segment 1 eine spezielle Belastung aufgebracht wird, wird der Block 43 aufgrund der vom elastisch federnden Glied 42 ausgeübten Dämpfungs funktion in die Ausnehmung 22 hineingedrückt, so daß auf diese Weise lediglich dasjenige Trommelsegment 1, auf das die spezielle Belastung aufgebracht wurde, in einer solchen Richtung verschoben wird, daß sein Außendurchmesser verkleinert wird.

Obwohl es der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht, die Ausnehmungen 22, in welche die Blöcke 43, 44 der Dämpfungseinrichtung 4 eingesetzt werden, in der Kernwelle 2 vorzusehen, wird derselbe Effekt auch erzielt, wenn die Ausnehmungen 22 in den Trommelsegmenten 1 vorgesehen sind, so daß die Stirnflächen der Blöcke 44 an die geneigten Flächen 21 der Kernwelle 2 anschlagen und mit diesen in Eingriff stehen.

Wenn es erforderlich ist, jede Ausnehmung 22 senkrecht zur Trommelachse vorzusehen, wie aus Fig. 3A ersichtlich, ist die Ausnehmung 22

7 0 98 A 7/ 1 102 8316

-M -

in vorbestimmtem Winkel zur geneigten Fläche 21 der Kernwelle 2 vorgesehen, wobei dann die Oberseite des Blockes 43 mit einer denselben vorbestimmten Winkel aufweisenden geneigten Fläche versehen ist.

Während bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Block aus zwei Stücken mit komplementärer Ausbildung bestand, kann statt dessen zur Vereinfachung der Konstruktion auch ein einziger Block 41 zur Anwendung gelangen, wie aus Fig. 3B ersichtlich. Bei dieser Einzelblockausbildung ist das elastisch federnde Glied 42 direkt am Boden der den Block 41 aufnehmenden Ausnehmung 22 angeordnet.

Anstatt als Material für das elastisch federnde Glied beispielsweise eine Blattfeder, eine Tellerfeder, Gummi oder dgl. zu verwenden, ist es auch möglich, als elastisch federndes Glied einen Fluidmechanismus vorzusehen, der dann an entsprechender Stelle in den Dorn eingebaut wird.

Es ist selbstverständlich weiterhin möglich, die Trommel bzw. den Dorn nicht nur aus vier Segmenten, sondern statt dessen auch aus sechs oder acht Segmenten zu bilden.

Bei dem Dorn des Lenkertyps gemäß Fig. 6, 7 und 8 ist an jeder Stelle, an der ein Ende jedes Lenkers 105 abgestützt bzw. gelagert ist, eine Dämpfungseinrichtung 104 vorgesehen. Hierbei ist das Ende jedes Lenkers 105, anstatt es direkt mit der Kernwelle 102 zu verbinden, gelenkig an einem Block 141 befestigt, der in eine Ausnehmung 122 der Kernwelle 102 eingepaßt ist. Während jeder Block 141 fest in die Ausnehmung 122 eingepaßt ist, ist seine Dicke kleiner als die Tiefe der Ausnehmung 122, so daß er vertikal in der Ausnehmung 122 verschieblich ist. Zwischen dem Boden der Ausnehmung 122 und dem Block 141 ist

7 G 98 4 7/1102 8316

- VL -AS

ein elastisch federndes Glied 142, beispielsweise eine Blatt- oder Tellerfeder, vorgesehen, um dadurch eine Dämpfungsfunktion zu erreichen.

Obwohl es aus Gründen der baulichen Festigkeit von Vorteil ist, die Dämpfungseinrichtung 104, wie bei der beschriebenen Ausführungsform erfolgt, in der Kernwelle 102 vorzusehen, läßt sich derselbe Effekt theoretisch selbst dann erreichen, wenn die Dämpfungseinrichtung 104 segmentseitig vorgesehen ist. Anstelle des elastisch federnden Materials, beispielsweise der Blattfeder, Gummi oder dgl. kann als Dämpfungseinrichtung auch ein Fluidmechanismus zur Anwendung gelangen.

