JPH06166452A - 帯状薄板を巻き取るための巻上げ機 - Google Patents

帯状薄板を巻き取るための巻上げ機

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JPH06166452A
JPH06166452A JP5213832A JP21383293A JPH06166452A JP H06166452 A JPH06166452 A JP H06166452A JP 5213832 A JP5213832 A JP 5213832A JP 21383293 A JP21383293 A JP 21383293A JP H06166452 A JPH06166452 A JP H06166452A
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JP
Japan
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wedge
segments
drive
mandrel
segment
Prior art date
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Pending
Application number
JP5213832A
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English (en)
Inventor
Konrad Febl
フェスル コンラート
Klaus Zeman
ツェーマン クラウス
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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Publication date
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Publication of JPH06166452A publication Critical patent/JPH06166452A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28Drums or other coil-holders
    • B21C47/30Drums or other coil-holders expansible or contractible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18Constructional details
    • B65H75/24Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/248Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction
    • B65H75/2484Expansible 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

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  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯状薄板を巻き取るための巻上げ機をにおい
て、張力変動を遮断することにある。 【構成】 帯状薄板を巻き取るための巻上げ機が、半径
方向で調節可能なセグメントを有するリールマンドレル
を備えていて、前記セグメントのうち直接隣接する2つ
のセグメントがセグメント間で帯材始端を受容するため
の段部を形成しており、リールマンドレルの拡開位置
で、段部を形成する両セグメントの間のセグメントがそ
れぞれ直接隣接するセグメントに対して、総計で段部高
さになる等しい段差を置いて半径方向でずらされていて
かつ連続するセグメントの互いに向き合う軸方向の縁部
間の半径方向の段差間隔を補償するためにリールマンド
レルの巻取り回転方向でマンドレルに対して平行な軸線
を中心として傾けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、帯状薄板を巻き取るた
