WO2006103051A1 - Aufweitbarer und zusammenziehbarer haspeldorn - Google Patents

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WO2006103051A1
WO2006103051A1 PCT/EP2006/002845 EP2006002845W WO2006103051A1 WO 2006103051 A1 WO2006103051 A1 WO 2006103051A1 EP 2006002845 W EP2006002845 W EP 2006002845W WO 2006103051 A1 WO2006103051 A1 WO 2006103051A1
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reel mandrel
mandrel
reel
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Ulrich Patzelt
Franz Nosolik
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Sms Demag Ag
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    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/173—Metal

Definitions

  • the invention relates to an expandable and contractible coiler mandrel, in particular for winding a metal strip, comprising: a rotatably mounted reel mandrel shaft having at least one wedge surface on its outer circumference, a number of cooperating segments which have on their outer circumference a winding surface, in particular for the metal strip, and have in their facing away from the winding end portion at least one cooperating with the wedge surface of the coiler mandrel counter-wedge surface, means for moving the segments relative to the reel mandrel shaft in the axial direction and a conduit system with a lubricant, in particular grease, is passed to places in the coiler mandrel that require lubrication.
  • a lubricant in particular grease
  • Coiler mandrels of the type mentioned are needed, for example, in steel strip production. On them, the bands are wound or unwound to z. B. perform further manufacturing steps on the tape. So that the tape can be wound without slippage on the mandrel or unwound, the coiler mandrel is expandable and contractible. Ie. the intended for winding the tape winding surface of the dome can be varied in diameter. The reel mandrel is thus hydraulically spread, for example during the winding process, so that a frictional connection between the mandrel and the metal strip is formed.
  • the lubrication can be performed manually via grease nipples, which takes place at predetermined time intervals. The added amount of grease must reach until the next relubrication. Over lubrication with inadmissible leakage of grease may be the result, which proves to be particularly problematic because often fat loss occurs due to the centrifugal force effect in the coiler mandrel.
  • the grease connection is frequently produced automatically at the service-side shaft end via the mandrel support bearing at standstill by means of a plug-on medium coupling, thus carrying out the lubrication.
  • the grease connection is decoupled.
  • a lubricating device for an expandable coiler mandrel in which all lubrication points on the mandrel shaft are centrally lubricated.
  • cartridges are used here in a central bore of the mandrel shaft, which are in communication with the lubrication points to be supplied.
  • the connection to a central grease distribution is provided, which supplies holes in the cartridge with grease.
  • a supply of the lubrication points of a coiler mandrel is provided by means of an integrated into the mandrel grease piping system, which is connected to the supply line of a pressure medium source. The lubricant is supplied to the coiler mandrel via such a line and a distributor link.
  • the invention is the object of a reel mandrel of the type mentioned in such a way that the mentioned disadvantages are avoided. It is to be achieved with improved lubrication of the cathedral, which is characterized by economic and environmental benefits.
  • the solution of this object by the invention is characterized in that the conduit system is in communication with a lubricant pump, wherein the lubricant pump has an actuating element for performing the pumping operation, wherein the lubricant pump with the means for moving the segments or with the coiler mandrel shaft and the actuating is connected to the other of the two elements in such a way that upon actuation of the means for moving the segments of the pumping operation is performed.
  • the idea of the invention therefore depends on the fact that the lubricant pump is activated only in the axial displacement movement for spreading or for contraction of the coiler mandrel and only then a lubrication of the places that require lubrication takes place.
  • the actuation of the lubricant pump is derived from the sliding movement in the coiler mandrel, so that an external control, movement or supply for the purpose of lubrication are dispensed lent.
  • a first training provides that the lubricant pump is in communication with a lubricant reservoir. This can be refilled or replaced as needed at relatively long intervals. Furthermore, the lubricant pump can be arranged within the lubricant reservoir. Furthermore, it is advantageous if the lubricant reservoir is arranged in the axial end region of the coiler mandrel.
  • the lubricant pump is preferably suitable for applying a lubricant pressure of at least 150 bar.
  • the actuating element can be designed as a pin aligned in the axial direction of the coiler mandrel.
