EP0002652A1 - Haspel, insbesondere für Blechbänder - Google Patents

Haspel, insbesondere für Blechbänder Download PDF

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EP0002652A1
EP0002652A1 EP78100024A EP78100024A EP0002652A1 EP 0002652 A1 EP0002652 A1 EP 0002652A1 EP 78100024 A EP78100024 A EP 78100024A EP 78100024 A EP78100024 A EP 78100024A EP 0002652 A1 EP0002652 A1 EP 0002652A1
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EP
European Patent Office
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shaft
expanding mandrel
reel
segments
mandrel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP78100024A
Other languages
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French (fr)
Inventor
Stefan Glanzer
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Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28—Drums or other coil-holders
    • B21C47/30—Drums or other coil-holders expansible or contractible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/248—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction
    • B65H75/2484—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction movable actuator including wedge-like or lobed member

Definitions

  • the invention relates to a reel, in particular for sheet metal strips, with a drivable, hollow reel shaft in which an expanding mandrel shaft is held in a rotationally fixed but axially displaceable manner, and with radially adjustable expanding mandrel segments, each of which carries one of two interacting transmission keys, of which is connected to the one with the reel shaft, the other but with the expanding mandrel shaft in the axial direction.
  • the reel mandrel In order to ensure trouble-free winding on a reel, particularly with thin sheet metal strips, the reel mandrel must have a smooth, edgeless surface.
  • the reel mandrels are usually designed as expanding mandrels in order to enable the removal of a coiled sheet metal bundle or the attachment of a coil to be unwound in a simple manner, there are gaps for the expanded mandrel between the individual expanding mandrel segments, which are delimited by sharp edges. So that the impression of these edges on the first turns of the band is avoided, filler pieces are introduced into the gaps between the individual expanding mandrel segments which have a corresponding overlap should create passage from expanding mandrel segment to expanding mandrel segment.
  • these filler pieces are mounted radially displaceably in the expanding mandrel shaft and can be automatically moved radially outward into the resulting gap between the expanding mandrel segments when the expanding mandrel segments are spread out, so that when the full expanding mandrel diameter is reached there is a continuous surface for the reel mandrel.
  • a disadvantage of this design is that separate filler pieces must be provided, which are to be stored in the expanding mandrel shaft and which require their own drive, which not only considerably increases the design effort, but also weakens the expanding mandrel shaft accordingly, so that such a reel is not suitable for heavy loads Bundles can be used.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these deficiencies and to improve a reel of the type described in such a way that a simple, gap-free mandrel surface is obtained in the expanded mandrel position with simple construction means without additional filler pieces.
  • the invention solves this problem in that the mandrel segments alternate with the reel shaft and the expanding mandrel shaft are connected so as to be displaceable in the axial direction and are alternately widened and tapered with respect to their width in relation to the reel shaft and are tapered, the gear wedges held against a displacement by the reel shaft, which interact with the expanding mandrel segments axially entrained by the expanding mandrel shaft support the expanding mandrel shaft so that it can move axially.
  • the axial displacement of the expanding mandrel shaft required for actuating the spline gear relative to the hollow reel shaft also results in an axial displacement of the expanding mandrel segments relative to one another, which, because of their wedge-shaped design, are mutually opposed move that the wedge gap widening when the mandrel is spread out between every second expanding mandrel segment is filled by the wedge of the intermediate expanding mandrel segments inserted into this wedge gap.
  • a gap-free surface of the spreading mandrel can thus be achieved without additional intermediate pieces.
  • the gear wedges which are held by the reel shaft against displacement with the expanding mandrel shaft and which cooperate with the axially displaceable expanding mandrel segments, must of course be axially displaceably supported on the expanding mandrel shaft in order on the one hand to exert a corresponding compressive force on the expanding mandrel segments and on the other hand to enable a relative movement between the gear wedges .
  • the expanding mandrel 1 of the reel shown consists essentially of an expanding mandrel shaft 2 and expanding mandrel segments 3 and 4 supported thereon by means of a wedge gear, the expanding mandrel shaft 2 being axially displaceable but non-rotatably in a hollow reel shaft 5 for actuating the wedge gear is stored.
  • a tongue and groove connection or a multi-slot connection is provided between the expanding mandrel shaft 2 and the reel shaft drivably mounted in a housing 6, but this is not shown in the drawing for the sake of clarity.
  • a head piece 7 which is screwed onto the end face of the expanding mandrel shaft 2 and is suitable for receiving a support bearing ring and which forms a guide recess 8 between itself and the expanding mandrel shaft 2 for a corresponding radial web 9 of the expanding mandrel segments 4.
  • These guide recesses 8 fix the expanding mandrel segments 4 in the axial direction, but not in the radial direction, so that the spreading movement is not hindered.
  • the respective expansion mandrel segments 3 lying between the expanding mandrel segments 4 are connected in a conventional manner with the aid of a flange 11 that overlaps them with respect to radial guide webs 10 and is axially displaceably connected to the reel shaft 5, which results in an exclusively radial movement of the expanding mandrel segments 3 when the expanding mandrel shaft 2 is axially displaced Due to the interacting gear wedges 12 and 13 designed in the form of step wedges, which are fixedly connected to the expanding segments 3 and the expanding mandrel shaft 2.
  • the lower half of the picture shows the expanding mandrel 1 in the contracted position in which the expanding mandrel segments 4 appear to be pushed out relative to the expanding mandrel segments 3.
  • the other, upper half of the figure shows the expanded state, which is characterized by the expansion mandrel segments 4 being pushed into one another.

