DE2807614C2

DE2807614C2 - Verfahren zum Aufwickeln nebeneinanderliegender Blechstreifen

Info

Publication number: DE2807614C2
Application number: DE2807614A
Authority: DE
Inventors: Douglas Stuart Vernon Hills Ill. Matsunaga
Original assignee: BRANER ENTERPRISES Inc SCHILLER PARK ILL US
Current assignee: BRANER ENTERPRISES Inc SCHILLER PARK ILL US
Priority date: 1977-02-22
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE2807614A1; CA1069103A; US4093140A; GB1569054A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufwickeln mehrerer Blechstreifenbahnen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.

Metallhersteller stellen Blechbahnen in aufgewickelter Form von beträchtlicher Breite her. Bevor ein derartiges aufgewickeltes Metall verarbeitet werden kann, muß es im allgemeinen in einer Streifenschneidmaschi- ^ ne zu Streifen gewünschter Dicke geschnitten und zur Verschiffung und Verarbeitung wieder aufgewickelt werden. Aufgrund der Art und Weise, wie die großen Blechbahnwickel hergestellt werden, varriiert die Querschnittsdicke der Bahnen von einem Maximum in der Mitte bis zu einem Minimum an beiden entgegengesetzten Seiten. Wenn also ein derartiger Blechbahnwickel in Streifen geschnitten wird, sind manche Streifen dicker als andere. Bisher wurden geschnittene Bleehbahnstreifen so aufgewickelt, daß sie an der Trommel einer Aufwickelvorrichtung befestigt wurden und durch Drehung der Trommel auf diese aufgewickelt wurden. Aufgrund der unterschiedlichen Dicke der Streifen wurden die Streifen größerer Dicke schneller aufgewickelt als die Streifen geringerer Dicke, was bewirkt, daß die dünneren Streifen zwischen der Streifenschneidmaschine und der Aufwickelvorrichtung durchhangen. Um solches durchhängende Bahnmaterial aufzufangen, wurde zwischen Streifenschneidmaschine und Aufwickelvorrichtung im allgemeinen eine Grube vorgesehen. Zusätzlich zu dieser Grube zur Aufnahme durchhängender Streifen des geschnittenen Bahnmaterials wurden bei bekannten Vorrichtungen Spannvorrichtungen eingebaut, welche die einzelnen Streifen voneinander trennen sollten und sie vor dem Aufwickeln auf der Aufwkkelvorrichtung in geeigneter Weise spannen sollten. Beispiele derartiger Vorrichtungen sind etwa die US-Patente 38 83 088 und 36 72 595.

Ein ähnliches Problem bezüglich der fehlenden Gleichförmigkeit bei der Aufwickelgeschwindigkeit für Streifenmaterial besteht beim Schneiden von Bahnen aus Kunststoff oder aus einem anderen nicht metallenen Material und beim Aufwickeln des geschnittenen Materials in dünne Rollen. Das US-Patent 29 85 398 beschreibt ein Beispiel einer ausgereiften Aufwickelvorrichtung, die geschaffen wurde, um die Geschwindigkeit zu egalisieren, mit der solches geschnittene Material zu Rollen aufgewickelt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Streifenmaterial aufgewickelt werden kann, ohne daß es einer Grube zwischen der Streifenschneidmaschine und der Aufwickelvorrichtung sowie besonderer Spanneinrichtungen bedarf.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 3 Erfaßte vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Streifenenden des geschnittenen Blechmaterials auf der Aufwickeltrommel befestigt und diese in Drehung versetzt, so daß wenigstens eine Umdrehung jedes Streifens auf die Trommel aufgewickelt wird. Die Aufwickeltrommel wird sodann angehalten, und die Streifenenden werden gelöst. Sodann wird die Trommel wieder gedreht, und die ersten Streifenwindungen bleiben in ausreichendem Reibungskontakt mit der Trommel, so daß die Streifen auf die Trommel aufgewickelt werden, wenn das Blechmaterial durch die Streifenschneidmaschine gelangt. Es wird dann Spannung an die Streifen gelegt, so daß diejenigen Streifen mit dem größeren Durchmesser aufgrund ihrer größeren Dicke bezüglich und mit der Aufwickeltrommel gedreht werden. Aufgrund dieser Translation zwischen der Trommel und den aufgewickelten Streifen werden alle Streifen mit wesentlich derselben Geschwindigkeit aufgewickelt, und ein Durchhängen von Streifen zwischen der Streifenschneidmaschine und der Aufwickelvorrichtung wird 'Im wesentlichen vermieden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren werden mehrere Streifenbahnen mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit auf einer Aufwikkeltrommel aufgewickelt

Streifenmaterial unterschiedlicher Dicke wird aufgewickelt, ohne daß die Streifen eines derartigen Materials merklich zwischen der Streifenschneidmaschine und der Aufwickelvorrichtung durchhängen.