  • the means for displacing the segments relative to the reel mandrel shaft may comprise a drawbar arranged in a central bore of the reel mandrel shaft and a pressure plate connected to the drawbar.
  • the pin-shaped actuating element passes through at least the axial end region of the pressure plate and bears against an axial end of the coiler mandrel shaft.
  • a further development provides that at least one lubricant distributor is arranged in the line system between the lubricant pump and the location to be lubricated, which branches the lubricant to different locations to be lubricated in different ways.
  • a first lubricant manifold branches the lubricant from the lubricant pump to each segment, with a second lubricant distributor disposed on each segment directing the lubricant to each of the contact points of wedge surfaces and counter wedge surfaces.
  • the lubricant pump including the actuating element and the lubricant reservoir is arranged as a retrofittable unit on the coiler mandrel. This makes it possible to convert existing reel mandrel systems to the solution proposed according to the invention.
  • the proposed invention is characterized by the fact that it is possible in a very simple and thus inexpensive way, a variety of lubrication points - for example, more than 20 - reliably supply with relatively large grease pipe lengths with lubricant, without having to drive a high expenditure on equipment ,
  • the required bold pressure can be easily established to reliably overcome even relatively long line distances. It takes place in the proposal according to the invention only ever a lubricant promotion, if this is actually needed. If the reel mandrel is neither expanded nor contracted, there is no lubrication, as this is not necessary in these operating conditions. Only when an expansion or contraction occurs, the lubrication system is activated. This is a permanent lubrication in case of need, ie every working stroke of the cathedral.
  • the coiler mandrel thus supplies itself according to the frequency of movement of the cathedral independently with fat.
  • the sliding surfaces of the moving parts of the dome thus always have a sufficient lubricant supply, whereby an approximately constant friction coefficient is ensured, which is particularly advantageous during operation. Ie. the movement resistance during spreading or contraction of the dome hardly changes during the operating time.
  • the intended grease reservoir autonomously supplies the lubrication points, so that no coupling of the coiler mandrel to external media supply systems is required. This considerably reduces the handling effort. In addition, a coupling to an otherwise required energy supply (electricity) is eliminated. At longer intervals, the grease reservoir can be refilled or replaced.
  • Fig. 2 shows the right axial end portion of the coiler mandrel of FIG. 1 in an enlarged view
  • Fig. 3 shows the front view (seen in the axial direction A) of the coiler mandrel.
  • a coiler mandrel 1 which is expandable or contractible, as far as its winding surface.
  • the coiler mandrel 1 has a coiler mandrel shaft 2, which is provided in the axial direction A with a number of wedge surfaces 3.
  • the reel mandrel shaft 2 is surrounded in the embodiment by four segments 4 (see in particular Fig. 3), each forming about a quarter of a circular ring.
  • the segments 4 each have a winding surface 5, which serves for winding a metal strip.
  • the end region 6 of each segment 4 facing away from this winding surface 5 has an opposing wedge surface 7, which corresponds to the wedge surface 3 from the wedge angle.
  • This axial displacement of the segments 4 relative to the reel mandrel shaft 2 is accomplished by means 8, which include a pull rod 15 which is arranged in a Monbbhrung 14 of the coiler mandrel shaft 2.
  • the drawbar 15 is screwed at its one axial end to a pressure plate 16.
  • the pressure plate 16 moves accordingly.
  • This one has NEN radially outwardly extending operating portion 19 which engages in a recess 20 in the segments 4.
  • the segments 4 move by the amount of displacement of the pull rod 15 in the axial direction A.
  • the wedge surfaces 3 and 7 represent at their contact surfaces places 10, which must be supplied for a good work of the coiler mandrel 1 during expansion or contraction with grease. Therefore, lubricating grease 10 is supplied to these lubrication locations 10 during expansion and contraction of the coiler mandrel 1 via a line system 9.
  • a lubricant pump 11 which is arranged in a lubricant reservoir 13, which is screwed in the axial end region of the coiler mandrel 1. Pump 11 and container 13 are arranged so that they are firmly connected to the pressure plate 16.
  • the pressure plate 16 has a bore 21 in which an actuating element 12 for the lubricant pump 11 is arranged.
