EP2772324A1 - Reel for winding a metal strip - Google Patents

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EP2772324A1
EP2772324A1 EP13157392.5A EP13157392A EP2772324A1 EP 2772324 A1 EP2772324 A1 EP 2772324A1 EP 13157392 A EP13157392 A EP 13157392A EP 2772324 A1 EP2772324 A1 EP 2772324A1
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EP
European Patent Office
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shaft
reel
bearing
reel according
clamping sleeve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13157392.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Pascal Ostheimer
Jürgen Schiefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Priority to EP14705139.5A priority patent/EP2961541B1/en
Priority to US14/771,996 priority patent/US9873144B2/en
Priority to CN201480011900.4A priority patent/CN105050740B/en
Priority to PCT/EP2014/053011 priority patent/WO2014131640A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2001/225—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length by hot-rolling
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    • B65H2301/40—Type of handling process
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    • B65H2301/413—Supporting web roll
    • B65H2301/4132—Cantilever arrangement

Definitions

  • the invention relates to a reel for winding metal strip, in particular of rolled hot strip, with a mandrel shaft having a first shaft end, which is rotatably supported by means of at least one bearing provided in the reel frame.
  • a rolling stand In the production of steel sheet passes through a metallic hot strip for the purpose of thickness reductions, a rolling stand or consisting of a plurality of rolling mills rolling mill.
  • a reel In order to wind the metal strip into a collar, a so-called coil, a reel is provided at the outlet of the rolling device.
  • Such a reel has a drive shaft driven by a drive shaft.
  • the mandrel shaft is usually rotatably supported by several bearings in the machine frame of the reel. On the projecting end of the mandrel shaft projecting from the machine frame, the hot strip is wound.
  • the mandrel shaft itself usually consists of a mandrel body, of segments and an axially movable in the mandrel body expansion rod, whereby the segments are spreadable in the radial direction.
  • the drive-side part of the mandrel shaft which is mounted in the machine frame, is coupled at its end with a rotary drive.
  • the wound coils can then be removed in the axial direction, for example by an export carriage, which drives the coil out of the area of the reel.
  • a hot strip reel mandrel may have a mass of more than 10 tons, which requires a correspondingly large hoist with high investment costs. The shunting of the hoist in the area of the reel is cumbersome because the space is often very tight.
  • the invention is provided to fasten the drive-side part of the mandrel shaft by means of a releasable tensioning device in the mounting.
  • a releasable tensioning device in the mounting.
  • This makes it possible in a simple manner, extract the mandrel shaft in the axial direction of the frame of the reel.
  • another mandrel shaft can be inserted via the coil car from the operating side into the storage.
  • the clamping device is tensioned.
  • a frictional connection between the mandrel shaft and the bearing more precisely the inner ring of the bearing, is produced.
  • the mandrel shaft is then fixed in the machine frame and ready for winding the hot strip.
  • the clamping device can be designed differently. According to their type of actuation, they can be actuated both mechanically and hydraulically.
  • the clamping device is designed as a hydraulically operated clamping sleeve. It has, in a preferred construction, a cavity for receiving a hydraulic medium in the form of a hollow cylinder. If this cavity is subjected to hydraulic pressure, there is a radial expansion of the clamping sleeve and as a result thereof in the region of the bearing seat to a radial spread. This frictional connection can be solved again by the hydraulic pressure is reduced and the elastic deformation of the clamping sleeve is formed back.
  • the clamping takes place by means of a mechanical clamping sleeve.
  • the clamping force is generated manually, for example by a shaft nut in conjunction with a conical seat tapered sleeve construction.
  • the clamping by means of a combination of a hydraulic clamping sleeve in cooperation with a manually operated conical seat tapered sleeve construction.
  • the FIG. 1 shows parts of a reel 1 in a highly simplified representation.
  • the reel 1 has a mandrel shaft 2.
  • the mandrel shaft 2 is rotatably supported in a drive-side part 18 by means of two bearings 4 in a machine frame 3.
  • These two bearings 4 may for example be roller bearings, each having an inner ring and an outer ring, wherein the outer ring is fixed by press fit in the machine frame 3 or is supported on bearing shells 14.
  • the operator-side part of the spiked shaft 2, the machine frame 3 in FIG. 1 to the left side, includes a spreading device for winding the hot strip into a collar 6.
  • a support bearing 19 supports the outer left end of the spike shaft second
  • the mandrel shaft 2 is driven by a non-illustrated drive via the drive piece 16, which by means of a coupling, for example a releasable, positive Connection, carried out for example in the form of a toothing 9, is connected to the mandrel shaft 2.
  • a coupling for example a releasable, positive Connection, carried out for example in the form of a toothing 9, is connected to the mandrel shaft 2.
  • the positive connection can also be designed differently, for example, an intermeshing wedge-shaft wedge-hub profile. The torque required for the winding process is thus transmitted essentially via this coupling.
  • connection between the mandrel shaft 2 and the inner ring of the respective bearing 4 is a releasable connection made by means of a tensioning device 5.
  • the tensioning device 5 is constructed such that in a tensioned state, a mandrel shaft 2 introduced into the bearing 4 can be fixed by frictional engagement. For this purpose, a radial expansion in the region of the bearing seat is generated by the tensioning device 5 until it is ensured that there is no slippage between the spine shaft 2 and the inner ring of the bearing 4.
  • the operation of the tensioning device 5 can be effected in different ways.
  • the actuation may e.g. hydraulically or mechanically.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which a hydraulic clamping sleeve 17 is arranged on the drive-side end piece 18.
  • the hydraulic clamping sleeve 17 is surrounded by a bushing 11 with a collar, which in turn is enclosed by the inner ring of the bearing 4.
  • the bearing 4 sits on the outer peripheral side on a bearing half shell 14.
  • the two end faces of the bearing 4 are protected by a bearing cover 13 and a seal, not shown.
  • a cavity 12 is provided in the clamping sleeve 17.
  • This cavity has the shape of a hollow cylinder. It extends axially across the width of the bearing 4.
  • the cavity 12 is connected to a channel which leads to the outside and is closed by a closure 15.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which the tensioning device 5 is also designed as a hydraulic clamping sleeve 17, but this directly, that is without the interposition of a socket, on the inner ring of Camp 4 acts.
  • the clamping sleeve 17 is fixed by a shaft nut 8.
  • FIG. 4 shows in the upper and lower partial section in each case an embodiment in which the frictional engagement is produced by a conical seat with tapered bushing.
  • the actuation is again hydraulically by now the inner mechanical clamping sleeve 7 is axially offset axially with the outer peripheral side surrounding the cone bushing 11.
  • the clamping is thus generated both mechanically and hydraulically.
  • the clamping or clamping force is generated purely mechanically.
  • a pressure is generated, by means of which the spike shaft 2 can be fixed in the bearing 4 of the machine frame 3, or can be removed by releasing the frictional connection of the machine frame 3.
  • a significant advantage of the invention is that by means of the clamping device quickly and easily a spike shaft 2 can be mounted or removed in a machine frame 3 of a reel 1.
  • the changeover time of a hot strip reel mandrel which often takes six to eight hours of production interruption in known reels, can be significantly reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

