DE3200546C2 - Metallbandhaspel - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft insbesondere Hilfsausrüstungen für das Walzwerkswesen. Die Haspel enthält ein Gehäuse (1), in welchem eine Haspeltrommel (2) drehbewegbar gelagert ist. Die Trommel (2) weist ein freies Ende auf, das sich auf eine ausschwenkbare Lagerung (3) abstützt, und ist als eine Hohlwelle (4) mit Spreizsegmenten (5 und 6) ausgeführt. Im Inneren der Welle (4) ist koaxial mit dieser und bezüglich der Welle (4) in Längsrichtung hin- und hergehend eine Treibstange (10) angeordnet. Die Treibstange (10) steht mittels der an der Welle (4) angeordneten Keile (11) mit den Spreizsegmenten (5 und 6) der Welle (4) in Zusammenwirkung. Im Inneren des Gehäuses (1) ist ein Satz Druckfedern (25) untergebracht, die koaxial mit der Welle (4) der Trommel angeordnet sind. Dabei stützen sich die Federn (25) einerseits auf einen an der Welle (4) der Trommel (2) angebrachten Anschlag (17) und andererseits auf eine auf die Welle (4) freilaufend aufgesetzte, an der Treibstange (10) starr befestigte und mit dem Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) beim Zusammendrücken der Trommel (2) in Zusammenwirkung stehende Buchse (18) ab. Gemäß der Erfindung ist der Anschlag (17) an der Welle (4) der Trommel (2) bezüglich der Welle (4) längsverschiebbar angeordnet und ist mit einer Vorrichtung (19) zu dessen Verriegelung an der Welle (4) versehen. Dabei ist der Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) mit dem Anschlag (17) durch .

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallbandhaspel der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der DE-OS 31 50 315 bekannten Art.

Bei dieser bekannten Haspel ist der Antrieb zur Verschiebung der Treibstange als am Haspelgehäuse befestigter Hydraulikzylinder ausgeführt Im Verlaufe des Zusammendrückens der Haspeltrommel wirken die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder auf die Buchse

ι 5 ein und verschieben diese samt Treibstange. Infolgedessen nähern sich die Segmente der Drehachse der Haspcltrommel. Dabei werden die zwischen dem Anschlag und der Buchse befindlichen Druckfedern zusammengedrückt. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder betä- »gen die Buchse nur bei stillstehender Trommel. Während der Trommeldrehung bleibt zwischen den Kolbenstangen der Hydraulikzylinder und der Buchse unbedingt ein Luftspalt erhalten.
Das Spreizen der Segmente der Trommelwelle kommt mit Hilfe der Federn zustande.

Bei der vorstehend beschriebenen baulichen Gestaltung der Haspel wird aber nur ein geringer Teil (etwa 25%) der zulässigen Federbelastung ausgenützt, um das Zusammendrücken der Trommel zu vermeiden. Der übrige Teil kommt beim Zusammendrücken der Federn infolge des Arbeitshubes der Treibstange zum Einsatz. Der Versuch, die Trommel maximal zusammenzudrükken (um das Abschieben bzw. das Aufsetzen des Bundes zu erleichtern), bringt die Verlängerung des Hubweges der Treibstange mit sich. Weiterhin führt dies zur Vergrößerung der Abmessungen (Drahtdurchmesser, Innendurchmesser und Höhe) der Federn sowie zur Vergrößerung deren Anzahl.

Die Abhängigkeit der Abmessungen und der Anzahl der Federn von der Länge des Hubweges der Treibstange ist dadurch bedingt, daß die Federn gegebenenfalls zweierlei Funktionen zu erfüllen haben: einerseits verhindert der vorgespannte Satz Federn das Zusammendrücken der Trommel unter Einwirkung der beim Aufrollen des Metallbandes an der Segmentfläche entstehenden Kräfte, und andererseits sichern sie die Verschiebung der Treibstange beim Spreizen der Trommel. Dabei verwandelt sich die Energie der beim Zusammendrücken der Trommel zusammengedrückten Federn anschließend in die kinetische Energie der Verschiebung der Treibstange beim Spreizen der Trommel.

Hieraus folgt, daß sich die vollständige Deformation des Federsatzes aus der Deformation der vorgespannten Federn, welche die das Zusammendrücken der Trommel beim Aufrollen des Metallbandes verhindernde Gesamtkraft sichert, sowie aus der dem Arbeitshub der Treibstange beim Zusammendrücken der Trommel entsprechenden Deformation ergibt. Da der Satz Federn samt Anschlag und Buchse sich zwischen den WeI-

bo lenlagern der Trommel befindet, bedingt die Vergrößerung der Federabmessungen die Vergrößerung des Abstandes zwischen diesen Lagern. Die Vergrößerung des Abstandes zwischen den Lagerungen führt aber zur Verlängerung der Trommelwelle und Treibstange. Und

b5 da der Satz Federn mit Anschlag und Buchse an der Trommelwellc angeordnet ist, führt die Vergrößerung der Abmessungen der Federn im ganzen zur Vergrößerung der Abmessungen und Masse der Haspel, sowie