  • the bore axis points in the axial direction A.
  • the pin-shaped actuating element 12 is located with its one axial end at the axial end of the coiler mandrel 2.
  • the grease located in the lubricant reservoir 13 is sucked during the pumping operation via an intake pipe 22 from the pump 11 and conveyed via the line 23 into the conduit 24 and via this to a first lubricant distributor 17.
  • This first lubricant distributor 17 divides the volume of grease into four paths and leads them to a total of four second lubricant distributors 18; Every second lubricant distributor 18 is assigned to a segment 4. From each second lubricant distributor 18, the grease passes into a distribution bore 25, each segment 4 having such. As best seen in Fig. 1, branching from the distribution hole 25 Zubringbohronne 26 to the individual locations to be lubricated 10 from.
  • grease could also be conducted via a line 27 in the coiler mandrel shaft 2 and feed holes 28 to the locations 10.
  • the coiler mandrel 1 lubricates automatically and depending on the frequency of movement of the dome with respect to the expansion or the contraction. External connections using a rotary distributor or an external media coupling, if necessary with electrical position monitoring via limit switches, are not required.
  • the high grease pressure required for large line lengths and many lubrication points can be built up as high as desired, which can be determined by the design or choice of the pump 11.
  • the supply with minimal lubricant quantity per lubrication point can be self-sufficient without external supply facilities.
  • the type of grease is expertly selected on the basis of the requirements of the respective coiler mandrel.
  • the lubricant reservoir 13 together with the pump 11 can be retrofitted to existing systems.
  • This offers a cost-effective possibility of minimal quantity lubrication of the movable parts.
  • the coefficient of friction and thus the internal resistance of the coiler mandrel 1 is kept constant. A change Lack of lubrication and thus the risk of self-locking of the dome is thus avoided.
  • Straight reel mandrels, the segments of which carry the load of coil weight and belt pressure adjustable via wedge surfaces require a nearly constant coefficient of friction, which can only be ensured by permanent lubrication during the movement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen aufweitbaren und zusammenziehbaren Haspeldorn (1 ), insbesondere für das Aufwickeln eines Metallbandes, der aufweist: eine drehbar gelagerte Haspeldornwelle (2), die an ihrem Außenumfang mindestens eine Keilfläche (3) hat, eine Anzahl zusammenwirkender Segmente (4), die an ihrem Außenumfang eine Wickelfläche (5), insbesondere für das Metallband, aufweisen und die in ihrem von der Wickelfläche (5) abgewandten Endbereich (6) mindestens eine mit der Keilfläche (3) der Haspeldornwelle (2) zusammenwirkende Gegenkeilfläche (7) haben, Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) relativ zur Haspeldornwelle (2) in deren Achsrichtung (A) sowie ein Leitungssystem (9), mit dem ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, an Orte (10) im Haspeldorn (1 ) geleitet wird, die der Schmierung bedürfen. Um eine verbesserte Schmierung des Haspeldorns zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Leitungssystem (9) mit einer Schmiermittelpumpe (11) in Verbindung steht, wobei die Schmiermittelpumpe (11) ein Betätigungselement (12) zur Durchführung des Pumpvorgangs aufweist, wobei die Schmiermittelpumpe (11) mit dem Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) oder mit der Haspeldornwelle (2) und das Betätigungselement (12) dem anderen der beiden Elemente (2, 8) in der Weise verbunden ist, dass bei der Betätigung der Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) der Pumpvorgang durchgeführt wird.

Description

Aufweitbarer und zusammenziehbarer Haspeldorn
Die Erfindung betrifft einen aufweitbaren und zusammenziehbaren Haspeldorn, insbesondere für das Aufwickeln eines Metallbandes, der aufweist: eine drehbar gelagerte Haspeldornwelle, die an ihrem Außenumfang mindestens eine Keilfläche hat, eine Anzahl zusammenwirkender Segmente, die an ihrem Außenumfang eine Wickelfläche, insbesondere für das Metallband, aufweisen und die in ihrem von der Wickelfläche abgewandten Endbereich mindestens eine mit der Keilfläche der Haspeldornwelle zusammenwirkende Gegenkeilfläche haben, Mittel zum Verschieben der Segmente relativ zur Haspeldornwelle in deren Achsrichtung sowie ein Leitungssystem, mit dem ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, an Orte im Haspeldorn geleitet wird, die der Schmierung bedürfen.