めの巻上げ機であって、半径方向で調節可能なセグメン
トを有するリールマンドレルを備えていて、前記セグメ
ントのうち直接隣接する2つのセグメントがセグメント
間で帯材始端を受容するための段部を形成する形式のも
のに関する。
【0002】
【従来の技術】拡開位置でリールマンドレルのセグメン
トが円筒体を形成する場合には、帯材始端は後続の帯材
巻条のために当初飛躍的に周速度を増大させ、このよう
な周速度の増大によって引き続き著しい張力変動が生ぜ
しめられかつ帯材品質が著しく損なわれるようになる。
【0003】従って帯材巻条の間で滑らかな移行を保証
するために、直接隣接する2つのセグメントの間に、帯
材始端を受容する帯材厚さに相応する段部が設けられ、
これによって後続の帯材巻条を段を形成することなしに
帯材始端上に巻き取ることができる。
【0004】巻取り回転方向で見て前記段部の直前に位
置するセグメントは周方向で徐々に増大する半径に基づ
き帯材を包絡円筒の半径で案内するので、張力変動は移
行セグメントによって規定される大きな周方向区分に亘
って分配されるに過ぎず、従って張力変動の不都合な影
響は減少されるのみで、回避することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の帯状薄板を巻き取るための巻上げ機を改
良して、張力変動を少なくとも実地において無視できる
程度に減少できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、リールマンドレルの拡開位置で、段部を形成する両
セグメントの間のセグメントがそれぞれ直接隣接するセ
グメントに対して、総計で段部高さになる等しい段差を
置いて半径方向でずらされていてかつ連続するセグメン
トの互いに向き合う軸方向の縁部間の半径方向の段差間
隔を補償するためにリールマンドレルの巻取り回転方向
でマンドレルに対して平行な軸線を中心として傾けられ
ていることによって解決された。
【0007】
【発明の効果】本発明は、帯材厚さによって規定された
ピッチを有するアルキメデススパイラル形状のリールマ
ンドレルのみが、それぞれの張力変動を排除できるとい
う認識に基づいている。それというのも巻き半径はマン
ドレル周面全体に亘って均一に増大しかつ帯材巻条の範
囲でこの増大に連続的に移行するからである。
【0008】拡開マンドレルの場合実地においてはアル
キメデススパイラルは殆ど実現できないので、本発明に
よれば次ぎのような円筒状のセグメントから出発する、
即ち、アルキメデススパイラルに類似して互いに等しい
大きさの段差だけ半径方向にずらされていてかつ同時に
リールマンドレルの巻取り方向で、連続するセグメント
の互いに向き合う軸方向の縁部間の半径方向の段差間隔
を補償するように、傾けられている円筒状のセグメント
から出発する。
【0009】このような巻上げ機によってほぼアルキメ
デススパイラルに関連して有利な巻き比を利用でき、こ
の場合、アルキメデススパイラルの正確な輪郭形状を有
する拡開リールのために構造的な費用を殆ど必要としな
い。
【0010】拡開マンドレルのセグメントの半径方向の
調節は従来のようにガイドロッド又はくさび伝動装置を
介して行なうことができる。駆動くさびがマンドレル軸
に属しかつ対応くさびがセグメントに属するくさび伝動
装置を利用する場合、特に簡単にリールマンドレルを異
なる帯材厚さに適合させることができる。
【0011】このために、それぞれ調節ユニットに統合
された駆動くさびのみをマンドレル軸上で軸方向に調節
可能に支承すればよい。マンドレル軸に対してくさび伝
動装置の1つの駆動くさびを軸方向で調節することによ
って、所属のセグメントは別のセグメントに対して適当
に半径方向で調節されるので、帯材厚さに関連したセグ
メント相互の半径方向のずれを難なく調節できる。
【0012】マンドレル軸の軸方向の延長部を介してセ
グメントを共通に半径方向で調節することによって、セ
グメント相互の半径方向のずれに影響が及ぼされること
はない。従って所定の帯材厚さのために一度調節された
リールマンドレルを任意に収縮しかつ拡開させることが
でき、この場合、セグメントの調節された半径方向のず
れ又はセグメントの傾きが変わることはない。
【0013】リールマンドレルを大きな厚さ範囲を有す