32 OO 546

zur Vergrößerung ihrer Schwungmasse, wodurch die dynamischen Kennwerte der Hapsel beeinträchtigt werden. Dies führt weiterhin zur Verschlechterung der Stabilität des Walzvorgangs der Metallbänder und der Qualität des Walzgutes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Metallbandhaspel zu entwickeln, deren konstruktive Ausführung der Vorrichtung zum Zusammendrücken und Spreizen der Trommel es ermöglicht, den Metallaufwand bei gleichzeitiger Verbesserung ihrer dynamischen Kennwerte zu verringern und demzufolge die Qualität des Metallbandes zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Metallbandhaspel, enthaltend ein Gehäuse mit in diesem drehbeweglich gelagerter Trommel, deren freies Ende sich auf eine ausschwenkbare Lagerung abstützt und die als Hohlwelle mit Spreizsegmenten ausgeführt ist, in deren Innerem koaxial mit dieser und bezüglich ihrer in Längsrichtung hin- und herbewegbar eine mit den Spreizsegmenten mittels an der Welle angebrachter Keile verbundene Treibstange angeordnet ist, sowie einen im Gehäuseinneren untergebrachten Satz Druckfedern, die koaxial mit der Trommelwelle angeordnet sind und sich einerseits auf einen an der Trommelwelle angebrachten Anschlag und andererseits auf eine auf die Welle beweglich aufgesetzte, an der Treibstange starr befestigte und mit einem Antrieb zur Verschiebung der Stange beim Zusammendrücken der Haspeltrommel zusammenwirkende Buchse abstützt, gemäß der Erfindung der Anschlag an der Trommelwelle längsverstellbar bezüglich der Welle angeordnet und mit einer Vorrichtung zu dessen Verriegelung an der Welle versehen ist, wobei der Antrieb zur Verschiebung der Stange mit dem Anschlag durch ein Element verbunden ist, welches beim Spreizen der Trommel mit dem Anschlag zusammenwirkt.

Eine derartige konstruktive Ausführung der Vorrichtung zum Zusammendrücken und Spreizen der Trommel der erfindungsgemäßen Haspel macht es möglich. Abmessungen, Masse und Anzahl der Druckfedern und demzufolge den Metallaufwand der gesamten Haspel in einem bedeutenden Maße zu reduzieren. Dies findet seine Erklärung dHrin, daß bei der gegebenen baulichen Gestaltung der Haspel eier Satz Federn lediglich eine Funktion erfüllt -- er verhindert das Zusammendrücken der Haspeltrommel. Die Verschiebung der Treibstange beim Zusammendrücken "and Spreizen der Trommel erfolgt durch deren Antrieb, Dabei speichern die Federn beim Zusammendrücken der Trommel keine kinetische Energie für das eintretende Spreizen der Trommel, sondern diese verlagern sich Namt Anschlag und Buchse, auf welche sie sich abstüt/tfh, entlang der Trommelwelle. Demzufolge werden di£ Abmessungen der Federn nur durch die das Zusammendrücken der Trommelsegmente verhindernde Kraft bedingt und stehen praktisch in keinerlei Abhängigkeit vom Arbeitshub der Treibstange.

Durch die Verringerung der Abmessungen der Federn wurde es weiterhin möglich, den Abstand /wischen den Hauptlagern der TiOiiimelwellc zu reduzieren (clwa um 35%), infolgedessen auch die Länge der Hapsel geringer wurde. Dabei wurden durch die Verringerung der Abmessungen und der Anzahl der Federn sowie durch die Annäherung d'-r letzteren an die Trommclwelle auch die Breite und Höhe der Haspel verringert. Durch die Verringerung der Masse des Fedcrsalzes, der Trommelwelle, der Treibstange und des Gehäuses (da die Länge der Welle und der Treibstange sowie die Breite und Höhe des Gehäuses geringer wurden) wurde die Masse der Haspel im ganzen (Metallaufwand) um etwa 10% verringert, wodurch auch die Schwungmasse der Trommel wesentlich reduziert und demzufolge die dynamischen Kennziffern der Haspel verbessert werden konnten. Dies ermöglichte es seinerseits, den Walzvorgang der Metallbänder zu stabilisieren und die Qualität des Walzgutes zu erhöhen.
Über die größte baumäßige Einfachheit und Betriebszuverlässigkeit verfügt eine solche Modifikation der Metallbandhaspel, dergemäß das den Antrieb der Stange mit dem Anschlag an der Trommelwelle verbindende Element als im Gehäuse gelagerter, bezüglich der Trommelwelle längsverstellbarer Rahmen ausgeführt ist, der mit dem Antrieb zur Verschiebung der Stange gekoppelt ist und mit der Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Welle und mit der an der Treibstange starr befestigten Buchse abwechselnd zusammenwirkt.

Es ist vorteilhaft, den Rahmen mit dem Antrieb zur Verschiebung der Stange mittels Schwinghebeln gelenkig zu verbinden, die als eine Exzentertreibwelle ausgeführte Schwingenlager aufweisen. Bei einer solchen konstruktiven Ausführung der Haspel wird ein garangierter Spielraum zwischen dem Rahmen und dem Anschlag gesichert, welcher für einen normalen Hapselbetrieb nach der Verlagerung des Anschlags in der dem Spreizen der Trommel entsprechenden Richtung erforderlich ist.

Vorzugsweise wird die Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Trommelwelle als ein an der Trommelwelle angeordneter radialverstellbarer Sperrring, der über einen abgefederten Treibhebel mit dem Anschlag verbunden ist, sowie als Schlepprollen, welche

j5 den Sperring mit der besagten Trommclwelle und dem Anschlag verbinden, ausgeführt, wobei der Treibhebel mit dem Rahmen über eine Keilslange gekoppelt ist.

Eine derartige Modifikation der konstruktiven Ausführung der Verriegelungsvorrichtung verfügt — vom Gesichtspunkt der Lenkung des Zusammendrück- und Spreizvorgangs der Haspeltrommel aus — über die größte baumäßige Einfachheit. Dies findet seine Erklärung darin, daß sich der Vorgang der Entriegelung (beim Zusammendrücken der Tre :nmel) und der Verriegelung (beim Spreizen der Trommel) des Anschlags automatisch gleichzeitig mit der axialen hin- und hergehenden Verschiebung der Treibstange vollzieht.