Abstract

Bei einem Haspel, insbesondere für Blechbänder, besteht der Spreizdorn (1) im wesentlichen aus über ein Keilgetriebe radial verstellbaren Spreizdornsegmenten (3, 4).
Um in der aufgespreizten Dornstellung eine spaltfreie Dornoberfläche zu erhalten, werden die Spreizdornsegmente (3, 4) abwechselnd mit der Haspelwelle (5) und der Spreizdornwelle (2) in axialer Richtung verschiebefest verbunden und abwechselnd bezüglich ihrer Breite gegen die Haspelwelle (5) hin gegengleich keilförmig verbreitert und verjüngt ausgebildet. Dabei stützen sich die von der Haspelwelle (5) gegen eine Verschiebung festgehaltenen Getriebekeile (15), die mit den von der Spreizdornwelle (2) axial mitgenommenen Spreizdornsegmenten (4) zusammenwirken, auf der Spreizdornwelle (2) axial verschiebbar ab.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Haspel, insbesondere für Blechbänder, mit einer antreibbaren, hohlen Haspelwelle, in der eine Spreizdornwelle drehfest, aber axial verschiebbar gehalten ist, und mit über ein Keilgetriebe radial verstellbaren Spreizdornsegmenten, die jeweils einen von zwei zusammenwirkenden Getriebekeilen tragen, von denen der eine mit der Haspelwelle, der andere aber mit der Spreizdornwelle in axialer Richtung verschiebefest verbunden ist.
  • Um insbesondere bei dünnen Blechbändern ein störungsfreies Aufwickeln auf einen Haspel zu gewährleisten, muß der Haspeldorn eine glatte, kantenlose Oberfläche aufweisen. Da die Haspeldorne aber üblicherweise als Spreizdorne ausgebildet sind, um das Abnehmen eines aufgewickelten Blechbundes bzw. das Aufstecken eines abzuwickelnden Bundes in einfacher Weise zu ermöglichen, ergeben sich für den aufgespreizten Haspeldorn zwischen den einzelnen Spreizdornsegmenten Spalte, die durch scharfe Kanten begrenzt sind. Damit der Abdruck dieser Kanten auf den ersten Windungen des Bandes vermieden wird, werden in die Spalte zwischen den einzelnen Spreizdornsegmenten Füllstücke eingebracht, die einen entsprechenden Übergang von Spreizdornsegment zu Spreizdornsegment schaffen sollen. Bei einem bekannten Haspel (DT-OS 1 602 344) sind diese Füllstücke radial verschiebbar in der Spreizdornwelle gelagert und können über einen eigenen Antriebteim Aufspreizen der Spreizdornsegmente automatisch in die entstehenden Spalte zwischen den Spreizdornsegmenten radial auswärts verschoben werden, so daß beim Erreichen des vollen Spreizdorndurchmessers eine durchgehende Oberfläche für den Haspeldorn gegeben ist. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist jedoch, daß eigene Füllstücke vorgesehen werden müssen, die in der Spreizdornwelle zu lagern sind und die eines eigenen Antriebes bedürfen, was nicht nur den Konstruktionsaufwand erheblich vergrößert, sondern auch die Spreizdornwelle entsprechend schwächt, so daß derartige Haspel nicht für schwere Bunde verwendet werden können. Außerdem ergeben sich vergleichsweise spitze Winkel zwischen der äußeren Mantelfläche und den Stoßflächen der Segmente, weil die sich keilförmig nach außen verjüngenden Füllstücke diese Stoßflächen als entsprechend geneigte Führungsflächen benützen. Auf Grund dieser Ausbildung der Spreizdornsegmente werden sehr scharfe Kanten erreicht, die bei einer größeren Belastung ausbrechen können, was wiederum zu entsprechenden Abdrücken im aufzuwickelnden Blechband führen kann.
  • Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und einen Haspel der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß mit einfachen Konstruktionsmitteln ohne zusätzliche Füllstücke eine glatte, spaltfreie Dornoberfläche in der aufgespreizten Dornstellung erhalten wird.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Spreizdornsegmente abwechselnd mit der Haspelwelle und der Spreizdornwelle in axialer Richtung verschiebefest verbunden und abwechselnd bezüglich ihrer Breite gegen die Haspelwelle hin gegengleich keilförmig verbreitert und verjüngt ausgebildet sind, wobei sich die von der Haspelwelle gegen eine Verschiebung festgehaltenen Getriebekeile, die mit den von der Spreizdornwelle axial mitgenommenen Spreizdornsegmenten zusammenwirken, auf der Spreizdornwelle axial verschiebbar abstützen. Da die Spreizdornsegmente abwechselnd mit der Haspelwelle und der Spreizdornwelle in axialer Richtung verschiebefest verbunden sind, ergibt sich bei der zur Betätigung des Keilgetriebes notwendigen axialen Verschiebung der Spreizdornwelle gegenüber der hohlen Haspelwelle auch eine Axialverschiebung der Spreizdornsegmente gegeneinander, die sich auf Grund ihrer keilförmigen Ausbildung so gegeneinander bewegen, daß der sich beim Aufspreizen des Dornes aufweitende Keilspalt zwischen jedem zweiten Spreizdornsegment durch den in diesen Keilspalt eingeschobenen Keil der dazwischenliegenden Spreizdornsegmente ausgefüllt wird. Bei entsprechender Abstimmung der radialen Auswärtsbewegung der Spreizdornsegmente auf die in Abhängigkeit von der keilförmigen Verjüngung bzw. Verbreiterung der Spreizdornsegmente gewählte axiale Verschiebung kann somit ohne zusätzliche Zwischenstücke eine spaltfreie Oberfläche des aufgespreizten Haspeldornes erzielt werden. Die von der Haspelwelle gegen eine Verschiebung mit der Spreizdornwelle festgehaltenen Getriebekeile, die mit den axial verschiebbaren Spreizdornsegmenten zusammenwirken, müssen sich natürlich auf der Spreizdornwelle axial verschiebbar abstützen, um einerseits eine entsprechende Druckkraft auf die Spreizdornsegmente ausüben und anderseits eine Relativbewegung zwischen den Getriebekeilen ermöglichen zu können.