The reel (1) has mandrel shaft (2) including a drive-side end piece (18), which is rotatably mounted by a bearing (4) that is provided in a machine frame (3). A clamping device (5) is arranged between the bearing and the shaft so that a frictional connection is produced between the bearing and the shaft in a clamped operating state. The clamping device includes a hydraulically actuated clamping sleeve with a cavity i.e. hollow cylinder, for receiving hydraulic medium. The drive-side end piece is fastened in the bearing by the clamping device.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Haspel zum Wickeln von Metallband, insbesondere von gewalztem Warmband, mit einer Dornwelle, die ein erstes Wellenendstück aufweist, welches mittels zumindest eines im Haspelrahmen vorgesehenen Lagers drehbar gelagert ist.The invention relates to a reel for winding metal strip, in particular of rolled hot strip, with a mandrel shaft having a first shaft end, which is rotatably supported by means of at least one bearing provided in the reel frame.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Herstellung von Stahlblech durchläuft ein metallisches Warmband zum Zwecke der Dickenreduktionen ein Walzgerüst oder eine aus mehreren Walzgerüsten bestehende Walzstraße. Um das Metallband zu einem Bund, einem so genannten Coil, zu wickeln, ist am Ausgang der Walzvorrichtung ein Haspel vorgesehen. Ein solcher Haspel weist eine von einem Antrieb angetriebene Dornwelle auf. Die Dornwelle ist im Maschinenrahmen des Haspels meist durch mehrere Lager drehbar gelagert. Auf dem vom Maschinengestell abragenden bedienseitigen Ende der Dornwelle wird das Warmband gewickelt. Die Dornwelle selbst besteht üblicherweise aus einem Dornkörper, aus Segmenten und einer im Dornkörper axial beweglichen Spreizstange, wodurch die Segmente in radialer Richtung spreizbar sind. Der antriebsseitige Teil der Dornwelle, der im Maschinengestell gelagert ist, ist an seinem Ende mit einem Drehantrieb gekoppelt. Die gewickelten Coils können dann in axialer Richtung abgenommen werden, beispielsweise von einem Ausfuhrwagen, der den Coil aus dem Bereich des Haspels heraus fährt.In the production of steel sheet passes through a metallic hot strip for the purpose of thickness reductions, a rolling stand or consisting of a plurality of rolling mills rolling mill. In order to wind the metal strip into a collar, a so-called coil, a reel is provided at the outlet of the rolling device. Such a reel has a drive shaft driven by a drive shaft. The mandrel shaft is usually rotatably supported by several bearings in the machine frame of the reel. On the projecting end of the mandrel shaft projecting from the machine frame, the hot strip is wound. The mandrel shaft itself usually consists of a mandrel body, of segments and an axially movable in the mandrel body expansion rod, whereby the segments are spreadable in the radial direction. The drive-side part of the mandrel shaft, which is mounted in the machine frame, is coupled at its end with a rotary drive. The wound coils can then be removed in the axial direction, for example by an export carriage, which drives the coil out of the area of the reel.