Über die größte Betriebszuverlässigkeit und Lebensdauer sowie eine höhere Belastbarkeit verfügt eine solehe Modifikation der Metallbandhaspel, in welcher die Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Trommelwelle als eine auf die Welle drehbeweglich aufgesetzte Sperrbuchse ausgeführt ist, die mit einem mit dem Rahmen kinematisch verbundenen Drehantrieb

^r>5 gekoppelt ist, wobei die Sperrbuchse Außenvorsprünge aufweist und der Anschlag mit Innenvorsprüngen versehen ist, welche mit den Außcnvorsprüngen der Sperrbuchse zusammenwirken.

Eine solche bauliche Gestaltung der Verriegelungs-

W) vorrichtung gestattet es, das Aufrollen von Großbunden (mit einer Masse bis zu 45 000 kg) mit einem minimalen Innendurchmesser (bis zu 400 mm) bei verhältnismäßig hohem spezifischem Mctallbandzug (bis /u 8 kp/mm-) /ti vollziehen. Dabei wird eine höhere Belastbarkeit der

h'i Haspeltromincl gewährleistet (d. h. die das Zusammendrücken der Trommc'lseginenie verhindernden Kräfte), ohne daß die Abmessungen der Haspel vergrößert und die dynamischen Kennziffern der Trommel beeiniriicii-

32 OO 546

tigt werden. Dies ist auf das Ausbleiben von unter hoher Belastung siehenden Wälzkörpern in der Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Trominclwellc zurückzuführen.

Im weiteren wird die Erfindung anhand von konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die erfindungsgemäße Metallbandhaspel mit teilweisen Ausbrüchen, in Gesamtansicht;

F i g. 2 die Haspeltrommel im Schnitt H-Il der Fig. 1;

F i g. 3 eine Modifikation der Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Trommelwelle mit Schwinghebeln, gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Modifikation der Verriegelungsvorrichtung im Schnitt IV-IV der F i g. 3;

Fig. 5 eine Modifikation der Verriegelungsvorrichtung im Schnitt V-V der F i g. 3;

F i g. 6 eine Modifikation der Verriegelungsvorrichtung bei gespreizter Trommel, Ansicht in Pfeilrichtung Vl der F ig. 4:

F i g. 7 eine Modifikation der Verriegelungsvorrichtung bei zusammengedrückter Trommel, Ansicht in Pfeilrichtung VII der Fig. 4;

F i g. 8 eine Modifikation der Vorrichtung zur Verriegelung des Anschlags an der Trommelwelle, als Sperrbuchse ausgeführt, gemäß der Erfindung.

Die Metallbandhaspel enthält ein Gehäuse 1 (s. F i g. 1 der Zeichnungen), in welchem eine Haspeltrommel 2 drehbeweglich gelagert ist. Die Trommel 2 ist im Gehäuse 1 in Wälz- oder Gleitlagern (nicht gezeigt) gelagert und weist ein freies Ende auf. das sich auf eine ausschwenkbare Lagerung 3 abstützt. Hieraus folgt, daß die auf die Haspeltrommel 2 während des Betriebes einwirkenden Belastungen (Bundmasse und Metallbandzug) durch die vorstehend erwähnten Lager und die ausschwenkbare Lagerung 3 aufgenommen werden.

Die Trommel 2 ist als Hohlwelle 4 mit Spreizsegmenten 5 und 6 ausgeführt, die an der Welle 4 — wie es aus F i g. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist — radial verstellbar angeordnet sind.

Dabei sind die Segmente 5 und 6 mit der Welle 4 mittels Federkraftwerken 7 gekoppelt, die auf die Segmente 5 und 6 ständig einwirken und sie an die Welle 4 andrücken. Die Welle 4 der Trommel 2 ist über eine Muffe 8 mit einem Antrieb 9 zum Drehen der Trommel 2(s. Fig. 1 der Zeichnungen) gekoppelt.

Im Inneren der Welle 4 der Trommel 2 ist koaxial mit dieser eine Treibstange 10 angeordnet, die mit den Segmenten 5 und 6 in Zusammenwirkung steht. Die Treibstange 10 ist bezüglich der Welle 4 in Länesrichtune hin- und herbewegbar montiert.

An der Welle 4 der Trommel 2 sind bezüglich dieser Keile 11 längsverstellbar angeordnet, welche an der Treibstange 10 starr befestigt sind und die letztere mit den Spreizsegmenten 5 und 6 der Welle 4 verbinden (s. F i g. 2 der Zeichnungen). Mit der Rückenfläche der Keile 11 stehen Einsatzstücke 12 und 13 in Wechselwirkung, die die Keile 11 mit den Spreizsegmenten 5 und 6 verbinden und an der Welle 4 radialverstellbar angeordnet sind.

Zur Befestigung des Walzbandes an der Haspeltromme! 2 ist im Körper der Welle 4 der Trommel 2 ein Einklemmschlitz 14 ausgeführt, in den das Ende des zu walzenden Metallbandes bei dessen Aufwickeln eingeführt wird, und eine Klemmvorrichtung 15 mit einem Feststellglied 16 angeordnet, welches in den erwähnten Schlitz Heingeht.

Im Inneren des Gehäuses 1 (s. F i g. 1 der Zeichnungen) sind an der Welle 4 der Trommel 2 ein Anschlag 17 und eine Buchse 18 angeordnet. Dabei ist der Anschlag 17 gemäß der Erfindung bezüglich der Welle 4 in Längs- ^ri richtung hin- und herbewegbar montiert, mit einer Vorrichtung zu dessen Verriegelung an der Welle 4 ausgestattet und mittels eines Elementes 21, welches mit dem Anschlag 17 beim Spreizen der Trommel zusammenwirkt, mit dem Antrieb 20 zur Verschiebung der Treib-Stange 10 verbunden. Die Buchse 18 ist auf die Welle 4 freilaufend aufgesetzt, an der Treibstange 10 mittels eines Fangkeils 22 starr befestigt und steht mit dem Antrieb 20 zur Verschiebung der Treibstange 10 beim Zusammendrücken der Trommel 2 in Wechselwirkung.