Schließlich ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Spannung, die auf das Material ausgeübt wird, wenn es durch die Streifenschneidmaschine läuft im wesentlichen gleichmäßig.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Figuren einer Ausführungsform ergänzend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Streifen-

schneidanlage,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Blechstreifenmaterial nach dem Durchlaufen der Streifenschneidmaschine, entlang der Linie 2-2 von F i g. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Detailansicht des um die Aufwickeltrommel gewickelten Blechstreifenmaterials,

Fig.4 eine Stirnansicht der Aufwickeltrommel mit einmal um die Trommel gewickeltem Streifenmaterial, und

F i g. 5 eine Stirnansicht der Aufwickeltrommel entlang der Linie 5-5 von F i g. 3 mit auf der Trommel aufgewickeltem Blechstreifenmaterial.

Die in F i g. 1 dargestellte Streifenschneidanlage umfaßt eine Abwickelvorrichtung 10, eine Streifenschneidmaschine 12 und eine Aufwickelvorrichtung 14. Die Abwickelvorrichtung 10 besitzt eine Trommel 16 und die Aufwickelvorrichtung 14 eine Trommel 18. Auf die Trommei 16 der Abwickelvorrichtung 10 wird ein Wikkel 20 einer Blechbahn gelegt und die Trommel so geweitet, daß der Wickel auf der Trommel festsitzt Sodann wird der Anfajig der Blechbahn 22 des Wickels 20 durch Wellen 24 der Streifenschneidmasch^e 12 geführt, wo Schneidvorrichtungen die Blechbahn in Streifen 26 vorgewählter Breite schneiden.

Die Streifen 26 werden sodann um die Trommel 18 der Aufwickelvorrichtung gewickelt, von dieser abgenommen, befestigt und zum Gebrauch oder der Verschiffung vorbereitet. An den Kanten der Blechbahn 22 entstehende Abfallstreifen 28 werden auf einzelnen Abfallspulen 30 aufgewickelt. Die Abwickelvorrichtung 10, die Streifenschneidmaschine 12, die Aufwickelvorrichtung 14 und die Abfallspulen 30 können von handelsüblicher Bauart sein, wobei die Trommel 18 der Aufwickelvorrichtung 14 mit einem Greifer 32 versehen ist zum Befestigen des Streifenendes an der Trommel und mit dehnbaren Stirnwandteilen 34, die normalerweise durch Federkraft zusammengepreßt sind, aber durch einen Keil 36 verbreitert werden können. Bis zu diesem Schritt ist das Streifenschneidverfahren bekannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren liegt in der Art und Weise, wie die Streifen 26 auf der Aufwickeltrommel 18 aufgewickelt werden.

Zunächst wird eine Blechbahn 22 durch die Streifenschneidmaschine 12 geführt, sodann werden die Enden 27 der Streifen 26 in einen Schlitz 38 in der Trommel 18 der Aufwickelvorrichtung 14 geiygt und die Mutter 40 gedreht, so daß der Greifer 32 mit den Streifenenden 27 in Befestigungskontakt gelangt. Sodann wird der Motor der Aufwickelvorrichtung 14 betätigt, so daß die Streifen 26 mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei oder drei Windungen auf die Außenfläche der Aufwikkeltrommei· 18 aufgewickelt werden, wobei weiteres Blechbahnmaterial 22 vom Wickel 20 abgezogen und durch die Streifenschneidmaschine 12 geführt wird. Die Trommel 16 der Abwickelvorrichtung 10, welche den Wickel 20 trägt, dreht sich entweder frei oder wird während des anfänglichen Aufwickeins der Streifen 26 auf die Aufwickelwalze 18 durch einen Motor angetrieben. Danach wird die Aufwickeltrommel 18 angehalten und die Mutter 40 gedreht, woraufhin der Greifer 32 die Enden 27 der Streifen 26 losläßt.

