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Haspel zum Aufhaspeln von kaltzuwalzenden Bändern aus Eisen und Nichteisenmetallen
Beim Beginn des Kaltwalzens eines Bandes unter Zuhilfenahme von Haspeln wird derart
verfahren, daß das als Streifen zunächst frei angestochene Walzgut so weit gewalzt
wird, bis sein vorderes Ende den Haspel erreicht hat, worauf dieses in einen Schlitz
des Haspels eingeführt und dort festgeklemmt wird. Hierauf wird der Haspclmotor
stoßfrei zur Entwicklung eines Drehmoments gebracht, das den jeweils erforderlichen
Bandzug zur Folge hat. Dieser muß so bemessen werden, daß im Walzgut auf der ganzen
Breite eine Zugbeanspruchung hervorgebracht wird, die meist nur wenig unterhalb
der Streckgrenze liegt. Erfolgt das Festklemmen des Streifens im Haspel derart,
daß sich die Zugbeanspruchung ungleichmäßig über dessen Breite verteilt, so kommt
es in den überbeanspruchten Walzfluchten leicht zur Überschreitung der Streckgrenze.
Bei Walzgut mit größerer Dehnbarkeit erfährt dieses an diesen Stellen eine unerwünschte
Dickenabnahme unter teilweisem Ausgleich des Spannungsunterschiedes. Bei solchem
mit kleiner Dehnung jedoch, wie beispielsweise bei gewissen Aluminiumlegierungen
mit nur einigen Prozent Dehnbarkeit, kommt es nach einseitigem Einreißen meist zum
vollständigen Abreißen des Walzbandes. ' Es ist daher insbesondere beim Walzen derartiger
Legierungen notwendig, daß der Walzstreifen so in den Haspel eingeklemmt wird, daß
der sich ausbildende Zug möglichst gleichmäßig über seine ganze Breite verteilt.
Um dies zu erreichen, muß die Einspannung zunächst so erfolgen, daß der Streifen
genau senkrecht auf den Haspel aufläuft. Ein solches Festspannen ist jedoch schwierig,
wenn der Streifen, wie es oft vorkommt, nicht eben, sondern verwunden aus dem Walzgerüst
ausläuft.
Ist es trotzdem gelungen, den Streifen in genau senkrechter
Auflaufrichtung auf den Haspel festzumachen, dann muß diese Einspannung auch unter
der Wirkung des einsetzenden Zuges unverändert erhalten bleiben. Dies hat aber zur
Voraussetzung, daß die Anpreßkraft so gleichmäßig über die ganze Breite des Streifens
verteilt ist, daß dieser an keiner Stelle zum Gleiten zwischen den Einspannbacken
kommt; denn dies würde in den betroffenen Walzfluchten zu einem Nachlassen der Zugspannung
und damit an anderen Stellen zu einer Steigerung derselben führen.
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Das Einspannen des Walzstreifens mit gleicher Haltekraft über die
ganze Breite, die bis weit über einen Meter betragen kann, wird dadurch erschwert,
daß die Dicke des Walzstreifens über die Breite hinweg gewissen unvermeidbaren Ungleichmäßigkeiten
unterliegt. Die bekannten Einspannvorrichtungen an Haspeln tragen diesem Umstand
kaum Rechnung, weil bei ihnen die Anpressung des Streifens durch im wesentlichen
starr über die ganze Breiten durchgehende Andrückelemente erfolgt, mögen diese nun
durch Schrauben, Exzenter oder ähnliche Elemente oder auch durch pneumatische oder
hydraulische Einrichtungen betätigt werden. Auch eine stärkere Abnutzung der Klemmbacken
an einzelnen Stellen macht sich im gleichen Sinn schädlich bemerkbar.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Haspel, bei welchem der Walzstreifen
durch eine größere Anzahl voneinander unabhängiger Drucksegmente auf den Haspelkörper
gepreßt wird, von denen jedes einzelne fast unabhängig von der unterschiedlichen
Streifendicke der gleichen elektromagnetisch erzeugten Anpreßkraft unterliegt. Da
diese Anpreßkraft durch Beeinflussung des Erregerstroms beliebig verändert werden
kann, gestaltet sich auch das Festmachen des verwunden anlaufenden Walzstreifens
sehr einfach. Sein vorderes Ende wird zunächst ohne besondere Berücksichtigung der
Verwindung in den Haspelschlitz eingeführt und die Preßsegmente durch schwächere
Erregung mit einem Teilbetrag des erreichbaren Höchstwertes zum Aufdrücken gebracht.
Bei fortschreitender unwesentlicher Drehung des Haspels wird dann die Anpreßkraft
durch Mehrerregung so weit verstärkt, bis der Streifen bei anfänglichem Gleiten
an den Einspannflächen vollkommen eben gestreckt ist und damit genau senkrecht zum
Auflaufen kommt, worauf mit der Anpreßkraft auf den Höchstwert gegangen wird.