ι5 Der Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 ist als im Inneren des Gehäuses 1 untergebrachter Satz Hydraulikzylinder ausgeführt, deren Gehäuse 23 am Gehäuse 1 befestigt und deren Kolbenstangen 24 mit der Möglichkeit einer aussetzenden Zusammenwirkung mit dem Anschlag 17 und der Buchse 18 angeordnet sind.

Im Inneren des Haspelgehäuses 1 ist ein Satz Druckfedern 25 untergebracht. Die Druckfedern 25 sind koaxial mit der Welle 4 der Trommel 2 angeordnet und stützen sich einerseits auf den Anschlag 17 und andererscitsauf die Buchse 18 ab.

Es ist vollkommen klar, daß das den Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 mit dem Anschlag 17 an der Welle 4 der Trommel 2 verbindende Element 21 baumäßig verschieden ausgeführt werden kann. Über die größte baumäßige Einfachheit und Betriebszuverlässigkeit verfügt aber eine solche Haspelmodifikation, in welcher das Element 21 als im Gehäuse 1 bezüglich der Welle 4 längsverschiebbar angeordneter Rahmen 26 ausgeführt ist (s. F i g. 1 und 3 der Zeichnungen). Der Rahmen 26 ist dabei mit dem Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 verbunden und steht mit der Vorrichtung 19 zur Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 sowie der an der Treibstange 10 starr befestigten Buchse 18 in aussetzbarer Zusammenwirkung.

Zur Sicherung eines garantierten Spielraumes zwischen dem Rahmen 26 und dem Anschlag 17, der für den normalen Haspelbetrieb nach der Verlagerung des Anschlags 17 in der Spreizrichtung der Trommel 2 erforderlich ist. ist es zweckmäßig, den Rahmen 26 mit dem Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 mittels Schwinghebeln 27 gelenkig zu koppeln, die über .Schwingenlager verfügen, welche als eine in Lagerungen 29 des Haspelgehäuses 1 gelagerte Exzenterwelle 28 ausgeführt sind. Dabei sind die Schwinghebel 27

5(i durch ein Gleitstück 30 mit dem Rahmen 26 und mit den Kolbenstangen 24 des Antriebs 20 zur Verschiebung der Stange 10 gelenkig verbunden. Der Antrieb der Exzenterwelle 28 ist als ein am Haspelgehäuse 1 befestigter Hydraulikzylinder 31 ausgeführt, dessen Kolbenstange

32 mit der besagten Exzenterwelle 28 gelenkig verbunden ist.

Es ist vollkommen klar, daß die Vorrichtung 19 zur Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 der Trommel 2 baumäßig verschieden ausgeführt werden kann. In Fig. 1 und 3 der Zeichnungen ist eine Modifikation der Haspel gezeigt, dergemäß die konstruktive Ausführung der Vorrichtung 19 zur Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 über die — vom Gesichtspunkt der Lenkung des Zusammendrückens und Sprei-

b5 zens der Trommel 2 aus — größte Einfachheit verfügt

Die Vorrichtung 19 ist als Sperring 33 ausgeführt, der an der Welle 4 der Trommel 2 radialverstellbar angeordnet ist.

32 OO 546

Der Sperring 33 setzt sich aus vier Traversen 34, 35, 36 und 37 (wie es in F i g. 4 der Zeichnungen vorzüglich gezeigt ist) zusammen. Dabei sind in den zwei diametral entgegengesetzten Traversen 34 und 36 Schlepprollen 38 und 39 montiert, über welche der Sperring 33 entsprechend mit der Welle 4 und dem Anschlag 17 in Verbindung steht.

Der Sperring 33 ist in einer Nut des Anschlags 17 angeordnet, die durch zwei zu der Welle 4 senkrechte Flächen gebildet ist, an welche zwei Seitentraversen 34 und 36 des Sperrings 33 freilaufend stoßen.

Der Sperring 33 ist über einen abgefederten Triebhebel 40 mit dem Anschlag 17 gekoppelt. Zugfedern 41 des Triebhebels 40 sind in zylindrischen Nuten des Anschlags 17 untergebracht und mit einem Ende an dem letzteren befestigt, mit dem anderen aber am Triebhcbel 40 (s. Fig. 3 und 5 der Zeichnungen), der mit dem Sperring 33 gelenkig verbunden ist. Der Triebhebel 40 ist über die in der Nut der Buchse 18 freisitzende und mit der Rolle 43, die am Triebhebel 40 befestigt ist, in Wechselwirkung stehende Keilstange 42 mit dem Rahmen 26 gekoppelt.

Der Sperring 33 steht mit der Welle 4 über die Schlepprollen 38 in Verbindung, welche mit Anschlagleisten 44 zusammenwirken, die in Nuten 45 der Welle 4 befestigt sind (wie es aus F i g. 3,4,6 und 7 der Zeichnungen ersichtlich ist). Die besagten Nuten 45 sind im Körper der Welle 4 diametral entgegengesetzt ausgeführt. Einen Teil des Raumes der Nuten 45 nehmen die Anschlagleisten 44 ein, und der übrige Teil des Raumes der Nuten 45 ist für die Aufnahme der Schlepprollen 38 bei der Verlagerung des Sperrings 33 samt Anschlag 17 beim Zusammendrücken und Spreizen der Trommel 2 sowie bei gespreizter Trommel 2 erforderlich, wenn die Schlepprolle 38 (mit Vollinie gezeichnet) mit der Anschlagleiste 44 (wie es in F i g. 6 der Zeichnungen vorzüglich gezeigt ist), wie auch bei zusammengedrückter Trommel 2 (die Schlepprolle 38 ist in der Nut 45 der Welle 4 befindlich und mit Vollinie gezeichnet, wie es aus F i g. 7 der Zeichnungen gut ersichtlich ist).