Während des Herstellungsvorgangs kann es erforderlich sein, dass die Dornwelle gewechselt werden muss. Der Wechsel eines Warmband-Haspeldorns ist zeitaufwändig und erfordert eine Unterbrechung des Wickelvorgangs. Die Unterbrechung kann mehrere Stunden dauern. Dabei muss der schwergewichtige Warmband-Haspeldorn von einem geeigneten Hebezeuge aus dem Haspel gehoben werden. Ein Warmband-Haspeldorn kann eine Masse von mehr als 10 t aufweisen, was ein entsprechend großes Hebezeuge mit hohen Investitionskosten erforderlich macht. Das Rangieren des Hebezeuges im Bereich des Haspels ist umständlich, da die Platzverhältnisse oftmals sehr eng sind.During the manufacturing process it may be necessary to change the mandrel shaft. Changing a hot strip reel mandrel is time consuming and requires one Interruption of the winding process. The interruption can take several hours. The heavyweight hot strip reel mandrel must be lifted from the reel by a suitable lifting gear. A hot strip reel mandrel may have a mass of more than 10 tons, which requires a correspondingly large hoist with high investment costs. The shunting of the hoist in the area of the reel is cumbersome because the space is often very tight.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Haspel anzugeben, bei dem ein Wechsel der Dornwelle vergleichsweise schneller und einfacher und mit einem geringeren gerätetechnischen Aufwand möglich ist.It is an object of the invention to provide a reel in which a change of the mandrel shaft is comparatively faster and easier and with less device complexity is possible.

Diese Aufgabe wird durch einen Haspel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a reel having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung ist vorgesehen, den antriebseitigen Teil der Dornwelle mittels einer lösbaren Spannvorrichtung in der Lagerung zu befestigen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, in axialer Richtung die Dornwelle aus dem Gestell der Haspel herauszuziehen. Umgekehrt kann eine andere Dornwelle über den Bundwagen von der Bedienungsseite in die Lagerung eingeschoben werden. Sobald die neue Dornwelle vollständig im Maschinenrahmen eingeschoben ist, wird die Spanneinrichtung gespannt. Durch dieses Spannen der Wellen-Naben-Verbindung wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen Dornwelle und dem Lager, genauer gesagt dem Innenring des Lagers, hergestellt. Die Dornwelle ist im Maschinenrahmen dann fixiert und bereit für das Wickeln des Warmbandes.According to a basic idea of the invention, it is provided to fasten the drive-side part of the mandrel shaft by means of a releasable tensioning device in the mounting. This makes it possible in a simple manner, extract the mandrel shaft in the axial direction of the frame of the reel. Conversely, another mandrel shaft can be inserted via the coil car from the operating side into the storage. As soon as the new mandrel shaft is fully inserted in the machine frame, the clamping device is tensioned. By this tensioning of the shaft-hub connection a frictional connection between the mandrel shaft and the bearing, more precisely the inner ring of the bearing, is produced. The mandrel shaft is then fixed in the machine frame and ready for winding the hot strip.