る帯材のために設計しようとする場合には、セグメント
の適当な傾き調整が行なわれねばならない。この場合、
セグメントの支承は有利には所属のくさび伝動装置の対
応くさび上で行なわれ、この場合、マンドレルに対して
平行な回転軸線を中心としたセグメント旋回運動が保証
されねばならない。このことは例えば適当な円弧ガイド
によって難なく得られる。
【0014】セグメントの傾き調節後には巻上げ機運転
のためにセグメントの傾き位置が固持されねばならな
い。このことは簡単には、セグメント用の旋回駆動装置
が、それぞれのセグメントの互いに向い合って位置する
軸方向の縁部範囲に配置された互いに逆向きに作用する
軸方向に移動可能な調節くさびを有していることによっ
て、得られる。
【0015】逆向きに作用する調節くさびによって両旋
回側でセグメントの自己ロック的な支持作用が得られ
る。それというのも、一方の側でセグメントを持ち上げ
ることによって他方の側でセグメントが下げられるから
である。
【0016】旋回駆動装置の調節くさびが所属のくさび
伝動装置の対応くさび上に支承される場合には、個々の
セグメントは旋回駆動装置の調節くさびを介して回動不
能に対応くさびに支持することができる。従って駆動く
さびを介した対応くさびの半径方向の調節によってセグ
メントの選択された傾き位置に影響が及ぼされることは
ない。
【0017】調節くさびの軸方向の調節性によって、軸
方向で旋回駆動装置を簡単に操作できるようになり、こ
の場合特に軸方向のスピンドル駆動装置を設けることが
できる。
【0018】セグメント用の旋回駆動装置の別個の操作
を不要とするために、本発明の別の構成では、それぞれ
の旋回駆動装置用の調節くさびが所属のくさび伝動装置
の駆動くさびと統合されて調節ユニットを成していてか
つ駆動くさびとは異なるくさび角を有している。
【0019】従って調節ユニットの軸方向の移動によっ
て、所属のセグメントが半径方向で調節されるばかりで
なく、同時に所属のセグメントの旋回運動も生ぜしめら
れる。このような強制的な旋回運動は、巻き取るべき帯
材の所定の厚さ範囲を考慮して、調節ユニットの適当な
軸方向移動によりその都度の帯材厚さに所望のように適
合させるために、利用される。
【0020】セグメントの傾き調節によって、セグメン
トに属する対応面に対して強制的に調節くさびのくさび
面が旋回させられる。このような旋回運動を保証するた
めに、旋回駆動装置用の調節くさびには球形状に支承さ
れた圧力伝達片が配属されていて、この圧力伝達片はセ
グメントのその都度の旋回位置に自動的に適合される。
【0021】くさび伝動装置の駆動くさびから構成され
た調節ユニットはスピンドル駆動装置を介して軸方向に
調節可能であり、このスピンドル駆動装置によってマン
ドレル軸に対して調節ユニットの調節された軸方向位置
が固持される。
【0022】個々のセグメント相互の半径方向のずれ運
動がその都度のくさび角を適当に選択することによって
保証される場合には、全てのくさび伝動装置の調節ユニ
ットを共通に調節することができる。このためにくさび
伝動装置の駆動くさびから構成された調節ユニットを、
マンドレル軸上に軸方向に移動不能にしかも回転可能に
支承された、マンドレル軸に対して同軸的なねじスリー
ブに対してねじ調節可能に保持することができる。
【0023】マンドレル軸に対してねじスリーブを回動
することによって、くさび伝動装置の調節ユニットはね
じピッチに相応して軸方向に移動させられる。この場
合、旋回駆動装置用の調節くさびがくさび伝動装置の駆
動くさびから構成された調節ユニットに配属されている
場合には、ねじスリーブの回転角に亘ってリールマンド
レルを簡単な形式でその都度の帯材厚さに適合させるこ
とができる。
【0024】個々の調節ユニットの異なる軸方向移動は
それぞれのセグメントに配属されたねじスリーブのねじ
区分によって得られ、この場合、前記ねじ区分は異なる
ピッチを有している。この場合、くさび伝動装置のくさ
び角は等しく維持される。
【0025】ねじスリーブをマンドレル軸に対して回動
させかつその都度の回動位置で固持するために、有利に
は、マンドレル軸上に支承された、ねじスリーブに対し
て接線方向に延びるウォーム軸が設けられていて、この
ウォーム軸はねじスリーブの適当なウォームホイールリ