Der mit der Dämpfungseinrichtung versehene Dorn funktioniert folgendermaßen:

Bei dem Dorn des Keiltyps weisen die Dämpfungseinrichtungen 4, die jeweils zwischen die Trommelsegmente 1 und die Kernwelle 2 eingepaßt sind, in der aus Fig. 1 und 4 ersichtlichen Weise jeweils dieselbe Ausbildung auf, so daß beim Auftreten einer Belastung, die größer ist als ein vorbestimmter Wert, der Block 43 elastisch federnd niedergedrückt und die Haltefläche dieses speziellen Blockes 43 niedriger als diejenige der anderen Blöcke gehalten wird. Wenn demgemäß auf eines der vier Segmente 1, welche die Wickeltrommel bilden, eine vorbestimmte Belastung aufgebracht wird, werden die elastisch federnden Glieder 42 der dieses spezielle eine Segmente 1 tragenden bzw. lagernden Dämpfungseinrichtung 4 gegen die ausgeübte Reakt ions kraft niedergedrückt, so daß lediglich dieses eine Segment 1 radial nach innen verschoben wird. Dies hat die Stellung gemäß Fig. 4 zur Folge, bei der ein Teil der durch die vier Segmente 1 gebildeten zylindrischen Welle aufgrund der Dicke t des Bandes 6 niedergedrückt ist. Bei dem beschriebenen Dorn ist es erforderlich, die Rückstellkraft P_ des Dor ns derart

709847/1102 8316

1W

zu bestimmen, daß sie kleiner als die Drückkraft P., von um den Dorn

herum angeordneten Hüllwalzen 7 ist, jedoch größer ist als die Wickelkraft P_M, so daß gilt P-. < P_g < P_w· Zwischen der Zentrifugalkraft P„ des Dorns und der elastisch federnden Rückstellkraft P wird hierbei folgende Beziehung aufrechterhalten:

^PM < ^P+PE < ^PW ⁰^ ^PS

Während des unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung erfolgenden Aufwickeins eines dicken Warmwalzbandes wird das dem vorderen Ende T des Bandes entsprechende Segment la aufgrund des Umstandes, daß zwischen ihm und der Hüllwalze 7 eine zusätzliche Schicht der Wicklung angeordnet ist, in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise tiefer als die anderen Segmente niedergedrückt, so daß dadurch zwischen der Wickelfläche dieses Segmentes la und der Wickelfläche der benachbarten Segmente, insbesondere des in Drehrichtung gesehen vor dem Segment la liegenden Segmentes Ib, ein stufenförmiger Unterschied in der Wicklungsdicke gebildet wird, welcher der Dicke t des Bandes 6 entspricht. Demgemäß werden die elastisch federnden Glieder 42 der das Segment la lagernden Dämpfungseinrichtung 4 aufgrund der von der Hüllwalze 7 ausgeübten Drückwirkung gegen die Reaktionskraft niedergedrückt, so daß das Segment la radial nach innen verschoben wird. Das hat zur Folge, daß die Wicklungsfläche des vorderen Endes T der Wicklung gegenüber der Wicklungsfläche der anderen Teile etwas niedergedrückt ist, so daß dadurch die Ausbildung irgendeines unzulässigen stufenförmigen Unterschiedes in der Wicklungsdicke in sowie nach der zweiten Windung verhindert und das Auftreten irgendwelcher oberseitiger Markierungen in der Wicklung vermieden wird.