!n Fig.4 der Zeichnungen ist der Sperring 33 bei gespreizter Trommel 2 und verriegeltem Anschlag 17 gezeigt (die Schlepprolle 38 stützt sich auf die Anschlagleiste 44 ab). Dabei ist die obere Traverse 35 des Sperringes 33 unter Druck der Federn 41 (s. F i g. 3 und 5 der Zeichnungen), die auf den Triebhebel 40, welcher mit dem Sperring 33 gelenkig verbunden ist, einwirken, an den Anschlag 17 angedrückt, und zwischen der unteren Traverse 37 des Sperringes 33 und dem Anschlag 17 ist ein Spieli .-.um vorhanden (s. F i g. 4 der Zeichnungen), dessen Breite die Länge des Verlagerungsweges des Sperringes 33 in Richtung der Entriegelung des Anschlags 17 übertrifft.

F i g. 8 der Zeichnungen zeigt eine Haspelmodifikation, dergemäß die bauliche Gestaltung der Vorrichtung 19 zur Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 es ermöglicht, die Betriebszuverlässigkeit und Lebensdauer sowie die Belastbarkeit der Haspel maximal zu erhöhen. In einer solchen Haspelmodifikation ist die Verriegelungsvorrichtung 19 als eine auf die Welle 4 drehbeweglich aufgesetzte und mit einem Drehantrieb 47 gekoppelte Sperrbuchse 46 ausgeführt.

Die Sperrbuchse 46 weist einen mit der Welle 4 in Wechselwirkung tretenden Bund 48 sowie Außenvorsprünge 49 auf, welche mit am Anschlag 17 ausgeführten Innenvorsprüngen 50 zusammenwirken. Der Antrieb 47 zur Drehung der Sperrbuchse 46 enthält konzentrisch mit der Welle 4 am Anschlag 17 befestigte zylindrische Gehäuse 51, in denen jeweils ein abgefedertes Schraubenpaar gelagert ist. Ein .Schraubenpaar enthält eine Spindelmutter 52, die im Gehäuse 51 hin- und herbewegbar angeordnet ist und mit der Stirnfläche des Ringes 33 in aussetzende Zusammenwirkung tritt, welcher im Inneren des Haspelgehäuses 1 längsverstellbar untergebracht und mit dem Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 gekoppelt ist.

Die Spindelmutter 52 des Schraubenpaares steht über

ίο eine Verschraubung mit der Spindel 54 in Verbindung, auf welche die Feder 55 aufgesetzt ist, die sich einerseits auf die Stirnfläche des Gehäuses 51 und andererseits auf die Stirnfläche der Spindelmutter 52 abstützt. Am freien Ende der Spindel 54 ist ein Zahnsegment 56 montiert, das mit der Verzahnung der Sperrbuchse 46 im Eingriff steht.

In der gegebenen Haspelmodifikation ist der Rahmen 26, der den Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 mit dem Anschlag 17 verbindet, als zwei koaxial mit der Welle 4 angeordnete bezüglich dieser längsverstellbare Traversen 57 und 58 ausgeführt, welche über Stangen 59 miteinander gekoppelt sind. Dabei weist die Traverse 57 einen Bund 60 auf, der mit einer Klinke 61 des Anschlags

17 zusammenwirkt.

In der gegebenen Haspelmodifikation ist der Satz Druckfedern 25 in den zylindrischen Nuten der Buchse

18 angeordnet. Dabei sind die Federn 25 einerseits auf die Buchse 18 und andererseits über die Stangen 62, die in den Nuten der Buchse 18 hin- und herbewegbar angeordnet sind, auf den Anschlag 17 abgestützt.

Der Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 ist in dieser Modifikation der Haspel als zwei Sätze Hydraulikzylinder ausgeführt. Die Gehäuse 63 eines Satzes Hydraulikzylinder sind am Gehäuse 1 der Haspel befestigt, und die Kolbenstangen 64 sind mit dem Ring 53 gekoppelt. Dabei ist der Hubweg der Kolbenstangen 64 dem Hubweg der Treibstange 10 plus dem Gang der Spindelmutler 52 des .Schraubenpaars des Antriebs 47 zur Drehung der Sperrbuchse 46, plus der Größe des Spielraums zwischen dem Bund 60 der Traverse 57 des Rahmens 26 und der Klinke 61 des Anschlags 17 (bei gespreizter Trommel 2) gleich.

Die Gehäuse 65 des anderen Satzes Hydraulikzylinder sind in die Traverse 58 des Rahmens 26 eingebaut und die Kolbenstangen 66 stehen mit dem Haspelgehäuse 1 in Zusammenwirkung. Dabei ist der Hubweg der Kolbenstangen 66 dem Arbeitshub der Treibstange 10 plus der Größe des Spielraums zwischen dem Bund 60 der Traverse 57 und der Klinke 61 des Anschlags 17 (bei gespreizter Trommel 2) plus der Größe des Spielraums zwischen den Vorsprüngen 49 der Sperrbuchse 46 und den Vorsprüngen 50 des Anschlags 17 gleich (in der Stellung, die der Entriegelung bzw. der Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 der Trommel 2 entspricht). Zur Sicherung eines garantierten Spielraums zwischen den rotierenden und den stillstehenden Elementen der Haspel nach dem Spreizen der Trommel sind am Gehäuse 1 die Gehäuse 67 der Hydraulikzylinder montiert, deren Kolbenstangen 68 mit den Gehäu-

bü sen 65 der in der Traverse 58 des Rahmens 26 gelagerten Hydraulikzylinder in Wechselwirkung stehen.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Metallbandhaspel besteht in folgendem.

Nach dem Walzen eines Metallbandbundes und Abschalten des Antriebs 9 der Haspel wird das Abziehen des Bundes von der im voraus zusammengedrückten Trommel 2 (s. Fig. 1.2 und 3 der Zeichnungen) durchgeführt.