ム内に係合する。
【0026】
【実施例】第1図乃至第3図の実施例によれば、巻上げ
機はマンドレル軸2及びセグメント3を備えたリールマ
ンドレル1を有している。前記セグメント3は中空の駆
動軸5のフランジ4内で半径方向に移動可能に支承され
ていてかつくさび伝動装置6を介して半径方向に調節可
能である。
【0027】くさび伝動装置6の駆動くさび7は、中空
の駆動軸5内で軸方向に移動可能な、回動不能に保持さ
れたマンドレル軸2によって、セグメント3に属する対
応くさび8に対して軸方向に移動可能でありかつくさび
面に基づきセグメント3を適当に半径方向に移動せしめ
る。
【0028】マンドレル軸2用の移動駆動装置はシリン
ダ・ピストン駆動装置9から構成されている。リールマ
ンドレル1を回転駆動するために中空の駆動軸5は、駆
動ピニオン(図示せず)に噛合する歯車10を有してい
る。
【0029】冒頭に述べた形式の従来の巻上げ機とは異
なってくさび伝動装置6の駆動くさび7はマンドレル軸
2に移動不能に結合されるのではなく、それぞれマンド
レル軸2に対して軸方向に移動可能な調節ユニット1
1、例えばくさび条片としての調節ユニット11に統合
され、この調節ユニット11は軸方向のスピンドル駆動
装置を介して調節される。
【0030】これによって、個々のセグメント3に属す
るくさび伝動装置6をスピンドル駆動装置12によって
適当に調節することによって、セグメント相互の半径方
向のずれ運動が可能にされる。このようなセグメント相
互の半径方向のずれ運動はマンドレル軸2を軸方向で負
荷することによって全てのセグメントを共通に調節した
場合に維持される。
【0031】この措置によって、直接隣接する2つのセ
グメント3a,3bの間で形成される帯材始端を受容す
るための段部13を、前記両セグメント3a,3bの間
で連続するセグメントを均一な段差で半径方向にずらす
ことによって、補償することができる(第2図で著しく
誇張して図示)。
【0032】それでも尚個々のセグメント3の間で生ず
る段差間隔を保証するために、セグメント3は付加的に
リールマンドレル1の巻取り回転方向14で一点鎖線で
図示された対称位置に対してマンドレルに対して平行な
軸線を中心として傾けられるので、円筒状のセグメント
はセグメント3aから始まってセグメント3bまで回転
方向14とは逆方向で上昇するアルキメデススパイラル
にほぼ適合される。
【0033】拡開されたリールマンドレルの包絡面をア
ルキメデススパイラルにこのように適合させることは、
巻き製品に不都合な作用を及ぼす張力変動を回避するた
めの重要な前提条件を成す。
【0034】異なる帯材厚さに適合させるためにセグメ
ントの傾きを変えるために、セグメント3a,3,3b
はマンドレルに対して平行な軸線を中心として旋回可能
に支承されている。
【0035】この旋回軸線は第1図によれば駆動軸5の
フランジ4内で半径方向に移動可能な支承ピン15によ
って形成されていて、この場合、所属のくさび伝動装置
6の対応くさび8はセグメントに結合される支承体17
用の、それぞれの支承ピン15に対して同軸的な円弧ガ
イド16を形成する。
【0036】セグメントを旋回させるために旋回駆動装
置18が用いられ、この旋回駆動装置18はそれぞれの
セグメントの互いに向い合う軸方向の縁部範囲に配置さ
れた、互いに逆向きに作用する軸方向に移動可能な調節
くさび19から形成されていて、この調節くさび19は
それぞれ1つの軸方向のスピンドル駆動装置20によっ
て駆動される。
【0037】セグメント旋回時に生ずるセグメント3の
対応面21の傾き変化を補償するために軸方向に延びる
円弧状横断面の溝22内に支承されている調節くさび1
9を軸方向で調節することによって、それぞれのセグメ
ントは一方の側で持ち上げられかつ他方の側で下げられ
る。
【0038】このことは両セグメント側で調節くさびが
逆向きに作用することによって生ぜしめられる。このこ
とは調節くさびを逆向きに調節することによって又は調
節くさびを適当に傾斜調整することによって得られる。
【0039】それぞれのセグメントの両側に調節くさび
19を設けることによって、個々のセグメントは確実に
支持される。高い滑り摩擦を回避するためにくさび面間
の圧力伝達は押圧ローラ23によって行なわれる。対応