Haspeldorne der genannten Art werden beispielsweise bei der Stahlbandherstellung benötigt. Auf ihnen werden die Bänder auf- oder abgewickelt, um z. B. weitere Fertigungsschritte am Band durchzuführen. Damit das Band schlupffrei auf dem Dorn aufgewickelt oder abgewickelt werden kann, ist der Haspeldorn aufweitbar und zusammenziehbar. D. h. die zum Aufwickeln des Bandes vorgesehene Wickelfläche des Doms kann im Durchmesser variiert werden. Der Haspeldorn wird also beispielsweise während des Aufwickelvorgangs hydraulisch gespreizt, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Dorn und dem Metallband entsteht.
Dabei ist es für einen stabilen und reproduzierbaren Betrieb des Haspeldorns erforderlich, dass er hinreichend mit Schmiermittel, insbesondere mit Schmierfett, versorgt wird. Nur dann sind seine Betriebseigenschaften über der Zeit gleichbleibend. Außerdem wird nur so Verschleiß verhindert. Zum Schmieren des Haspeldorns sind verschiedene Lösungen bekannt:
Zum einen kann die Schmierung manuell über Schmiernippel durchgeführt werden, was in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgt. Die eingebrachte Fettmenge muss bis zum nächsten Nachschmieren reichen. Ein Überschmieren mit unzu- lässigem Fettaustritt kann die Folge sein, was sich insbesondere deshalb als problematisch erweist, weil häufig ein Fettverlust durch die Fliehkraftwirkung im Haspeldorn eintritt.
Eine andere Möglichkeit der Schmierung eines Haspeldorns mit einem freien Wellenende, zumeist antriebsseitig, ist die mit einem rotierenden Drehverteiler von einer stationären Fettpumpe aus. Das Fett wird hiermit zum Haspeldorn geführt. Dabei kann eine permanente Versorgung mit Fett im Rahmen einer Zentralschmierung vorgesehen werden, was insbesondere bei einer Warmhasel vorgesehen werden kann.
Bei Edelstahlhaspeldomen wird häufig an dem bedienungsseitigen Wellenende über das Dornstützlager beim Stillstand automatisch mittels einer aufsteckbaren Mediumkupplung der Fettanschluss hergestellt und damit die Schmierung durchgeführt. Im Betrieb des Haspeldorns ist dann der Fettanschluss entkop- pelt.
Bekannt sind auch permanent wirkende Schmierstoffverteiler, die jedoch häufig nicht den benötigten Fettdruck aufbringen, um eine gute Versorgung aller Schmierstellen sicherzustellen.
Aus der EP 0 722 791 B1 ist eine Schmiervorrichtung für einen spreizbaren Haspeldom bekannt, bei dem alle Schmierstellen an der Dornwelle zentral abschmierbar sind. Dabei sind hier in einer zentralen Bohrung der Dornwelle Patronen eingesetzt, die mit den zu versorgenden Schmierstellen in Verbindung stehen. Weiterhin ist der Anschluss an eine zentrale Fettverteilung vorgesehen, die Bohrungen in der Patrone mit Fett versorgt. Auch aus der DE-OS 20 32 542 ist eine Versorgung der Schmierstellen eines Haspeldoms mittels eines in den Dorn integrierten Fett-Leitungssystems vorgesehen, wobei dieses an die Zuführleitung einer Druckmittelquelle angeschlossen ist. Das Schmiermittel wird dabei über eine solche Leitung und ein Vertei- lerglied dem Haspeldorn zugeführt.
Ähnliche Lösungen sind aus der US 2,578,953 und aus der US 4,213,577 bekannt.