32 OO 546

ίο

Das Zusammendrücken der Trommel 2 erfolgl folgenderweise. Es wird der Antrieb 20 zur Verschiebung der Stange 10 und der Hydraulikzylinder 31 der Exzenterwelle 28 eingeschaltet. Dabei verlagern die Stangen 24 des Antriebs 20 durch die Schwinghebel 27 und das Gleitstück 30 den Rahmen 26 in Richtung des Zusammendrückens der Trommel 2. Gleichzeitig führt die Exzenterwelle 28 in den Lagerungen 29 eine Drehung um 90° aus, indem diese eine der zusammengedrückten Trommel 2 entsprechende Stellung einnimmt. Der Rahmen 26 gleicht, indem er sich bewegt, den garantierten Spielraum zwischen dem Rahmen 26 und dem Anschlag 17 aus und beginnt die Keilstange 42 der Vorrichtung 19 zur Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 zu verlagern.

Der Keilrücken der Stange 42 verlagert die Treibstange 40 und mit dieser auch den Spcrring 33 in Richtung dessen Entriegelung, indem der Rücken mit der Rolle 43 des Triebhebels 40 zusammenwirkt und den Widerstand der Zugfeder 41 überwindet. Dabei kommt die Keilstange 42 unter Wirkung der Feder 41, welche auf den Triebhebeln 40 und über die Rolle 43 auf den Keilrücken der Stange 42 einwirkt, in die Ausgangsstellung.

Sobald die Schlepprollen 38 des Sperringes 33 bei deren Verlagerung in den Nuten 45 (s. F i g. 3,4,6 und 7 der Zeichnungen) auf die Schrägflächen der Anschlagleisten 44 gelangen, wird die Kette unterbrochen, durch welche die Druckbelastung beim Aufrollen des Metallbandes auf die verschiebbaren Elemente der Trommel 2 (Segmente 5 und 6, Keile 11, Treibstange 10 u. a.) auf die Welle 4 der Trommel 2 übertragen wird.

Bei der weiteren Verschiebung des Rahmens 26 treten die Schlepprollen 38 mit den Anschlagleisten 44 außer Eingriff und geben somit die Verschiebung des Anschlages 17 samt Buchse 18 und Treibstange 10 längs der Achse der Welle 4 der Trommel 2 frei.

Nach Beenden der Verschiebung der Kcilstange 42 der Verriegelungsvorrichtung 19 stützt sich der Rahmen 26 gegen die Stirnfläche der Buchse 18 ab und beginnt, indem er die an die Einsatzstücke 12 und die Treibstange 10 angelegten Widerstandskräfte überwindet, die Buchse 18 (samt Anschlag 17) und die mit ihr gekoppelte Treibstange 10 in Richtung des Zusammendrückens der Trommel 2 zu verlagern. Dabei führt der Rahmen 26 seit Beginn der Verlagerung der Buchse 18 einen Hub aus, dessen Größe der Größe des Arbeitshubes der Treibstange 10 gleich ist. In Fig.7 der Zeichnungen ist die Stellung der Schlepprolle 38 bei zusammengedrückter Trommel gezeigt.

Zum Spreizen der Trommel 2 beginnt der Antrieb 20 über die Kolbenstangen 24 und Schwinghebel 27, den Rahmen 26 in Verschiebungsrichtung der Treibstange 10, welche dem gespreizten Zustand der Trommel 2 entspricht, zu verlagern. Der Rahmen 26 wirkt auf die Stirnfläche des Anschlags 17 ein und verlagert ihn samt Buchse 18 und der mit dieser gekoppelten Treibstange 10. Dabei rollen die Schlepprollen 38 des Sperringes 33 auf der Fläche der Nuten 45 und anschließend auf den Anschlagleisten 44 ab. Das Andrücken der Schlepprollen 38 an die besagten Flächen wird von den Zugfedern 41 Ober den Triebhebel 40 gewährleistet Die Verlagerung der erwähnten Elemente vollzieht sich bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Fangkeil 22 sich auf die Welle 4, und die Kolben der Kolbenstangen 24 sich auf die Stirnflächen der Gehäuse 23 abstützten.

Der Sperring 33 verlagert sich unter der Wirkung der Feder 41 quer zur Achse der Welle 4, indem er mit dem Anschlag 17 über die Schlepprollen 39 zusammenwirkt, in die Stellung, die der Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 entspricht (die Schlepprollen 38 stehen mit den Anschlagleisten 44 in Berührung, wie es aus F i g. 6

¹S der Zeichnungen ersichtlich ist). Dabei werden die Federn 25 mit einer Kraft zusammengedrückt, die ihre Vorspannkraft übertrifft, so daß zwischen den Schlepprollen 38 und den Anschlagleisten 44 ein garantierter Spielraum entsteht, der eine ungehinderte Verlagerung

ίο des Sperringes 33 in die Endstellung quer zur Welle 4 sichert. Dadurch wird eine vollständige Verriegelung des Anschlags 17 an der Welle 4 gewährleistet.

Nachdem die Kolben der Kolbenstangen 24 sich auf die Stirnflächen der Gehäuse 23 der Hydraulikzylinder abgestützt haben, schaltet man den Hydraulikzylinder 31 ein, dessen Kolbenstange 32 sich bewegt und die Exzenterwelle 28 in den Lagerungen 29 dreht. Dabei wird ein garantierter Spielraum zwischen den Stirnflächen des Anschlags 17, der Keilstange 42 und des Rahmens 26 gesichert.

Die Schlepprollen 38 treten mit den Anschlagleisten 44 in Wechselwirkung und die Kräfte der vorgespannten Federn 25 werden an die Welle 4 entlang der Kette: Anschlagleiste 44 der Welle 4 — Schlepprollen 38 — Körper des Sperringes 33 — Schlepprollen 20 — Anschlag 17 — Druckfedern 25 — Buchse 18 — Fangkeil 22 — Welle 4, übertragen.