Die Spannvorrichtung kann konstruktiv unterschiedlich ausgeführt sein. Ihrer Betätigungsart nach kann sie sowohl mechanisch als auch hydraulisch betätigt sein.The clamping device can be designed differently. According to their type of actuation, they can be actuated both mechanically and hydraulically.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung als hydraulisch betätigte Spannhülse ausgebildet ist. Sie weist in einer bevorzugten Bauweise einen zur Aufnahme eines Hydraulikmediums vorgesehenen Hohlraum in der Form eines Hohlzylinders auf. Wird dieser Hohlraum mit Hydraulikdruck beaufschlagt, kommt es zu einer radialen Aufweitung der Spannhülse und infolge davon im Bereich des Lagersitzes zu einer radialen Spreizung. Diese reibschlüssige Verbindung kann wieder gelöst werden, indem der Hydraulikdruck verringert wird und die elastische Verformung der Spannhülse sich zurück bildet.In a preferred embodiment it is provided that the clamping device is designed as a hydraulically operated clamping sleeve. It has, in a preferred construction, a cavity for receiving a hydraulic medium in the form of a hollow cylinder. If this cavity is subjected to hydraulic pressure, there is a radial expansion of the clamping sleeve and as a result thereof in the region of the bearing seat to a radial spread. This frictional connection can be solved again by the hydraulic pressure is reduced and the elastic deformation of the clamping sleeve is formed back.

In einer einfachen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Klemmung mittels einer mechanischen Spannhülse erfolgt. In diesem Fall wird die Spannkraft manuell erzeugt, beispielsweise durch eine Wellenmutter in Verbindung mit einer Kegelsitz-Kegelbüchse-Konstruktion erfolgt.In a simple embodiment it can be provided that the clamping takes place by means of a mechanical clamping sleeve. In this case, the clamping force is generated manually, for example by a shaft nut in conjunction with a conical seat tapered sleeve construction.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klemmung mittels einer Kombination aus einer hydraulischen Spannhülse im Zusammenwirken mit einer manuell betätigten Kegelsitz-Kegelbüchse-Konstruktion.In another preferred embodiment of the invention it can be provided that the clamping by means of a combination of a hydraulic clamping sleeve in cooperation with a manually operated conical seat tapered sleeve construction.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen sind.To further explain the invention, reference is made in the following part of the description to drawings, from which further advantageous embodiments, details and developments of the invention can be found by way of non-limiting embodiments.

Es zeigen:

Figur 1
eine schematische Darstellung, welche die erfindungsgemäße Lagerung der Dornwelle im Maschinenrahmen eines Haspels zeigt;
Figur 2
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Spannvorrichtung als hydraulische Spannhülse ausgebildet ist;
Figur 3
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Spannvorrichtung eine Kombination aus hydraulischer Spannvorrichtung und mechanischer Spannvorrichtung ausgebildet ist;
Figur 4
eine andere Variante der Erfindung, bei dem die Spannvorrichtung wie im oberen Teilschnitt dargestellt, aus einer Kombination, bestehend aus einer hydraulischen Wellenmutter und einer mechanischen Spannhülse, oder - wie ihm unteren Teilschnitt dargestellt -, als mechanische Wellenmutter-Spannvorrichtung ausgebildet ist.
Show it:
FIG. 1
a schematic representation showing the inventive storage of the mandrel shaft in the machine frame of a reel;
FIG. 2
a first embodiment of the invention, in which the clamping device is designed as a hydraulic clamping sleeve;
FIG. 3
a second embodiment of the invention, wherein the tensioning device is a combination of hydraulic tensioning device and mechanical tensioning device is formed;
FIG. 4
another variant of the invention, wherein the tensioning device as shown in the upper partial section, from a combination consisting of a hydraulic shaft nut and a mechanical clamping sleeve, or - as shown in the lower section section - is designed as a mechanical shaft nut clamping device.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Figur 1 zeigt Teile von einem Haspel 1 in einer stark vereinfachten Darstellung. Der Haspel 1 weist eine Dornwelle 2 auf. Die Dornwelle 2 ist in einem antriebsseitigen Teil 18 mittels zweier Lager 4 in einem Maschinenrahmen 3 drehbar gelagert. Diese beiden Lager 4 können beispielsweise Wälzlager sein, die jeweils einen Innenring und einen Außenring aufweisen, wobei der Außenring durch Presssitz im Maschinenrahmen 3 befestigt ist oder sich auf Lagerhalbschalen 14 abstützt.The FIG. 1 shows parts of a reel 1 in a highly simplified representation. The reel 1 has a mandrel shaft 2. The mandrel shaft 2 is rotatably supported in a drive-side part 18 by means of two bearings 4 in a machine frame 3. These two bearings 4 may for example be roller bearings, each having an inner ring and an outer ring, wherein the outer ring is fixed by press fit in the machine frame 3 or is supported on bearing shells 14.