Nachteilig ist es bei den vorbekannten Lösungen, dass häufig eine zu große oder zu kleine Schmiermittelmenge dem Haspeldorn und namentlich seinen zu schmierenden Stellen zugeführt wird. Dabei ist Mangelschmierung genauso wie Überschmierung mit großen Nachteilen verbunden. Bei Mangelschmierung kann es zum Fressen aufeinander gleitender Flächen im Haspeldorn kommen. Bei Überschmierung entstehen nicht nur höhere Kosten als notwendig, es kann auch zu einer Umweltbelastung kommen, die kostenaufwändig behoben werden muss.
Das genannte Problem wird zusätzlich dadurch verschärft, dass es infolge der Fliehkräfte im Haspeldorn zu einem Wegschleudern des Schmiermittels von der Stelle kommen kann, wo es benötigt wird.
Bei anderen Lösungen ist die Handhabung sehr nachteilig, wenn nämlich Mediensysteme in bestimmten Zeitintervallen an den Haspeldom angeschlossen werden müssen, um Schmierfett zuzuführen.
Der Erfindung liegt dahr die Aufgabe zugrunde, einen Haspeldorn der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Es soll damit eine verbesserte Schmierung des Doms erreicht werden, der sich durch ökonomische und ökologische Vorteile auszeichnet. Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem mit einer Schmiermittelpumpe in Verbindung steht, wobei die Schmiermittelpumpe ein Betätigungselement zur Durchführung des Pumpvorgangs aufweist, wobei die Schmiermittelpumpe mit dem Mittel zum Verschieben der Segmente oder mit der Haspeldornwelle und das Betätigungs- element dem anderen der beiden Elemente in der Weise verbunden ist, dass bei der Betätigung der Mittel zum Verschieben der Segmente der Pumpvorgang durchgeführt wird.
Der Erfindungsgedanke stellt also darauf ab, dass die Schmiermittelpumpe nur bei der axialen Verschiebebewegung zum Spreizen bzw. zum Zusammenziehen des Haspeldorns aktiviert wird und nur dann eine Schmierung der Orte, die der Schmierung bedürfen, erfolgt. Die Betätigung der Schmiermittelpumpe wird dabei aus der Verschiebebewegung im Haspeldorn abgeleitet, so dass eine externe Steuerung, Bewegung bzw. Versorgung zwecks Schmierung entbehr- lieh sind.
Eine erste Fortbildung sieht vor, dass die Schmiermittelpumpe mit einem Schmiermittelvorratsbehälter in Verbindung steht. Dieser kann bei Bedarf in relativ großen Zeitabständen nachgefüllt oder ausgetauscht werden. Ferner kann die Schmiermittelpumpe innerhalb des Schmiermittelvorratsbehälters angeordnet werden. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Schmiermittelvorratsbehälter im axialen Endbereich des Haspeldorns angeordnet ist.
Um auch beliebig weit von der Schmiermittelpumpe am Dorn angeordnete Schmierpunkte zuverlässig mit Schmiermittel zu versorgen, ist die Schmiermittelpumpe bevorzugt zum Aufbringen eines Schmierdrucks von mindestens 150 bar geeignet.
Das Betätigungselement kann als in Achsrichtung des Haspeldorns ausgerich- teter Stift ausgebildet sein. Die Mittel zum Verschieben der Segmente relativ zur Haspeldornwelle können eine in einer Zentralbohrung der Haspeldornwelle angeordnete Zugstange sowie einen mit der Zugstange verbundenen Druckteller aufweisen. In diesem Falle ist mit Vorteil vorgesehen, dass das stiftförmige Betätigungselement zumindest den axialen Endbereich des Drucktellers durchsetzt und an einem axia- len Ende der Haspeldornwelle anliegt. In diesem Falle ist dann die Schmiermittelpumpe - im Schmiermittelvorratsbehälter angeordnet - fest am Druckteller befestigt; das Betätigungselement der Schmiermittelpumpe durchsetzt eine axial ausgerichtete Bohrung in der Druckplatte und liegt am axialen Ende der Haspeldornwelle an. Bei der Axialverschiebung zwischen Haspeldornwelle und Druckteller - und nur dann - wird die Schmiermittelpumpe betätigt.
