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Selbsttätig sich senkrecht zur Ab- bzw. Auflaufrichtung des Walzbandes
einstellender Haspel für Bandkaltwalzwerke Zusatz zum Patent ei6 532
Gegenstand des
Patents 876 532 ist ein Haspel für Bandkaltwalzwerke, der sieb unter der Kraftrückwirkung
gekrümmt ab- und aufIaufenderWalzbänder so einstellt, daß das Walzband immer senkrecht
zur Haspelachse ab- bzw. aufgewickelt wird.
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Eine einfache Wickeltrommel ist dabei so in einem Haspellrörper gelagert,
daß sie nach dem letzten Walzgang leicht herausgenommen und zu einer Maschine gebracht
werden kann, auf der das Walzband auf eine andere Rolle umgewickelt wird, und zwar
ohne Zugspannung, um nach dem Abschieben vonSdieser in den Glühofen eingesetzt zu
werden.
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Die frei gewordene Wickeltrommel wird Idann erneut in den Haspelkörper
am Walzwerk gebracht.
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Um das zeitraubende Austauschen der Wickelrollen und das Umwickeln
zu vermeiden, wird vielfach die Forderung gestellt, daß das Walzband als Spule in
axialer Ric'htung unmittelbar von der Wickeltrommel abgeschoben werden kann. Das
Abschieben der unterbeträchtlicher Zugspannung auf der Wickeltrommel sitzenden Spule
ist nur dann möglich, wenn der Außendurchmesser der Wickeltrommel vorher um einige
Millimeter verkleinert werden kann, wenn die Wickeltrommel also als so-
genannte
Spreiztrommel ausgeführt ist, von der mehrere Ausführungsarten bekannt sind. Sie
bestehen im wesentlichen aus einer Anzahl von Segmeute, die sich zu einer Trommel
ergänzen und derart angeordnet sind, daß diese sich in. radialer Richtung um einige
Millimeter bewegen können.
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Vor Beginn des Aufwickelns werden diese Segmente durch im Innern der
Trommel befindliche Stützelemente auf den größeren Außendurchmesser eingestellt.
Mit fortschreitendem Aufwickeln des unter hoher Zugspannung auflaufenden Bandes
wächst der Drud, dem die Stützelemente ausgesetzt sind, ganz beträchtlich und erreicht
eine solche Größe, daß anfänglich ein ganz bedeutender Kraftaufwand erforderlich
wird, sie derart zu bewegen, daß sie nach innen ausweichen können.
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Die Bewegung der Stützelemente wird meist durch innenliegende Zugstangen
besorgt, an denen von außen besondere motorbetätigte Getriebe oder hydraulisch bewegte
Kolben angreifen. Die Anordnung derartiger Verschiebeeinrichtungen wird dadurch
erschwert, Idaß sie räumlich mit der Achse zusammenfallen, über welche der Wickeltrommel
die Drehkraft zugefuhrt wird, weil beide Kraftwirkungen der Trommel nur von der
gleichen Seite zugeleitet werden können, da diese zwecks Abschiebens der Spule auf
der anderen Seite frei bleiben ! muß.
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Macht so der Aufbau eines fest gelagerten Haspels durch Anbringung
der genannten Entspannungseinrichtung schon Sonderkonstruktionen erforderlich, so
würden diese bei einem nach den Grundsätzen des Hauptpatents frei sich einstellenden
Haspel erhebliche Aus führungsscbwierigkei ten verursachen, wenn man die bekannten
Betätigungseinrichtungen dabei verwenden würde. Erfindungsgemäß werden diese derart
gestaltet, daß die zur Übertragung der Drehkraft verwandte Haspelwelle gleichzeitig
zur Einleitung der Entspannungskraft benutzt wird, wobei beide Kraftwirkungen durch
die gleiche elektrische Maschine einfach durch Umkehrung ihres Drehmomentes hervorgebracht
werden. Der Haspel wird dabei in bekannter Weise mit spreizbaren Wickeltrommelsegmenten
ausgebilldet, die mittels der in Achsrichtung verschiebbaren Haspelwelle von der
Spreizstellung in die Einziehstellung bewegbar sind. Erfindungsgemäß wird dabei
die die Einziehstellung der Trommelsegmente herbeiführende axiale Verschiebung der
Haspelwelle durch Umkehrung der Drehrichtung der elektrischen Antriebsmaschine des
Haspels erreicht, während die Haspelwelle selbst hierbei gegen Drehrichtung gesperrt
wird. Gleichzeitig wird die elektrische Maschine mitsamt dem gegebenenfalls zwischengeschalteten
tbersetzungsgetriebe mit der WicBeltrommel und deren Dreh- und Entspannungselementen
zu einer in sich geschlossenen, gegenüber dem Walzgerüst frei einstellbaren Einheit
zusammengebaut, die sich als solche bei entsprechend freier Lagerung nach den Grundsätzen
des Hauptpatents auf den Bandlauf einstellen kann. Durch den Fortfall einer die
Drehkraft übertragenden Kuppelspindel mit der in ihren Gliedern unvermeidlichen
Reibung wird gegenüber dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents gleichzeitig eine
wesentliche Verbesserung in bezug auf eine möglichst ungehinderte Einstellbarkeit
erzielt, trotzdem das Gewicht des beweglichen Gesamtkörpers eine Vergrößerung erfährt.