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Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Haspels nach
dem Erfindergedanken, wobei das linksseitige Bild einen Schnitt durch den Haspel
in der Flucht der Linie A-B der rechtsseitigen Abbildung darstellt.
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Der Haspel besteht aus einem walzenförmigen Körper i aus weichem Stahl
mit den als Lagerstelle :2 und 3. dienenden Ansätzen und q.. als Antriebswellenstumpf.
Der Raum der zwischen den beiden Lappen i i liegenden ebenen Aussparung wird durch
Segmente 8 und 9 ausgefüllt, welche den Körper i wieder zu einer runden Trommel
ergänzen. Auf dem Grund der Aussparung ist eine umlaufende Nut so geführt, daß die
Polansätze 5, 6 und 7 entstehen. Der mittlere Pol 5@ ist von einer in der genannten
Nut liegenden Spule i o, umschlungen, die bei Erregung durch Gleichstrom einen Magnetfluß
erzeugt, der beispielsweise, sich teilend, über die Segmente 8 bzw. 9 in die Außenpole
6 und 7 übertritt und sich über den Kern des Haspelkörpers wieder schließt. Unter
der Wirkung dieses Magnetflusses werden die ebenfalls aus weichem Stahl bestehenden
Segmente 8l bzw. 9 gegen die Pole gezogen und klemmen hierdurch den Walzstreifen
i'8 fest, der aus magnetischem oder aus unmagnetischem .Werkstoff bestehen kann.
Selbst mit unmagnetischem Walzgut von beispielsweise 6 mm Dicke zwischen den Polen
und den Segmenten kann bei 750 mm Haspeldurchmesser auf eine axiale Haspellänge
von i m beispielsweise leicht eine Gesamtanpressungskraft von 5;o t erreicht werden.
Größere Anpreßkräfte können auch mit den bereits bekannten Mitteln kaum erzielt
werden.
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Von den Segmenten 8 bzw. 9 sind je eine ganze Reihe hintereinander
derart angeordnet, daß sie sich unabhängig voneinander auf die Dicke des jeweils
überdeckten Teiles des Walzstreifens einstellen können. Entsprechend der Gesamtbreite
der Wickeltrommel wird die Breite der einzelnen Segmente zwischen 30 und 6o mm bemessen.
Gewisse Abschnitte im Kreis des Magnetflusses werden erfindungsgemäß derart bemessen,
daß darin hohe Sättigung auftritt mit der Wirkung, daß ein gewisser Unterschied
im Abstand zwischen den Polen und Segmenten eine nur unwesentliche Rückwirkung auf
die Anziehungskraft zur Folge hat, so daß diese Kraft bei der innerhalb der üblichen
Grenzen wechselnden Streifenstärke als praktisch gleichbleibend über die ganze Breite
angenommen werden kann.
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Je zwei der Segmente 8 und 9 sind durch eine Blattfeder 13 in der
gezeichneten Art miteinander verbunden, die auf den gekrümmten Rücken einer durchgehenden,
in den Lappen i i gestützten Traverse 12 derart aufliegt, daß die Segmente im unerregtenZustand
von denPolflächen abgehobenwerden. Dabei bildet sich zwischen diesen Gegenflächen
und den unteren Flächen der Segmente ein genügend großer Spalt zur bequemen Einführung
des Walzstreifens. Die Größe dieses Spaltes wird durch die Nasen 1q. und r5: an
den Segmenten & und 9 bestimmt, die sich gegen entsprechende Flächen auf der
Unterseite der Traverse 1.2 legen. Der Spalt wird hiermit so groß bemessen, daß
der mit einer erheblichen Krümmung eingeführte Walzstreifen unter der Wirkung des
mit voller Stärke vorübergehend eingeschalteten Erregerstroms eben gebogen wird.
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Bei Haspeln für dünnere Walzstreifen und entsprechend kleinere Zugkräfte
genügt die Anordnung nur der linksseitigen Segmente 8, während der von dem Segment
9 eingenommene Teil der Trommel durch einen mit dieser fest verbundenen Teil ersetzt
wird, wobei das Magnetsystem natürlich sinngemäß einseitig angeordnet wird.
Der
Erregerstrom wird der Spule rü durch zwei Schleifringe 17 zugeführt, die auf einem
Wellenstumpf 16 sitzen, durch dessen Bohrung die Verbindungsleitung geführt wird.
Es sind jedoch auch Ausführungen möglich, bei denen der Erregerstrom niedriger Spannung
durch einen am Ende des genannten Stumpfes zentral eingesetzten Metallstift zugeführt
wird, der mit einer Kontaktfeder in Berührung kommt, während die Ableitung des Stroms
über die Masse des Haspels erfolgt. Nachdem der Haspel einige Windungen aufgewickelt
hat, kann der Erregerstrom ausgeschaltet werden.