Bei dem beschriebenen Dorn des Lenkertyps weisen die Anlenkstellen der zwischen den Segmenten 101 und der Kernwelle 102 angeordneten

709847/1102 8316

-M-

Lenker 105 sämtlich ebenfalls dieselbe Ausbildung auf, wie aus Fig. 6 und 8 ersichtlich. Beim Aufbringen einer Last, die größer ist als ein vorbestimmter Wert, wird das eine Anlenkende des Lenkers 105 niedergedrückt. Wenn demgemäß in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise eine vorbestimmte Last auf irgendein Segment 101a der die Wickeltrommel bildenden vier Segmente aufgebracht wird, werden die elastisch federnden Glieder 142 der dieses eine Segment 101a lagernden Lenker 105 gegen die von ihnen ausgeübte Reaktionskraft zusammengedrückt, so daß hierdurch ein Teil der durch die vier Segmente gebildeten Trommel aufgrund der Dicke t des Bandes 6 niedergedrückt gehalten wird. In diesem Fall wird dasjenige Segment 101a, das der Lage des vorderen Endes T der Wicklung entspricht, stets im Ausmaß der zusätzlichen Dicke eines zwischen ihm und den Hüllwalzen 7 angeordneten Bandes 6 niedergedrückt, so daß dadurch gegenüber der Wickelfläche des benachbarten Segmentes, insbesondere des in Drehrichtung gesehen vorn liegenden Segmentes 101b, aufgrund der Dicke t des Bandes 6 ein stufenförmiger Unterschied in der Wicklungsdicke gebildet wird. Demgemäß werden die Dämpfungseinrichtungen 104 der das Segment 101a lagernden Lenker 105 aufgrund der von den Hüllwalzen 7 ausgeübten Drückwirkung zusammengedrückt, so daß dadurch das Segment 101a radial nach innen verschoben wird. Das hat zur Folge, daß die Wicklungsfläche des vorderen Endes T der Wicklung gegenüber der Wickelfläche der anderen Teile etwas niedergedrückt ist, so daß dadurch die Ausbildung eines unzulässigen stufenförmigen Unterschiedes in der Wicklungsdicke in und nach der zweiten Windung verhindert und das Auftreten irgendwelcher oberseitiger Markierungen in der Wicklung vermieden wird.

Wie oben schon dargelegt, muß zwischen der Rückstellkraft P_ des Dorns, der Drückkraft P der Hüllwalze 7, der Wicklungskraft P-,, der Zentrifugalkraft P„ der Wickelwelle und der elastisch federnden Rückstellkraft P eine Beziehung gemäß den folgenden Formeln vorliegen:

7-09847/1102 8316

- Ve-%

^PM^<PS^<PW

^ΡΜ^<Ρ+ΡΕ^<

Der beschriebene Dorn kann zum Wickeln sowohl des relativ dicken Warmwalzbandes, das eine Dicke von 6 mm oder größer aufweist, als auch des relativ dünnen Bandes, das eine Dicke von 6 mm oder kleiner aufweist, verwendet werden. Beim Aufwickeln des relativ dicken Bandes wird der Durchmesserreduzierbereich der Trommel durch die Dämpfungseinrichtungen gesteuert, während beim Aufwickeln des relativ dünnen Bandes der Durchmesservergrößerungsbereich der Trommel mittels der weiter unten beschriebenen Einrichtung gesteuert wird, da in diesem Fall die Dämpfungseinrichtungen nicht erforderlich sind. In jedem Fall wird hierdurch jedoch das Aufwickeln des Warmwalzbandes verbessert.

Der beschriebene Dorn ist außerdem in der erwähnten Weise mit einer Einrichtung versehen, mittels der ein Ausdehnen des Durchmessers der Trommel verhindert werden kann, um dadurch erforderlichenfalls die Dämpfungseinrichtungen an ihrer Funktion zu hindern.