面21が押圧ローラ23と協働するくさび面を形成する
か又は調節くさびがこのようなくさび面を形成するかは
くさび機能のために重要なことではない。
【0040】セグメントの調節された旋回位置をマンド
レル軸2の軸方向の負荷とは無関係に維持するために、
旋回駆動装置18はくさび伝動装置6の対応くさび8に
配属されていて、所属のセグメントに対する対応くさび
の位置はセグメントを半径方向で調節した場合でも変わ
らない。
【0041】第4図及び第5図のリールマンドレルの構
成は第1図乃至第3図の構成とは特に、旋回駆動装置1
8用の調節くさび19が、くさび伝動装置6の駆動くさ
び7によって規定される調節ユニット11に配属されて
いることが、異なっている。
【0042】調節くさび19は少なくとも一長手方向区
分で駆動くさび7のくさび角とは異なるくさび角を有し
ているので、調節ユニット11が軸方向に移動した場合
所属のセグメント3は半径方向で移動させられるばかり
でなく、付加的に旋回させられる。
【0043】セグメントの互いに向い合う側で調節くさ
び19を所望のように逆向きに作用させるために、一方
のセグメント側の調節くさびの大きなくさび角に基づ
き、反対のセグメント側で駆動くさび7のくさび角より
も適当に小さな調節くさびのくさび角が生ぜしめられ
る。調節くさび19用の対応面19の連行旋回を十分考
慮するために、調節くさび19には球形状に支承された
圧力伝達片24が配属されている。
【0044】セグメント3の傾き調節を調節ユニット1
1の所定の調節行程後初めて行なわれるようにするため
に、調節くさび19は、くさび角が駆動くさびのくさび
角に相応する区分を有している。力伝達はこの区分内で
矢張り押圧ローラ23を介して行なわれる。それという
のもセグメントの旋回が行なわれないからである。
【0045】しかしながら、押圧ローラ23がセグメン
トの傾き調節を妨げないようにするために、前記区分の
対応面25と対応面21との間に押圧ローラ23用の受
容室26が設けられねばならない。
【0046】上述のように、調節ユニット11に対して
旋回駆動装置18用の調節くさび19を配属することに
よってセグメント3の別個の傾き調整が排除される。そ
れというのも調節ユニット11の軸方向の調節によって
セグメントが半径方向で移動させられかつ適当に傾けら
れるからである。この状態は、全てのセグメント3の調
節ユニット11が共通のねじスリーブ27を介して調節
される場合には、簡単な制御のために利用される。
【0047】マンドレル軸2上に同軸的に支承されたね
じスリーブ27はねじスリーブ27に対して接線方向に
延びるウォーム軸28を介して駆動され、このウォーム
軸28はマンドレル軸2上に支承されていてかつねじス
リーブ27のウォームホイールリム29内に係合してい
る。
【0048】個々の調節ユニット11は適当なねじ付加
部30によって、軸方向で固持されるねじスリーブ27
のねじ山内に係合するので、ねじスリーブを回動した場
合調節ユニット11は適当に軸方向に移動させられる。
ウォーム軸28の駆動は、第5図で図示されているよう
に、モータ31を介して行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による巻上げ機の概略的な軸方向断面
図。
【図2】第1図の巻上げ機のリールマンドレルの概略的
な拡大横断面図。
【図3】リールマンドレルのセグメント用の旋回駆動装
置の拡大軸方向断面図。
【図4】リールマンドレルの変化実施例の拡大軸方向断
面図。
【図5】第4図実施例のリールマンドレルの概略的な拡
大横断面図。
【符号の説明】
1 リールマンドレル 2 マンドレル軸 3,3a,3b セグメント 4 フランジ 5 駆動軸 6 くさび伝動装置 7 駆動くさび 8 対応くさび 9 シリンダ・ピストン駆動装置 10 歯車 11 調節ユニット 12,20 スピンドル駆動装置 13 段部 15 支承ピン 16 円弧ガイド 17 支承体 18 旋回駆動装置 19 調節くさび 21,25 対応面 22 溝 23 押圧ローラ 24 圧力伝達片 26 受容スペース 27 ねじスリーブ 28 ウォーム軸 29 ウォームホイールリム 30 ねじ付加部 31 モータ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状薄板を巻き取るための巻上げ機であ