Der bedienseitige Teil der Dornenwelle 2, der vom Maschinenrahmen 3 in Figur 1 zur linken Seite hin abragt, beinhaltet eine Spreizvorrichtung, zum Wickeln des Warmbandes zu einem Bund 6. Ein Stützlager 19 stützt das äußere linke Ende der Dornenwelle 2.The operator-side part of the spiked shaft 2, the machine frame 3 in FIG. 1 to the left side, includes a spreading device for winding the hot strip into a collar 6. A support bearing 19 supports the outer left end of the spike shaft second

Angetrieben wird die Dornwelle 2 von einem nicht näher dargestellten Antrieb über das Antriebstück 16, welches mittels einer Kupplung, z.B. einer lösbaren, formschlüssigen Verbindung, ausgeführt beispielsweise in Form einer Verzahnung 9, mit der Dornwelle 2 verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung kann auch anders ausgeführt sein, beispielsweise ein ineinandergreifendes Keil-Wellen-Keil-Naben-Profil. Das für den Wickelvorgang erforderliche Drehmoment wird also im Wesentliche über diese Kupplung übertragen.The mandrel shaft 2 is driven by a non-illustrated drive via the drive piece 16, which by means of a coupling, for example a releasable, positive Connection, carried out for example in the form of a toothing 9, is connected to the mandrel shaft 2. The positive connection can also be designed differently, for example, an intermeshing wedge-shaft wedge-hub profile. The torque required for the winding process is thus transmitted essentially via this coupling.

Gemäß der Erfindung ist die Verbindung zwischen der Dornwelle 2 und dem Innenring des jeweiligen Lagers 4 eine lösbare Verbindung die mittels einer Spannvorrichtung 5 hergestellt ist. Die Spannvorrichtung 5 ist so konstruiert, dass in einem gespannten Zustand eine in das Lager 4 eingeführten Dornwelle 2 durch Reibschluss fixiert werden kann. Zu diesem Zweck wird von der Spannvorrichtung 5 solange eine radiale Aufweitung im Bereich des Lagersitzes erzeugt, bis sichergestellt ist, dass es nicht zum Rutschen zwischen Dornenwelle 2 und Innenring des Lagers 4 kommt.According to the invention, the connection between the mandrel shaft 2 and the inner ring of the respective bearing 4 is a releasable connection made by means of a tensioning device 5. The tensioning device 5 is constructed such that in a tensioned state, a mandrel shaft 2 introduced into the bearing 4 can be fixed by frictional engagement. For this purpose, a radial expansion in the region of the bearing seat is generated by the tensioning device 5 until it is ensured that there is no slippage between the spine shaft 2 and the inner ring of the bearing 4.

Durch Entspannen der Spannvorrichtung 5 lässt sich die reibschlüssige Verbindung zwischen Lager 4 und Dornwelle 2 wieder einfach lösen, so dass die Dornwelle 2 aus dem Maschinenrahmen 3 in Richtung des Pfeils 10 von der Bedienseite herausgezogen werden kann.By relaxing the tensioning device 5, the frictional connection between the bearing 4 and mandrel shaft 2 can be easily solved again, so that the mandrel shaft 2 can be pulled out of the machine frame 3 in the direction of the arrow 10 from the operating side.