Beim Aufrollen des Metallbandes auf die Trommel 2 wird das Zusammendrücken der Segmente 5 und 6 der Trommel 2 durch die Kraft des Satzes Druckfedern 25 verhindert.

Im weiteren werden alle Arbeitsgänge zum Zusammendrücken bzw. Spreizen der Trommel 2 je nach Bedarf, welcher durch den Walzvorgang in einem konkre-

Y> ten Walzwerk bedingt ist, wiederholt.

Die Wirkungsweise der in Fig.8 der Zeichnungen dargestellten Haspelmodifikation besteht in folgendem. Zum Zusammendrücken der Trommel 2 wird der Druck im Arbeitsraum der Gehäuse 67 der Hydraulikzylinder sowie im kolbenstangenseitigen Raum der Gehäuse 63 der Hydraulikzylinder ab- und in deren deckelseitigen Raum aufgebaut. Unter Wirkung des Drucks im Arbeitsraum der Gehäuse 65 der Hydraulikzylinder verlagern sich die letzteren (Gehäuse 65) samt Rahmen 26

und wirken über den Bund 60 der Traverse 57 auf die Klinken 61 des Anschlags 17 in Richtung des zusätzlichen Zusammendrückens der Federn 25. Dabei entsteht der für die ungehinderte Drehung der Sperrbuchse 46 erforderliche Spielraum zwischen ihren Außenvor-Sprüngen 49 und den Innenvorsprüngen 50 des Anschlags 17. Die Kolbenstangen 68 der Hydraulikzylinder verlagern sich in die Endstellung bis zum Anschlag gegen den Boden der Gehäuse 67. Dabei wird die Kette der Übertragung der Druckkraft des auf die Trommel 2 aufzurollenden Metallbandes: Segmente 5 und 6 — Treibstange 10 — Fangkeil 22 — Buchse 18 — Druckfedern 25 — Stangen 62 — Anschlag 17 — Innenvorsprünge 50 des Anschlags 17 — Außenvorsprünge 49 der Sperrbuchse 18 — Bund 48 — Welle 4, unterbrochen.

Unter Wirkung des Drucks in den kolbenstangenseitigen Räumen der Gehäuse 63 der Hydraulikzylinder verlagern die Stangen 64 bei ihrer Bewegung den Ring 53, welcher mit seiner Stirnfläche auf die Spindelmuttern 52 der Schraubenpaare wirkt und diese zu verschieben beginnt Dabei werden die Federn 55 zusammengedrückt und die Spindeln 54 gedreht wobei deren Drehung die Drehung der Zahnsegmente 56 und die der Sperrbuchse

32 OO 546

46 verursacht. Die Außenvorsprünge 49 der Sperrbuchse 46 liegen dabei den Lücken zwischen den Innenvorsprüngen 50 des Anschlags 17 gegenüber, wodurch es für die erste möglich ist, sich samt Buchse 18, Fangkeil 22 und Treibstange 10 in Richtung des Zusammendrükkens der Trommel 2 zu verlagern. Diese Verlagerung vollzieht sich unter Wirkung der Kolbenstangen 64 der Hydraulikzylinder, welche über den Ring 53 auf die Buchse 18 nach dem Druckabbau im Arbeitsraum der Gehäuse 65 der Hydraulikzylinder einwirken, wobei dieser Druck zum Zeitpunkt der obenerwähnten Drehung der Sperrbuchse 46 abgebaut wird.

Die Buchse 18 — indem sie mit dem Anschlag 17, der mit seiner Klinke 61 mit dem Bund 60 der Traverse 57 zusammenwirkt, in Wechselwirkung tritt — zieht den Rahmen 25 samt Gehäusen 65 der I !ydraulikzylinder mit sich und verdrängt somit die Druckflüssigkeit aus deren Räumen. Die Verlagerung dauert bis zum vollständigen Zusammendrücken der Trommel 2 an und setzt zu dem Zeitpunkt aus, wenn die Kolben der Kolbenstangen 64 der Hydraulikzylinder an die Stirnfläche der Gehäuse 63 stoßen.

Zum Spreizen der Trommel 2 wird die Druckflüssigkeit den Gehäusen 65 der Hydraulikzylinder zugeführt, welche, indem sie sich bewegen, den Rahmen 26 in Spreizrichtung der Trommel verschieben. Dabei wirkt die Traverse 57 mit ihrem Bund 60 auf die Klinke 61 des Anschlags 17, welcher über die Stangen 62, die Federn 25, die Buchse 18, den Fangkeil 22 und die Treibstange 10 die Segmente 5 und 6 (s. F i g. 2 der Zeichnungen) der Trommel 2 in Spreizrichtung verlagert.

Die Buchse 18 verschiebt über den Ring 53 die Kolbenstange 64 der Hydraulikzylinder und verdrängt die Druckflüssigkeit aus dem deckelseitigen Raum der Gehäuse 63.

Demzufolge werden die Sperrbuchse 46, die Federn 55, die Spindelmuttern 52 und Spindeln 64 des Antriebs

47 zur Drehung der Sperrbuchse 46 in der Stellung festgehalten, in welcher die Außenvorsprünge 49 der Sperrbuchse 46 den Abständen zwischen den Innenvorsprüngen 50 des Anschlags 17 gegenüberliegen.

Die Verlagerung des Rahmens 26 erfolgt bis zu dem Zeitpunkt, wenn sich die Gehäuse 65 der Hydraulikzylinder auf die Kolbenstangen 68 der Hydraulikzylinder abstützen. Bevor dies jedoch geschieht, stützt sich der Fangkeil 22 auf die Welle 4 ab. Dabei wird die Verschiebung der Treibstange 10 und der Buchse 18 eingestellt, und die Federn 25 werden etwas stärker, als für die Betriebsbelastung erforderlich, zusammengedrückt (die Länge des zusätzlichen Ganges der Feder 25 ist dabei der Breite des für die ungehinderte Drehung der Sperrbuchse 46 erforderlichen Spielraumes gleich).