Eine weitere Fortbildung sieht vor, dass im Leitungssystem zwischen Schmiermittelpumpe und zu schmierenden Ort mindestens ein Schmierstoffverteiler angeordnet ist, der das Schmiermittel auf verschiedene Leitungswege zu ver- schiedenen zu schmierenden Orten verzweigt. Bevorzugt verzweigt ein erster Schmierstoffverteiler das Schmiermittel von der Schmiermittelpumpe zu jedem Segment, wobei an jedem Segment je ein zweiter Schmierstoffverteiler angeordnet ist, der das Schmiermittel an jede der Kontaktstellen von Keilflächen und Gegenkeilflächen leitet.
Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, dass die Schmiermittelpumpe samt Betätigungselement sowie der Schmiermittelvorratsbehälter als nachrüstbare Einheit am Haspeldorn angeordnet ist. Damit wird es möglich, bestehende Haspeldornsysteme auf die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung umzurüsten.
Der Erfindungsvorschlag zeichnet sich dadurch aus, dass es in sehr einfacher und damit preiswerter Weise möglich wird, eine Vielzahl von Schmierstellen - beispielsweise mehr als 20 - mit relativ großen Fett-Leitungslängen zuverlässig mit Schmiermittel zu versorgen, ohne dafür einen hohen apparativen Aufwand treiben zu müssen. Der erforderliche Fettdruck kann problemlos aufgebaut werden, um auch relativ weite Leitungsdistanzen zuverlässig zu überwinden. Es erfolgt beim erfindungsgemäßen Vorschlag immer nur dann eine Schmiermittelförderung, wenn diese tatsächlich gebraucht wird. Wird der Haspeldorn weder expandiert noch zusammengezogen, erfolgt keine Schmierung, da dies in diesen Betriebszuständen auch nicht nötig ist. Erst wenn eine Aufweitung oder ein Zusammenziehen erfolgt, wird das Schmiersystem aktiviert. Damit erfolgt eine permanente Schmierung im Bedarfsfalle, d. h. bei jedem Arbeitshub des Doms. Somit ist eine Minimalmengenschmierung über einen langen Zeitraum möglich. Der Haspeldorn versorgt sich also entsprechend der Bewegungshäufigkeit des Doms selbstständig mit Fett. Die Gleitflächen der beweg- ten Teile des Doms haben damit immer eine ausreichende Schmiermittelversorgung, wodurch ein annähernd konstanter Reibwert sichergestellt wird, was im Betrieb besonders vorteilhaft ist. D. h. der Bewegungswiderstand beim Spreizen oder Zusammenziehen des Doms verändert sich kaum während der Betriebszeit.
Der vorgesehene Fettvorratsbehälter versorgt autark die Schmierstellen, so dass es keiner Ankopplung des Haspeldoms an externe Medienversorgungssysteme bedarf. Damit wird der Handhabungsaufwand erheblich reduziert. Außerdem entfällt eine Kopplung zu einer ansonsten benötigten Energieversor- gung (Strom). In größeren Zeitabständen kann der Fettvorratsbehälter nachgefüllt oder ausgetauscht werden.
Da die Schmierung nur erfolgt, wenn sich der Dorn bewegt, ist auch keine Ü- berwachung, beispielsweise durch ein Überwachungsgerät, erforderlich.
Insgesamt vermindern sich die Kosten für das Betreiben des Haspeldoms, und Überwachungseinrichtungen, wie Drucküberwachung oder Endschalterpositionen beim Ankuppeln von Versorgungssystemen, werden redundant. Die Automatisierung der Schmierung ist in einfacher Weise möglich. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen spreizbaren Haspeldorn in der Seitenansicht in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 den rechten axialen Endbereich des Haspeldorns gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und
Fig. 3 die Vorderansicht (in Achsrichtung A gesehen) des Haspeldorns.
In den Figuren ist ein Haspeldorn 1 dargestellt, der expandierbar bzw. zusammenziehbar ist, was seine Wickelfläche anbelangt. Der Haspeldorn 1 hat eine Haspeldornwelle 2, die in Achsrichtung A mit einer Anzahl Keilflächen 3 versehen ist. Die Haspeldornwelle 2 ist im Ausführungsbeispiel von vier Segmenten 4 umgeben (s. insbesondere Fig. 3), die jeweils etwa ein Viertel eines Kreisrings bilden. An der radialen Außenseite haben die Segmente 4 jeweils eine Wickelfläche 5, die zum Aufwickeln eines Metallbandes dient. Der von dieser Wickelfläche 5 abgewandte Endbereich 6 eines jeden Segments 4 weist eine Gegen- keilfläche 7 auf, die vom Keilwinkel her der Keilfläche 3 entspricht.