Im folgenden sei die Einrichtung zur Verhinderung einer Durchmesservergrößerung der Trommel lediglich des Beispiels halber anhand des Dorns des Keiltyps beschrieben. Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich, sind an den beiden Enden der durch die Segmente 1 gebildeten Trommel Ringnuten oder reduzierte Stufen 12 vorgesehen, in die Halteringe 15 lösbar eingepaßt sind. Diese Halteringe 15 sind derart ausgebildet, daß sie einen Innendurchmesser aufweisen derart, daß die Segmente 1 den Trommeldurchmesser nicht mehr vergrößern können und daß die Dämpfungseinrichtungen 4 außer Tätigkeit gehalten sind, wenn ein zum Antrieb der Kernwelle vorgesehener Zylinder 17 seinen größten

70 9 847/1102 8316

-KJ-

oder fast größten Hub aufweist bzw. wenn statt dessen der Zylinder 17 seinen kleinsten oder fast kleinsten Hub aufweist. Weiterhin ist der Hub des Zylinders 17 zweistufig ausgestaltet, weswegen der durch die Segmente 1 bestimmte Standardaußendurchmesser ebenfalls zweistufig ausgestaltet ist, so daß der Hub L. der ersten Stufe, der einen verkleinerbaren Arbeitsbereich der Dämpfungseinrichtungen 4 zur Folge hat, verwendet wird, um ein relativ dickes Band aufzuwickeln (Fig. 9), während der Hub L„ der zweiten Stufe, bei dem die Vergrößerung des Durchmessers aufgrund des Halterings 15 begrenzt ist, zum Wickeln eines relativ dünnen Streifens zur Anwendung gelangt (Fig. 10). Im übrigen bezeichnet L_fl die Lage des Zylinders 17 beim Anfangshub.

Obwohl obige Ausführungsform lediglich unter Bezugnahme auf den Dorn des Keiltyps beschrieben wurde, kann der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke selbstverständlich auch bei dem Dorn des Lenkertyps angewendet werden, wie aus Fig. 11 ersichtlich. Hierbei entsprechen Ausbildung und Arbeitsweise denjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsform .

Die Erfindung kann auch bei einem Dorn angewendet werden, der einen in zwei Stufen ausdehnbaren bzw. zusammenziehbaren Zylinder aufweist. Dies bedeutet, daß nach dem Aufwickeln einer Windung des Bandes der Zylinder verschoben wird, so daß der Dorn sich in zwei Stufen ausdehnt bzw. vergrößert, was zur Folge hat, daß die elastisch federnden Glieder in der ersten Stufe ihre Funktion ausüben, in der zweiten Stufe ihre Funktion jedoch nicht mehr ausüben, so daß dadurch auf das Band eine geeignete Spannung aufgebracht und die Wicklungsform verbessert wird.

Aufgrund des insgesamt beschriebenen Dor ns ist es möglich, ein relativ dickes Warmwalzband ohne Bildung oberseitiger Markierungen auf-

70 9 847/1102 8316

-yi -so

zuwickeln, so daß dadurch die Ausbeute der gewünschten Erzeugnisse, insbesondere dicker spiralig gewickelter Rohre, beträchtlich vergrößert wird.

Mit dem die Aufwicklung relativ dicker Warmwalzbänder ermöglichenden Dorn ist es weiterhin möglich, beliebige, relativ dicke und dünne Bänder ohne irgendwelche Fehler präzise aufzuwickeln, so daß dadurch die Wicklungsform verbessert und die Qualität der Erzeugnisse beträchtlich gesteigert wird.

70 9R47/1102 8316

-Q4

Leerseite

Claims

- ve - Patentansprüche

1. i Warmwalzbandwickeldorn mit einer Trommel, die durch eine Vielzahl von in gleichem Umfangsabstand voneinander geteilten Segmenten gebildet ist, und einem Mechanismus zum radial erfolgenden Vergrößern und Verkleinern der Trommel, indem die Trommelsegmente um eine Kernwelle herum mit dieser in Eingriff stehen und die Kernwelle oder die Trommelsegmente relativ zueinander axial bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kernwelle (2, 102) und jedem Trommelsegment (1, 101) eine Dämpfungseinrichtung (4, 104) vorgesehen ist, die Kontaktblöcke (41, 43, 44; 141) und diese elastisch federnd lagernde elastische Glieder (42, 142) aufweist.