Nachdem die Gehäuse 65 der Hydraulikzylinder auf die Kolbenstangen 68 der Hydraulikzylinder abgestützt sind, wird in die Räume der Gehäuse 67 der Hydraulikzylinder und in die kolbenstangenseitigen Räume der Gehäuse 63 der Hydraulikzylinder zur gleichen Zeit Druckflüssigkeit zugeführt Dabei wird der Druck in den deckelseitigen Räumen der Gehäuse 63 der Hydraulikzylinder abgebaut

Unter der Wirkung der Kolbenstangen 64 wird die kontinuierliche Verschiebung des Ringes 53 in Richtung des Rahmens 26 und dementsprechend die Drehung der Sperrbuchse 46 unter der Wirkung der Federn 55 in die Ausgangsstellung ausgeführt, wenn deren Außenvorsprünge 49 den Innenvorsprüngen 50 des Anschlags 17 gegenüberliegen.

Sobald diese Drehung vollzogen ist, verschiebt sich der Rahmen 26 unter der Wirkung der Kolbenstangen 68 der Hydraulikzylinder um die Hublänge der besagten Kolbenstangen 68 und sichert dabei einen garantierten Spielraum zwischen dem Bund 60 der Traverse 57 und der Klinke 61 des Anschlags 17. Der Ring 53 wird unter der Wirkung der Kolbenstangen 64 der Hydraulikzylinder an der Traverse 57 verriegelt und somit wird ein Spielraum zwischen den Stirnflächen der Spindelmuttern 52 und des Ringes 53 sichergestellt.

ίο Unter Wirkung der Federn 25 stützen sich die Innenvorsprünge 50 des Anschlags 17 auf die Außenvorsprünge 49 der Sperrbuchse 46 ab, welche sich mit ihrem Bund 48 auf die Welle 4 abstützt. Somit wird die vorstehend erwähnte Kraftübertragungskette wiederhergestellt und die Haspel ist zum Aufrollen des nächstfolgenden fvletallbandbundes bereit.

Es ist offenkundig, daß vorstehend nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung angeführt werden konnten, welche verschiedene, für den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik offensichtliche Änderungen und Ergänzungen zulassen. Möglich sind auch andere Modifikationen, welche über den Erfindungsinhalt und -umfang im Rahmen der Patentansprüche nicht hinausgehen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

32 OO 546 Patentansprüche:

1. Metallbandhaspel, enthaltend ein Gehäuse mit in diesem drehbewegbar gelagerter Trommel, deren freies Ende sich auf eine ausschwenkbare Lagerung abstützt und die als Hohlwelle mit Spreizsegmenten ausgeführt ist, in deren Innerem koaxial mit dieser und bezüglich ihrer in Längsrichtung hin- und herbewegbar eine mit den Spreizsegmenten der Welle mittels an der Welle angebrachter Keile verbundene Treibstange angeordnet ist, sowie einen im Gehäuseinneren untergebrachten Satz Druckfedern, die koaxial mit der Trommelwelle angeordnet sind und sich einerseits auf einen an der Trommelwelle angebrachten Anschlag und andererseits auf eine auf die Welle freilaufend aufgesetzte, an der Treibstange starr befestigte und mit einem Antrieb zur Verschiebung der Stange beim Zusammendrücken der Trommel zusammenwirkende Buchse abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (17) an der Welle (4) der Trommel (2) bezüglich der Welle (4) längsverstellbar angeordnet und mit einer Vorrichtung (19) zu dessen Verriegelung an der Welle (4) versehen ist, wobei der Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) mit dem Anschlag (17) durch ein beim Spreizen der Trommel (2) mit dem Anschlag (17) zusammenwirkendes Element (21) verbunden ist, das eine Anwendung der Antriebskraft in beiden Richtungen ermöglicht.

2. Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) mit dem Anschlag (17) an der Welle (4) der Trommel (2) verbindende Element (21) als ein im Gehäuse (1) gelagerter, bezüglich der Trommel (2) längsverstellbarer Rahmen (26) ausgeführt ist, der mit dem Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) gekoppelt ist und abwechselnd mit der Vorrichtung (19) zur Verriegelung des Anschlags (17) an der Welle (4) und mit der an der Treibstange (10) starr befestigten Buchse (18) zusammenwirkt.

3. Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (26) mit dem Antrieb (20) zur Verschiebung der Stange (10) mittels Schwinghebeln (27) gelenkig verbunden ist, die als eine Exzenterwelle (28) ausgeführte Schwingenlager aufweisen.

4. Haspel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (19) zur Verriegelung des Anschlags (17) an der Welle (4) der Trommel (2) als ein an der Welle (4) der Trommel (2) angeordneter radialverstellbarer Sperring (33), der über einen abgefederten Triebhebel (40) mit dem Anschlag (17) verbunden ist, sowie als Schlepprollen (38) und (39), welche den Sperring (33) mit der Welle (4) der Trommel (2) und dem Anschlag (17) verbinden, ausgeführt und dabei der Triebhebel (40) mit dem Rahmen (26) über eine Keilstange (42) gekoppelt ist.

5. Haspel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (19) zur Verriegelung des Anschlags (17) an der Welle (4) der Trommel (2) als eine auf die Welle (4) drehbar aufgesetzte Sperrbuchse (46) ausgeführt ist, die mit einem mit dem Rahmen (26) kinematisch verbundenen Drehantrieb (47) gekoppelt ist, wobei die Sperrbuchsc (46) Außenvorsprüngc (49) aufweist und der Anschlag (17) mit Innenvorsprüngen (50) verschen ist, welche mit den Außenvorsprüngen (49) der Sperrbuchse (46) zusammenwirken.