Während die Trommel 16 der Abwickelvorrichtung 10 gebremst wird, um ihre Drehung zu verhindern, wire¹ die Trommel 18 der Aufwickelvorrichtung 14 wieder gedreht, woraufhin die Enden 27 der Streifen 26 aus dem Schlitz 38 gezogen werden. Die Trommel 18 dreht sich dann innerhalb oder ir bezug auf die überstehenden Windungen der Streifen. Während der Aufwicklung der ersten Windung der Streifen 26 kann die Aufwickeltrommel 18 leicht ausgedehnt werden. Dies wird durch Drehung des drehbaren Verstellgliedes 42 erreicht, welches seinerseits den Keil 36 radial nach außen zwingt. wodurch die diametrische Ausdehnung bzw. die Schwenkbewegung der Stirnwandteile 34 der Trommel 18 nach außen bewirkt wird. Indem die Trommel 18 während der Anfangswindung der Streifen 26 leicht gedehnt ist, können die Stirnwandteile 34 der Trommel durch Wegnahme des Keils 36 zurückgezogen werden, nachdem die Enden 27 der Streifen von dem Greifer 32. losgelöst sind. Hierdurch wird eine kontrollierte Relativbewegung zwischen der Trommel 18 und den überstehenden Streifenwindungen während der nun folgenden Schritte gewährleistet.

Die Bremse an der Abwickeltrommel 16 wird dann langsam gelöst, während die Drehgeschwindigkeit der Aufwickeltrommel 18 erhöht wird, wodurch bewirkt wird, daß sich die Streifen 26 um sich selbst um die Trommel 18 wickeln. Es besteht geruhend Reibungswiderstand zwischen der Außenfläche der Aufwickeltrommel 18 und der innersten Windung der Streifen 26, so daß die Streifen sich mit der Aufwickeltrommel drehen und Blechbahnen 22 durch die Streifenschneidmaschine 12 gezogen werden. Die Aufwickeltrommel 18 wird vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, und die Bremse der Abwickeltrommel 16 wird wahlweise angezogen, um Spannung auf die Streifen zwischen der Streifenschneidmaschine 12 und der Aufwickeltrommel zu erzeugen. Das Bremsen der Abwickeltrommel 16 und die Reibung zwischen der Aufwickeltrommel 18 und den überstehenden Windungen der Streifen beim Anlegen von Spannung auf die Streifen 26 stehen in so enger wechselseitiger Beziehung zueinander, daß beim Drehen jedes Wickels aufgewickelter Streifen mit der Trommel auch eine Drehbewegung der Trommel innerhalb der Wicklungen solcher Streifen größerer Dicke vorliegt. Eine Relativdrehung zwischen der Aufwickeltrommel 18 und den sich drehenden Wicklungen der Streifen 26 mag auch bei den Streifen geringerer Dicke auftreten, da es schwierig ist, die an die Streifen 26 gelegte Spannung und die Trommelreibung genau abzustimmen. Eine derartige relative Drehbewegung zwischen der Aufwickeltrommel und jeder dir sich drehenden Wicklungen der Streifen 26 ist jedoch tragbar und kann unter manchen Umständen sogar wünschenswert sein. Aufgrund der relativen Drehbewegung zwischen den sich drehenden Streifenwickeln und der Aufwickeltrommel 18 wird jeder Streifen 26 im wesentlichen mit derselben linearen Geschwindigkeit auf der Trommel aufgewickelt, unabhängig von dem Durchmesser der Streifenwickel.

Wenn die Streifenwickel auf der Aufwickeltrommel 13 an Durchmesser zunehmen, kann es erforderlich sein, die Trommel zu vergrößern, um den Reibungswiderstand zwischen der Außenfläche der Trommel und den inneren Windungen der aufgewickelten Streifen zu erhöhen, um die Drehung der Streifenwickel aufrecht zu erhalten. Die Trenung zwischen benachbarten Wickeln von Streifen 26 auf der Aufwickeltrommel 18 wird während der Tätigkeit der Aufwickelvorrichtung durch das drehbare Verstellglied 42 gewährleistet, welches Trennglicder 44 trägt. Diese erstrecken sich zwischen den Streifenwickeln und verhindern eine Berührung be-

b5 nachbarter Streifen «ickel.