  • Wo und in welcher Weise die mit der Spreizdornwelle mitbewegten Spreizdornsegmente von der Spreizdornwelle geführt und gehalten werden, ist für den Erfindungsgedanken an sich von untergeordneter Bedeutung. Aus Platzgründen wird man jedoch meist zu einer Konstruktion gelangen, bei der die mit der Spreizdornwelle axial mitbewegten Spreizdornsegmente an ihrem der Haspelwelle abgekehrten Ende in der Spreizdornwelle gehalten sind.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
    • Fig.1 einen erfindungsgemäßen Haspel im Axialschnitt,
    • Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem größeren Maßstab und
    • Fig.3 eine Draufsicht auf den Dorn der erfindungsgemäßen Haspel.
  • Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Spreizdorn 1 des dargestellten Haspels im wesentlichen aus einer Spreizdornwelle 2 und darauf über ein Keilgetriebe abgestützten Spreizdornsegmenten 3 und 4, wobei zur Betätigung des Keilgetriebes die Spreizdornwelle 2 in einer hohlen Haspelwelle 5 axial verschiebbar, aber drehfest gelagert ist. Zu diesem Zweck ist zwischen der Spreizdornwelle 2 und der in einem Gehäuse 6 antreibbar gelagerten Haspelwelle eine Nut-Federverbindung oder eine Vielnutenverbindung vorgesehen, was aber wegen der besseren Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
  • Neu bei dem dargestellten Haspel ist nun, daß nicht alle Spreizdornsegmente in axialer Richtung verschiebefest mit der Haspelwelle verbunden sind, sondern daß die Spreizdornsegmente 4, die abwechselnd mit den gegen axiales Verschieben vorder Haspelwelle 3 festgehaltenen Spreizdornsegmenten 3 angeordnet sind, verschiebefest gegenüber der Spreizdornwelle 2 festliegen, so daß diese Spreizdornsegmente 4 mit der Spreizdornwelle 2 gegenüber den Spreizdornsegmenten 3 beim Aufspreizen oder Zusammenziehen des Spreizdorns 1 zusätzlich axial verschoben werden. Dies wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch ein an der Stirnseite der Spreizdornwelle 2 festgeschraubtes, zur Aufnahme eines Stützlagerringes geeignetes Kopfstück 7 erreicht, das zwischen sich und der Spreizdornwelle 2 je eine Führungsausnehmung 8 für einen entsprechenden, radialen Steg 9 der Spreizdornsegmente 4 bildet. Diese Führungsausnehmungen 8 fixieren die Spreizdornsegmente 4 in axialer Richtung, nicht aber in radialer Richtung, so daß die Spreizbewegung nicht behindert wird.
  • Die jeweils zwischen den Spreizdornsegmenten 4 liegenden Spreizdornsegmente 3 sind in üblicher Weise mit Hilfe eines sie hinsichtlich radialer Führungsstege 10 übergreifenden Flansches 11 in axialer Richtung verschiebefest mit der Haspelwelle 5 verbunden, was bei einer axialen Verschiebung der Spreizdornwelle 2 eine ausschließlich radiale Bewegung der Spreizdornsegmente 3 auf Grund der zusammenwirkenden, in Form von Stufenkeilen ausgebildeten Getriebekeile 12 und 13 bedingt, die fest mit den Spreizsegmenten 3 bzw. der Spreizdornwelle 2 verbunden sind. Für die Spreizdornsegmente 4 ist eine solche Anordnung der Getriebekeile jedoch nicht möglich, weil sich wegen der Mitnahme der Spreizdornsegmente 4 mit der Spreizdornwelle 2 bei einer solchen Konstruktion keine Relativbewegung der Getriebekeile ergäbe. Aus diesem Grund ist zwar einer der zusammenwirkenden Getriebekeile 14, 15 wieder an den Spreizdornsegmenten angeformt, nicht aber der andere, der als gesonderter Bauteil axial verschiebbar auf der Spreizdornwelle 2 abgestützt und mit Hilfe eines Sicherungsbolzens 16 gegen axiales Verschieben von der Haspelwelle 5 festgehalten wird. Um eine sichere Führung für die verschiebbar auf der Spreizdornwelle 2 gelagerten Getriebekeile 15 zu erhalten, sind diese in T-Nuten 17 der Spreizdornwelle 2 geführt. Durch ähnliche T-Nutenführungen 18 wird das sichere Zusammenwirken der zusammengehörigen Getriebekeile 12 und 13 bzw. 14 und 15 auch beim Zusammenziehen des Spreizdorns 1 gewährleistet.
  • Zufolge des axialen Ineinanderschiebens der Spreizdornsegmente 3 und 4 beim Aufspreizen des Spreizdorns 1 ergibt sich die Möglichkeit, auch für den aufgespreizten 'Dorn eine spaltfreie, durchgehend glatte Oberfläche zu erhalten, indem die Spreizdornsegmente 3 und 4 gegengleich keilförmig ausgebildet werden, wie dies in Fig.3 dargestellt ist. Durch die keilförmige Verjüngung der Spreizdornsegmente 4 und die gegensinnige, keilförmige Verbreiterung der Spreizdornsegmente 3 gegen die Haspelwelle 5 hin, wird im Zusammenhang mit der gegenseitigen, axialen Verschiebung dieser Spreizdornsegmentgruppen erreicht, daß der sich beim Aufspreizen des Dornes zwischen den Spreizdornsegmenten 3 erweiternde Keilspalt durch die eingeschobenen, keilförmigen Spreizdornsegmente 4 ausgefüllt wird. In Fig. 3 zeigt die untere Bildhälfte den Spreizdorn 1 in der zusammengezogenen Stellung, in der die Spreizdornsegmente 4 gegenüber den Spreizdornsegmenten 3 hinausgeschoben erscheinen. In der anderen, oberen Bildhälfte ist der aufgespreizte Zustand dargestellt, der durch das Ineinanderverschieben der Spreizdornsegmente 4 gekennzeichnet-ist.