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Die Abbildung zeigt als Ausführungsbeispiel einen Haspel, nach dem
Erfindungsgedanken teils im Schnitt, teils in der Ansicht, im wesentlichen in schematischer
Darstellung. Die dabei verwandten mechanischen Elemente zum Spreizen und Entlasten
der Wickeltrommel werden als bekannt vorausgesetzt.
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Um die durchgehende, mit einer Reihe von Spreizzacken versehene Haspelwelle
I herum sind mehrere Trommelsegmente2, 3 mit entsprechenden Gegenzacken angeordnet,
die in bekannter Weise durch die auf beiden Seiten der Trommel auf der Haspelwelle
verschiebbaren Kappen 5 und 6 zusammengehalten werden, wobei die Kappe 5 durch vierkantige
Ausführung ihrer Sitzfläche auf der Haspelwelle bei 7 gegen Ver. drehung gegenüber
der letzteren gesichert ist. Auf die Trommel möge das Walzband 4 gewic1çelt sein.
Die Haspelwelle I ist um einen bestimmten Weg in Achsrichtung verschiebbar. Oberhalb
der Mittellinie A-B ist sie in der äußersten Rechtsstellung gezeichnet, in der die
schrägen Druckflächen der Zacken unter hohem Druck aufeinanderliegen. Unterhalb
Ider Mittellinie befindet sich die Haspelwelle I so weit nach links verschoben,
daß sich die Druckflächen voneinander gelöst haben, so daß die Segmente 3 unter
dem Banddruck nach innen ausgewichen sind, wobei der Bund lose auf der Trommel aufliegt
und nach rechts abgeschoben werden kann.
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Die Druckkraft wird mittels der über (die Bezugszeichen 7 und 8 nach
links hin verlängerten Haspelwelle auf das Zahnrad 1,1' übertragen, das mit dem
Ritzel 18 kämmt, welches über Idie Kupplung 21 mit einer elektrischen Maschine 2a,
zweckmäßigerweise einer Asynchronmaschine mit Kurzschlußläufer, in Verbindung steht.
Das Zahnrad II sitzt auf einer die Haspelwelle I umfassenden Nabe Io, die in den
mit 12 und I3 angedeuteten, in dem Getriebekasten 25 angeordneten Wälzlagern drehbar
gelagert ist. Sie ist von der Kappe 5 ab mit Innengewinde 8 versehen, tdas sich
etwa über zwei Drittel der Nabenlänge erstreckt. Mit diesen Gewindegängen paßt sie
in ein entsprechendes Vatergewinde auf der Haspelwelle. Linksseitig läuft die Nabe
in einem Flansch 29 außerhalb des Getriebekastens aus. Am linksseitigen Ende der
Haspelwelle sitzt der, Abschlußteller g mit dem gleichen Außendurchmesser wie der
Flansch 29.
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Auf einem Zapfen I4 am rechtsseitigen Ende der Haspelwelle I sitzt
drehbar eine Lagerschale I5.
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Die Lagerung Ider Haspelwelle I in den Lagern 12 und d I3 unter Vermittlung
der Nabe IO ist so kräftig gehalten, daß die vom Bandzug unbelastete Welle I frei
getragen wird. Zur Aufnahme des sehr beträchtlichen Bandzuges wird die Schale 15
durch einen Lagerbock I6 unterstützt, der derart hakenförmig ausgebildet ist, daß
er von der Seite fades ab-
laufenden Walzbandes her in einer Führung
I7 herangeschoben un'd' in der Stützstellung magnetisch verankert werden kann. Zwecks.