Nach Beendigung des Schneidvorgangs werden die äußeren Enden der aufgewickelten Streifen 26 in Fluchtung gebracht auf der Aufwickeltrommel i8 und können

leicht und schnell auf die aufgewickelten Streifen gewikkelt werden, bevor die Wickel von der Trommel 18 abgenommen und danach verdrahtet werden. Sorgt man für eine relative Drehbewegung zwischen der Aufwikkeltrommel und den sich drehenden Streifenwickeln, so > wird gleiche Spannung auf alle Streifen gelegt. Diese Gleichheit der Spannung verhindert ein Dehnen einiger Streifen, was bei bekannten Aufwickelverfahren auftrat, bei denen die Streifen durchhingen. Auch wird dann, wenn eine im allgemeinen gleichmäßige Spannung an alle Streifen 26 gelegt wird, wenn sie auf die Aufwickelvorrichtung 24 gewickelt werden, die Blechbahn 22 gleichmäßiger durch die Streifenschneidmaschine gezogen.

Nachdem die Streifen 26 vollständig auf die Aufwikkeltromrnel 18 gewickelt sind und die Trommel angehalten wird, wobei die äußeren Enden der Streifen bewikkelt sind, können die Streifenwickel von dem Außenende der Trommel 18 abgezogen oder abgestoßen werden. Zur Erleichterung der Abnahme der aufgewickelten Streifen von der Trommel 18 können die Sttrnwandteile 34 der Trommel zurückgezogen werden, wodurch ein weiterer Zwischenraum zwischen der Außenfläche der Trommel und der inneren Windungen der aufgewikkelten Streifen entsteht.

Je nach dem auf der Aufwickeltrommel 18 aufgewikkelten Material kann es erforderlich sein, ein Schmiermittel, etwa öl. Fett oder Silikon auf die Trommel zu streichen, bevor die erste Streifenlage auf die Außenfläche der Trommel gewickelt wird und während des eigentlichen Aufwickelvorgangs. Ein solcher Schmierstoff wird jedoch nur in so kleinen Mengen aufgetragen, daß die Drehbewegung der Streifen mit der Trommel nicht behindert wird. Er wird aufgetragen, um den Reibungswiderstand zwischen der Aufwickeltrommel und den Streifenwickeln zu kontrollieren, so daß die Spannung auf den Streifen zwischen der Streifenschneidmaschine und der Aufwickelvorrichtung leichter reguliert werden kann, und um die zwischen der Trommel und den Streifenwickeln erzeugte Hitze zu verringern.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wurde dazu verwendet. Streifen aus 24-Gauge-Stahl bei einer Geschwindigkeit von etwa 300 m/min aufzuwickeln. Das Verfahren kann auch ohne Schwierigkeit dazu verwendet werden. Streifen aus 16-Gauge-Stahl bei Geschwindigkeiten zwischen 60 und 600 m/min aufzuwikkeln.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichzeitigen, gemeinsamen Aufwickeln nebeneinanderliegender Blechstreifen, die im Zuge des Abwickeins einer Blechbahn im selben Arbeitsgang durch deren Zerteilen in Längsrichtung erzeugt werden, wobei die Blechbahn in ihrer Breite unterschiedlich dick ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsenden im äußeren Bereich einer Unterstützung des zu bildenden Wickels befestigt werden, daß die Unterstützung sodann wenigstens um eine Umdrehung gedreht wird, daß sodann das Anfangsende jedes Blechstreifens wieder gelöst wird und daß dann die Antriebs- und Drehbewegung der Unterstützung fortgesetzt wird, bei der die einzelnen Blechstreifenwickel durch Reibung und unter Schlupf wenigstens eines Blechstreifenwickels unter Bildung der Teilstreifenbunde aufgewickelt werden.

2. Verfaferan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Teilstreifenbunde mit einer konstanten Drehzahl erfolgt, während die Drehgeschwindigkeit des abzuwickelnden Bundes variiert wird zum Festlegen des Schlupfes der Auf-Wickelunterstützung gegenüber mindestens einem · Blechstreifenwickel.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Abwickeltrommel, einer Längsteileinrichtung und einer Aufwickeltrommel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufwikkehrommel verwendet wird, die im Durchmesser dehnbar ist .zur Regelu/ig eine> Schlupfes zwischen der Aufwickeltrommel uüd einem Blechstreifenwikkel und einer minimalen Haftreir jng für dessen Mitnähme.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmiermittel auf die Oberfläche der Aufwickeltrommel aufgebracht wird zur Erleichterung des Schlupfes.