Wie sofort den Figuren 1 und 2 entnommen werden kann, bedeutet dies, dass bei einer relativen Verschiebung der Segmente 4 zur Haspeldornwelle 2 in Achsrichtung A ein Aufweiten, d. h. ein Nach-Außen-Schieben, der Segmente 4, bzw. ein Zusammenziehen der Segmente 4 erfolgt.
Diese axiale Verschiebung der Segmente 4 relativ zur Haspeldornwelle 2 wird durch Mittel 8 bewerkstelligt, die unter anderem eine Zugstange 15 aufweisen, die in einer Zentralbbhrung 14 der Haspeldornwelle 2 angeordnet ist. Die Zugstange 15 ist an ihrem einen axialen Ende mit einem Druckteller 16 ver- schraubt. Bei der Bewegung der Zugstange 15 in Achsrichtung A in der Zentralbohrung 14 bewegt sich der Druckteller 16 entsprechend mit. Dieser hat ei- nen sich radial nach außen erstreckenden Betätigungsabschnitt 19, der in eine Aussparung 20 in den Segmenten 4 eingreift. Hierdurch bewegen sich die Segmente 4 um den Verschiebebetrag der Zugstange 15 in Achsrichtung A mit.
Die Keilflächen 3 und 7 stellen an ihren Kontaktflächen Orte 10 dar, die für ein gutes Arbeiten des Haspeldorns 1 beim Aufweiten bzw. Zusammenziehen mit Schmierfett versorgt werden müssen. Daher wird diesen Schmierorten 10 beim Aufweiten und Zusammenziehen des Haspeldorns 1 über ein Leitungssystem 9 Schmierfett zugeleitet.
Hierfür dient eine Schmiermittelpumpe 11 , die in einem Schmiermittelvorratsbehälter 13 angeordnet ist, der im axialen Endbereich des Haspeldorns 1 angeschraubt ist. Pumpe 11 und Behälter 13 sind dabei so angeordnet, dass sie fest mit dem Druckteller 16 verbunden sind.
Der Druckteller 16 weist eine Bohrung 21 auf, in der ein Betätigungselement 12 für die Schmiermittelpumpe 11 angeordnet ist. Die Bohrungsachse weist dabei in Achsrichtung A. Ferner liegt das stiftförmig ausgebildete Betätigungselement 12 mit seinem einen axialen Ende am axialen Ende der Haspeldornwelle 2 an.
Bei der relativen Axialverschiebung zwischen Haspeldornwelle 2 und Segmenten 4 samt Druckteller 16 und Schmiermittelpumpe 11 mit Schmiermittelvorratsbehälter 13 bedeutet dies, dass das an der Haspeldornwelle 2 anliegende Betätigungselement 12 verschoben wird und so die Pumpe 11 betätigt, so dass diese Fett aus dem Behälter 13 in das Leitungssystem 9 fördert. Dieses Fördern erfolgt ausschließlich bei der Relativbewegung der Teile 2 und 4, 16, 11 , so dass auch nur dann die Orte 10 mit Schmierfett versorgt werden. Somit wird genau die richtige Fettmenge den Orten 10 zugeführt. Es kommt weder zur Mangelschmierung noch zu einer Überschmierung. Die Förderleistung der Schmiermittelpumpe 11 kann entsprechend gewählt werden. Zunächst wird das sich im Schmiermittelvorratsbehälter 13 befindliche Schmierfett beim Pumpvorgang über ein Ansaugrohr 22 von der Pumpe 11 angesaugt und über die Leitung 23 in die Leitung 24 und über diese zu einem ersten Schmierstoffverteiler 17 gefördert. Dieser erste Schmierstoffverteiler 17 teilt das Fettvolumen auf vier Pfade auf und leitet sie zu insgesamt vier zweiten Schmierstoffverteilern 18; jeder zweite Schmierstoffverteiler 18 ist einem Segment 4 zugeordnet. Vom jedem zweiten Schmierstoffverteiler 18 gelangt das Schmierfett in eine Verteilbohrung 25, wobei jedes Segment 4 eine solche aufweist. Wie am besten aus Fig. 1 zu sehen ist, zweigen von der Verteilbohrung 25 Zubringbohrungen 26 zu den einzelnen zu schmierenden Orten 10 ab.