Durch diese leicht herstellbare und wieder lösbare Wellen-Naben-Reibungsverbindung ist ein Wechsel der Dornenwelle 2 schnell und einfach mit geringem technischem Aufwand möglich. Ein spezielles Hebezeug wird nicht mehr benötigt. Es ist möglich die sonst übliche Wechselzeit eines Dorns von circa acht Stunden auf circa ein bis zwei Stunden zu reduzieren. Der Wechsel ist einfach und bedarf weniger Personal. Der Dorn wird ohne Lagerung und Spreizzylinder gewechselt, wodurch diese nicht mehr als Wechselteil benötigt werden. Im Bereich der Haspel entfällt der Platzbedarf für das Hebezeug. Auch die sonst regelmäßige Überprüfung dieser Vorrichtung entfällt.Through this easily manufactured and re-releasable shaft-hub friction connection a change of the spiked shaft 2 is possible quickly and easily with little technical effort. A special hoist is no longer needed. It is possible to reduce the usual change time of a thorn from about eight hours to about one to two hours. The change is easy and requires less staff. The mandrel is changed without storage and spreader cylinder, so they are no longer needed as a replacement part. In the area of the reel, the space required for the hoist is eliminated. Even the otherwise regular review of this device is eliminated.

Die Betätigung der Spannvorrichtung 5 kann auf unterschiedliche Art und Weise bewirkt sein. Die Betätigung kann z.B. hydraulisch oder mechanisch erfolgen.The operation of the tensioning device 5 can be effected in different ways. The actuation may e.g. hydraulically or mechanically.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine hydraulische Spannhülse 17 auf dem antriebsseitigen Endstück 18 angeordnet ist. Außenumfangsseitig ist die hydraulische Spannhülse 17 von einer Buchse 11 mit einem Bund umgeben, die wiederum vom inneren Ring des Lagers 4 umschlossen ist. Das Lager 4 sitzt außenumfangsseitig auf einer Lagerhalbschale 14 auf. Die beiden Stirnseiten des Lagers 4 sind durch einen Lagedeckel 13 und eine nicht näher dargestellte Dichtung geschützt. In der Spannhülse 17 ist ein Hohlraum 12 vorgesehen. Dieser Hohlraum weist die Form eines Hohlzylinders auf. Er erstreckt sich axial über die Breite des Lagers 4. Der Hohlraum 12 ist mit einem Kanal verbunden, der nach außen führt und von einem Verschluss 15 verschlossen ist. Dadurch ist es möglich, eine Hydraulikflüssigkeit mit Druck einzubringen, so dass die im Hohlraum 12 gegenüberliegenden Ringteile der Spannhülse 17 eine radiale Aufweitung erfahren. Dies kann beispielsweise durch Anschließen einer Druckleitung in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe erfolgen. Der Druck im Hohlraum führt dazu, dass die im Hohlraum sich gegenüberstehenden Ringteile der Spannhülse 12 geringfügig sich voneinander weg bewegen und zwischen dem Wellen-Endstück 18 und dem Lager 4 eine radiale gerichtete Pressung erzeugt wird, welche die Dornenwelle 2 im Lager 4 festlegt. Wenn diese Verbindung gelöst werden soll, wird der Hydraulikdruck im Hohlraum 12 reduziert. Folge davon ist, dass sich die im Hohlraum gegenüberliegenden Ringteile der Spannhülse 12 sich wieder aufeinander zu bewegen. Die Pressung ist weg und die Verbindung zwischen Dornenwelle 2 und Lager 4 ist gelöst. Die Dornenwelle 2 kann in axialer Richtung zur Bedienseite hin aus dem Maschinenrahmen 3 des Haspels entnommen werden. FIG. 2 shows an embodiment in which a hydraulic clamping sleeve 17 is arranged on the drive-side end piece 18. On the outer circumference, the hydraulic clamping sleeve 17 is surrounded by a bushing 11 with a collar, which in turn is enclosed by the inner ring of the bearing 4. The bearing 4 sits on the outer peripheral side on a bearing half shell 14. The two end faces of the bearing 4 are protected by a bearing cover 13 and a seal, not shown. In the clamping sleeve 17, a cavity 12 is provided. This cavity has the shape of a hollow cylinder. It extends axially across the width of the bearing 4. The cavity 12 is connected to a channel which leads to the outside and is closed by a closure 15. This makes it possible to introduce a hydraulic fluid with pressure, so that the opposite in the cavity 12 ring parts of the clamping sleeve 17 undergo a radial expansion. This can be done for example by connecting a pressure line in conjunction with a hydraulic pump. The pressure in the cavity causes the annular parts of the clamping sleeve 12, which face one another in the hollow space, to move slightly away from one another and produce a radially directed pressure between the shaft end piece 18 and the bearing 4, which defines the spiked shaft 2 in the bearing 4. When this connection is to be released, the hydraulic pressure in the cavity 12 is reduced. The consequence of this is that the ring parts of the clamping sleeve 12 located opposite in the hollow space move towards each other again. The pressure is gone and the connection between thorn shaft 2 and bearing 4 is released. The spiked shaft 2 can be removed in the axial direction to the operating side out of the machine frame 3 of the reel.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Spannvorrichtung 5 ebenfalls als hydraulische Spannhülse 17 ausgebildet ist, diese aber direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung einer Buchse, auf den inneren Ring des Lagers 4 wirkt. Die Spannhülse 17 wird durch eine Wellenmutter 8 fixiert. Im Unterschied zu Figur 2 ist der Verbindungskanal zwischen Außenraum und Hohlraum 12 an der Stirnseite der hydraulischen Spannhülse 17 von außen zugänglich. Er ist ebenfalls mit einer Verschlussschraube 15 verschlossen. FIG. 3 shows an embodiment in which the tensioning device 5 is also designed as a hydraulic clamping sleeve 17, but this directly, that is without the interposition of a socket, on the inner ring of Camp 4 acts. The clamping sleeve 17 is fixed by a shaft nut 8. In contrast to FIG. 2 is the connection channel between the outer space and cavity 12 on the front side of the hydraulic clamping sleeve 17 accessible from the outside. He is also closed with a screw plug 15.