Claims (1)

  1. Haspel, insbesondere für Blechbänder, mit einer antreibbaren, hohlen Haspelwelle, in der eine Spreizdornwelle drehfest, aber axial verschiebbar gehalten ist, und mit über ein Keilgetriebe radial verstellbaren Spreizdornsegmenten, die jeweils einen von zwei zusammenwirkenden Getriebekeilen tragen, von denen der eine mit der Haspelwelle, der andere aber mit der Spreizdornwelle in axialer Richtung verschiebefest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizdornsegmente (3,4) abwechselnd mit der Haspelwelle (5) und der Spreizdornwelle (2) in axialer Richtung verschiebefest verbunden und abwechselnd bezüglich ihrer Breite gegen die Haspelwelle (5) hin gegengleich keilförmig verbreitert und verjüngt ausgebildet sind, wobei sich die von der Haspelwelle (5) gegen eine Verschiebung festgehaltenen Getriebekeile (15), die mit den von der Spreizdornwelle (2) axial mitgenommenen Spreizdornsegmenten (4) zusammenwirken, auf der Spreizdornwelle (2) axial verschiebbar abstützen.
EP78100024A 1977-12-16 1978-06-01 Haspel, insbesondere für Blechbänder Withdrawn EP0002652A1 (de)

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AT900877A AT362336B (de) 1977-12-16 1977-12-16 Haspel, insbesondere fuer blechbaender
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ATA900877A (de) 1980-10-15
AT362336B (de) 1981-05-11

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