AIbnahme des Walzbandes kann der Lagerbock nach Entregung seiner magnetischen Verankerung
in der Richtung zum Walzwerk beiseite geschoben werden.
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Der Getriebekasten 25 mit den Ritzellagern I9 und 20 sitzt auf einem
Grundrahmen26, auf Idem auch die elektrische Maschine 22 aufgebaut ist. Auf einer
diese Maschine überspannenden Tragfläche 23 sitzt auch die Führung für d ; en verschiebbaren
Lagerbock I6. An den Grundrahmen 26 ist die Kugelfläche 27 angesetzt, die in tder
Kugelpfanne 28 ruht, so daß sich der Haspelkörper mit Motor und Getriebe als geschlossene
Einheit frei nach allen Seiten hin bewegen und um die Vertikalachse C-D drehen kann.
Außer über den Abstützungen des Haspelkörpers gemäß den Grundsätzen des Hauptpatents
und über Zuleitungen für Strom und Öl steht der Haspelkörper in keiner weiteren
Verbindung mit Ider übrigen Walzwerksanlage.
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Auf der Grundlage der gezeichneten Ausführung der Einrichtung ist
die Annahme zu machen, daß sich das Walzgerüst senkrecht zur Papierebene vor dem
Haspel befindet. Der an der Oberkante des Wickelbundes angreifende Bandzug hat daher
immer die Richtung aus der Papierebene heraus, und zwar unabhängig davon, ob das
Walzband jeweilig auf oder abgewickelt wird. Das jeweilige Drehmoment der Maschine22,
ob motorisch oder bremsend, wirkt daher immer Iderart auf das Zahnrad 11 ein, daß
es linksherum zu drehen bestrebt ist bei Betrachtung in der Richtung A-B der Mittellinie,
während der Bandzug die Trommel rechts, drehentd in dieser Sicht angreift.
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Bei der für beide Umlaufrichtungen unveränderten Wirkrichtung von
Aktion und Reaktion wird daher sdieGewindespindel 8 immer in, Richtung nach rechts
verschoben, wenn es zu einer Drehung zwischen der Mutter 10 und der Welle I kommt.
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Dabei legt sich, wie oberhalb der Mittellinie A-B gezeichnet, der
Endteller g der Achse I gegen den Flansch 29 der Nebenmutter'I0 und d stellt damit
jederzeit den erforderlichen Kraftschluß her zur Übertragung der Drehkraft im jeweils
erforderlichen Richtungssinn.
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Will man nach Beendigung der Walzgänge den Bund von der Wickeltrommel
nehmen, so wird dessen Entspannung in einfacher Weise dadurch herbeigeführt, daß
man zunächst den zu diesem Zweck vom Bandzug entlasteten Haspel durch Drehung der
Trommel mittels Ides Motors 22 in eine solche Stellung bringt, daß ein in die Tragfläche
23 eingebauter Riegel 24 in eine Nut 30 am Umfang der Kappe 5 durch einen Elektromagnet
geschoben wird. Dadurch wird fdie Trommel und damit die Haspelwelle infolge der
vierkantigen Ausführung bei 7 an der Weiterdrehung gehindert.
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Daraufhin wird der Motor 22 ganz kurzzeitig mit der umgekehrten Richtung
des Drehmomentes wie beim Haspeln eingeschaltet, so daß er also das Rad II rechtsherum
dreht. Bei Dre'hung der damit verbundenen Mutter 10 in diesem Sinn wird dasVatergewinde
8 und damit die Haspelwelle I nach links verschoben in die unterhalb ider Mittellinie
gezeichnete Stellung, womit der Kraftschluß zwischen dem Teller g und dem Flansch
29 aufgehoben und die Druckflächen der Spreizzacken voneinan, der gelöst, also die
Trommel entspannt wird.
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Da für diesen Schub der Haspelwelle die ganze Leistung des Motors
2S2 zur Verfügung steht, können bedarfsgemäß sehr große Schubkräfte erzeugt werden,
so daB selbst bei langen Trommeln und sehr starken Bandzügen die Druckentlastung
leicht herbeigeführt werden kann. Nach Abschieben des Bundes und Aufhebung der Verriegelung
24 bis 30 ist der Haspel zur Aufnahme eines neuen Walzenstreifens wieder bereit.
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PATENTANSPROCHE: I. Selbsttätig sich senkrecht zur Ab- bzw.