2. Warmwalzbandwickeldorn des Keiltyps mit einer Kernwelle, die an ihrer Außenfläche eine Vielzahl von im Umfangsabstand zueinander angeordneten Linien aus in Längsrichtung der Welle verlaufenden sägezahnförmigen, geneigten Flächen aufweist, einer Vielzahl von Trommelsegmenten, die in Umfangsrichtung der Trommel gleich groß unterteilt und jeweils an ihrer Innenfläche mit einer Linie aus längsverlaufenden sägezahnförmigen Eingriffsflächen versehen sind, die komplementär zu den sägezahnförmigen geneigten Flächen der Kernwelle ausgebildet sind, und mit einem Mechanismus zum radialen Vergrößern und Verkleinern der durch die Segmente gebildeten Trommel mittels einer relativen Axialbewegung der Kernwelle oder der Trommelsegmente, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kernwelle (2) und jedem Trommelsegment (1) Dämpfungs einrichtungen (4) vorgesehen sind, die jeweils einen Block (41, 43, 44) sowie ein elastisch federndes Glied (42) aufweisen, wobei der Block in eine Ausnehmung (22), die in jeder geneigten Fläche (11, 21) entweder der Kernwelle (2) oder der Trommelsegmente (1) in vorbestimmter Winkelrichtung zu diesen geneigten Flächen vorgesehen ist, eingepaßt ist, während das elastisch

⁷09847/1102 8316

ORIGINAL INSPECTED

federnde Glied (42) zwischen die Bodenfläche der Ausnehmung und den Block eingesetzt ist.

3. Wickeldorn nach Anspruch 2, dadurc h gekennzeichnet, daß der Block in zwei Stücke (43, 44) unterteilt ist, die komplementär zueinander ausgebildet sind und miteinander in Eingriff stehen und zwischen denen ein elastisch federndes Glied (42) angeordnet ist.

4. Wickeldorn nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) senkrecht zur geneigten Fläche (11 bzw. 21) angeordnet ist.

5. Wickeldorn nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (22) senkrecht zur Dornachse verlaufend in der betreffenden geneigten Fläche (11 bzw. 21) vorgesehen ist (Fig. 3A).

6. Wickeldorn nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der Trommel an jedem der beiden Trommelenden ein Haltering (15) befestigt ist, um eine Durchmesservergrößerung der Trommel während des Wickelvorgangs zu unterbinden (Fig. 9, 10).

7. Warmwalzbandwickeldorn des Lenkertyps mit einer Vielzahl von in gleichem Umfangsabstand voneinander unterteilten Trommelsegmenten, einer Kernwelle, die in der Mitte eines Hohlraums innerhalb der durch die Segmente gebildeten Trommel angeordnet ist, einer Anzahl von Lenkern, welche die Segmente im vorbestimmten Abstand mit der Kernwelle verbinden, und einem Mechanismus zum radialen Vergrößern oder Verkleinern der durch die Segmente gebildeten Trommel mittels einer axialen Relativbewegung der Segmente oder der Kernwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kernwelle (102) und je-

709847/1102 8316

dem Trommelsegment (101) Dämpfungseinrichtungen (104) vorgesehen sind, die jeweils einen Block (141) und ein elastisch federndes Glied (142) aufweisen, wobei der Block in eine Ausnehmung (122), die an einer Stelle entsprechend der kernwellenseitigen oder segmentseitigen Lenkerbefestigungsstelle vorgesehen ist, eingepaßt ist und als kernwellenseitige oder segmentseitige Lenkerbefestigungsstelle dient, an der ein Ende des betreffenden Lenkers (105) angelenkt ist, während das elastisch federnde Glied zwischen der Bodenfläche der Ausnehmung und dem Block angeordnet ist.

8. Wickeldorn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der Trommel an jedem der beiden Trommelenden ein Haltering (15) befestigt ist, um während des Wickelvorgangs eine Durchmesservergrößerung der Trommel zu unterbinden.

709847/1102 8316