Die Figur 4 zeigt im oberen und unteren Teilschnitt jeweils eine Ausführungsform, bei der der Reibschluss durch einen Kegelsitz mit Kegelbüchse hergestellt ist. Im oberen Teilschnitt erfolgt die Betätigung wieder hydraulisch, indem nun die innen liegende mechanische Spannhülse 7 axial mit der sie außenumfangsseitig umgebenden Kegelbüchse 11 axial versetzt wird. Die Klemmung wird also sowohl mechanisch als auch hydraulisch erzeugt. Im unteren Teilschnitt erfolgt das Erzeugen der Spann- beziehungsweise Klemmkraft rein mechanisch. Gemeinsam ist den beiden Ausführungen der Figur 4 dass wieder in radialer Richtung eine Pressung erzeugt wird, mittels derer die Dornenwelle 2 im Lager 4 des Maschinenrahmen 3 fixiert werden kann, beziehungsweise durch Lösen der reibschlüssigen Verbindung vom Maschinenrahmen 3 ausgebaut werden kann.The FIG. 4 shows in the upper and lower partial section in each case an embodiment in which the frictional engagement is produced by a conical seat with tapered bushing. In the upper part section, the actuation is again hydraulically by now the inner mechanical clamping sleeve 7 is axially offset axially with the outer peripheral side surrounding the cone bushing 11. The clamping is thus generated both mechanically and hydraulically. In the lower partial section, the clamping or clamping force is generated purely mechanically. Common to the two versions of the FIG. 4 that again in the radial direction a pressure is generated, by means of which the spike shaft 2 can be fixed in the bearing 4 of the machine frame 3, or can be removed by releasing the frictional connection of the machine frame 3.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass mittels der Spannvorrichtung schnell und einfach eine Dornenwelle 2 in einem Maschinenrahmen 3 eines Haspels 1 montiert beziehungsweise demontiert werden kann. Die Wechselzeit eines Warmbandes-Haspeldorns, der bei bekannten Haspeln oft sechs bis acht Stunden Produktionsunterbrechung beansprucht, kann deutlich reduziert werden.A significant advantage of the invention is that by means of the clamping device quickly and easily a spike shaft 2 can be mounted or removed in a machine frame 3 of a reel 1. The changeover time of a hot strip reel mandrel, which often takes six to eight hours of production interruption in known reels, can be significantly reduced.