    って、半径方向で調節可能なセグメントを有するリール
    マンドレルを備えていて、前記セグメントのうち直接隣
    接する2つのセグメントがセグメント間で帯材始端を受
    容するための段部を形成する形式のものにおいて、リー
    ルマンドレル(1)の拡開位置で、段部(13)を形成
    する両セグメント(3a,3b)の間のセグメント
    (3)がそれぞれ直接隣接するセグメント(3a,3,
    3b)に対して、総計で段部高さになる等しい段差を置
    いて半径方向でずらされていてかつ連続するセグメント
    (3a,3,3b)の互いに向き合う軸方向の縁部間の
    半径方向の段差間隔を補償するためにリールマンドレル
    (1)の巻取り回転方向(14)でマンドレルに対して
    平行な軸線を中心として傾けられていることを特徴とす
    る、帯状薄板を巻き取るための巻上げ機。
  2. 【請求項2】 半径方向に移動可能なセグメントに対し
    て軸方向に調節可能なマンドレル軸と、個々のセグメン
    トに配属されたくさび伝動装置とが設けられていて、こ
    のくさび伝動装置の駆動くさびがマンドレル軸にかつく
    さび伝動装置の対応くさびがセグメントに配属されてお
    り、それぞれ1つの調節ユニット(11)に統合された
    駆動くさび(7)がマンドレル軸(2)上に軸方向に移
    動可能に支承されている、請求項1記載の巻上げ機。
  3. 【請求項3】 セグメント(3,3a,3b)が所属の
    くさび伝動装置(6)の対応くさび(8)上で旋回駆動
    装置(18)を介してマンドレルに対して平行な軸線を
    中心として旋回可能である、請求項2記載の巻上げ機。
  4. 【請求項4】 旋回駆動装置(18)が、それぞれのセ
    グメント(3,3a,3b)の互いに向い合って位置す
    る軸方向の縁部範囲に配置された互いに逆向きに作用す
    る軸方向に移動可能な調節くさび(19)を有してい
    る、請求項3記載の巻上げ機。
  5. 【請求項5】 旋回駆動装置(18)の調節くさび(1
    9)が所属のくさび伝動装置(6)の対応くさび(8)
    上に軸方向に移動可能に支承されている、請求項4記載
    の巻上げ機。
  6. 【請求項6】 旋回駆動装置(18)の調節くさび(1
    9)が軸方向のスピンドル駆動装置(20)を介して調
    節可能である、請求項4又は5記載の巻上げ機。
  7. 【請求項7】 それぞれの旋回駆動装置(18)用の調
    節くさび(19)が所属のくさび伝動装置(6)の駆動
    くさび(7)と統合されて調節ユニット(11)を成し
    ていてかつ駆動くさび(7)とは異なるくさび角を有し
    ている、請求項2から4までのいずれか1項記載の巻上
    げ機。
  8. 【請求項8】 旋回駆動装置(18)用の調節くさび
    (19)に球形状に支承された圧力伝達片(20)が配
    属されている、請求項4から7までのいずれか1項記載
    の巻上げ機。
  9. 【請求項9】 くさび伝動装置(6)の駆動くさび
    (7)から構成された調節ユニット(11)がスピンド
    ル駆動装置(12)を介して軸方向に調節可能である、
    請求項1から8までのいずれか1項記載の巻上げ機。
  10. 【請求項10】 くさび伝動装置(6)の駆動くさび
    (7)から構成された調節ユニット(11)が、マンド
    レル軸(2)上に軸方向に移動不能にしかも回転可能に
    支承された、マンドレル軸(2)に対して同軸的なねじ
    スリーブ(27)に対してねじ調節可能に保持されてい
    る、請求項1から8までのいずれか1項記載の巻上げ
    機。
  11. 【請求項11】 ねじスリーブ(27)がマンドレル軸
    (2)上に支承されたウォーム軸(28)を介して駆動
    可能である、請求項10記載の巻上げ機。
JP5213832A 1992-08-31 1993-08-30 帯状薄板を巻き取るための巻上げ機 Pending JPH06166452A (ja)

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