Obwohl die Erfindung in Detail durch die oben dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments set forth above, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Zusammenstellung der verwendeten BezugszeichenCompilation of the reference numbers used

11
Haspelreel
22
Dornwellemandrel shaft
33
Maschinenrahmenmachine frames
44
Lagercamp
55
Spannvorrichtungjig
66
Bund, WarmbundWaistband, warm waistband
77
mechanische Spannhülsemechanical clamping sleeve
88th
Wellenmuttershaft nut
99
Verzahnunggearing
1010
Ausziehrichtungpull-out
1111
BuchseRifle
1212
Hohlraumcavity
1313
Lagerdeckelbearing cap
1414
LagerhalbschaleHalf bearing
1515
Verschlussshutter
1616
Antriebstückdrive piece
1717
hydraulische Spannhülsehydraulic clamping sleeve
1818
Wellenendstückshaft end
1919
Stützlagersupport bearings

Claims (11)

Haspel zum Wickeln von Metallband, insbesondere von gewalztem Warmband, mit einer Dornwelle (2), die ein erstes Wellenendstück (18) aufweist, welches mittels zumindest eines im Maschinenrahmen (3) der Haspel (1) vorgesehenen Lagers (4) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Lager (4) und der Dornwelle (2) eine Spannvorrichtung (5) angeordnet ist, so dass in einem gespannten Betriebszustand eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem zumindest einen Lager (4) und der Dornwelle (2) herstellbar ist.Reel for winding metal strip, in particular rolled hot strip, with a mandrel shaft (2) which has a first shaft end piece (18) which is rotatably mounted by means of at least one bearing (4) provided in the machine frame (3) of the reel (1), characterized in that between the at least one bearing (4) and the mandrel shaft (2), a clamping device (5) is arranged, so that in a tensioned operating condition, a frictional connection between the at least one bearing (4) and the mandrel shaft (2) produced is. Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (5) mechanisch oder hydraulisch betätigbar ist.A reel according to claim 1, characterized in that the tensioning device (5) can be actuated mechanically or hydraulically. Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (5) eine hydraulisch betätigte Spannhülse (17) aufweist.A reel according to claim 2, characterized in that the tensioning device (5) has a hydraulically actuated clamping sleeve (17). Haspel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch betätigte Spannhülse (17) zur Aufnahme eines Hydraulikmediums einen Hohlraum (12) in der Form eines Hohlzylinders aufweist.A reel according to claim 3, characterized in that the hydraulically operated clamping sleeve (17) for receiving a hydraulic medium has a cavity (12) in the form of a hollow cylinder. Haspel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hohlzylinder ausgebildete Hohlraum (12) über einen das Hydraulikmedium leitenden Kanal von außen zugänglich ist.A reel according to claim 4, characterized in that the cavity formed as a hollow cylinder (12) via a hydraulic medium conducting channel is accessible from the outside. Haspel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des Hohlraums (12) breiter ist als die Breite des zugeordneten Lagers (4).A reel according to claim 4 or 5, characterized in that the axial extent of the cavity (12) is wider than the width of the associated bearing (4). Haspel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal von außen mittels eines Verschlusses (15) verschließbare ist.A reel according to claim 5, characterized in that the channel is closable from the outside by means of a closure (15). Haspel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung als mechanisch betätigte Spannhülse (7) ausgebildet ist.A reel according to claim 2, characterized in that the clamping device is designed as a mechanically operated clamping sleeve (7). Haspel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch betätigte Spannhülse (7) eine Kegelsitz-Kegelbüchsen-Anordnung und eine Wellenmutter (8) aufweist.A reel according to claim 8, characterized in that the mechanically operated clamping sleeve (7) has a conical seat tapered bushing arrangement and a shaft nut (8). Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung aus einer hydraulisch betätigten Wellenmutter gebildet ist.A reel according to claim 1, characterized in that the tensioning device is formed from a hydraulically actuated shaft nut. Haspel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenendstück 18 in zwei Lager 4 gelagert ist.A reel according to claim 1, characterized in that the shaft end 18 is mounted in two bearings 4.
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