Entsprechend könnte auch Schmierfett über eine Leitung 27 in der Haspeldornwelle 2 und Zubringbohrungen 28 an die Orte 10 geleitet werden.
Aufgrund der Ausgestaltung des Schmiersystems schmiert sich der Haspeldorn 1 selbsttätig und abhängig von der Bewegungshäufigkeit des Doms bezüglich der Aufweitung bzw. dem Zusammenziehen. Externe Anschlüsse mittels eines Drehverteilers oder eine externe Medienkupplung ggf. mit elektrischer Positionsüberwachung über Endschalter sind nicht erforderlich. Der bei großen Leitungslängen und vielen Schmierstellen erforderliche hohe Fettdruck kann belie- big hoch aufgebaut werden, was durch die Auslegung bzw. Wahl der Pumpe 11 festlegbar ist.
Die Versorgung mit minimaler Schmierstoffmenge je Schmierstelle kann autark ohne externe Versorgungseinrichtungen erfolgen. Die Fettsorte wird fachmän- nisch aufgrund der Erfordernisse des jeweiligen Haspeldorns gewählt.
Von Vorteil ist es auch, dass der Schmiermittelvorratsbehälter 13 samt Pumpe 11 an bestehenden Systemen nachgerüstet werden kann. Dies bietet eine kostengünstige Möglichkeit einer Minimalmengenschmierung der beweglichen Tei- Ie. Mit einem konstanten Fettfilm an den Orten 10 wird der Reibwert und damit der innere Widerstand des Haspeldorns 1 konstant gehalten. Eine Veränderung durch Mangelschmierung und damit die Gefahr einer Selbsthemmung des Doms wird somit vermieden. Gerade Haspeldorne, deren Segmente über Keilflächen verstellbar die Belastung aus Bundgewicht und Bandpressung tragen, benötigen einen nahezu konstanten Reibwert, der nur durch eine permanente Schmierung während der Bewegung sichergestellt werden kann.
Bθzugszeichenliste:
1 Haspeldorn
2 Haspeldornwelle
3 Keilfläche
4 Segment
5 Wickelfläche
6 Endbereich
7 Gegenkeilfläche
8 Mittel zum Verschieben der Segmente
9 Leitungssystem für Schmiermittel
10 Schmierort
11 Schmiermittelpumpe
12 Betätigungselement
13 Schmiermittelvorratsbehälter
14 Zentralbohrung
15 Zugstange
16 Druckteller
17 erster Schmierstoffverteiler
18 zweiter Schmierstoffverteiler
19 Betätigungsabschnitt
20 Aussparung
21 Bohrung
22 Ansaugrohr
23 Leitung
24 Leitung
25 Verteilbohrung Zubringbohrung
Leitung
Zubringbohrung
Achsrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Aufweitbarer und zusammenziehbarer Haspeldorn (1 ), insbesondere für das Aufwickeln eines Metallbandes, der aufweist:
eine drehbar gelagerte Haspeldornwelle (2), die an ihrem Außenumfang mindestens eine Keilfläche (3) hat,
eine Anzahl zusammenwirkender Segmente (4), die an ihrem Außenumfang eine Wickelfläche (5), insbesondere für das Metallband, aufweisen und die in ihrem von der Wickelfläche (5) abgewandten Endbereich (6) mindestens eine mit der Keilfläche (3) der Haspeldornwelle (2) zusam- menwirkende Gegenkeilfläche (7) haben,
Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) relativ zur Haspeidornwelle (2) in deren Achsrichtung (A) sowie
ein Leitungssystem (9), mit dem ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, an Orte (10) im Haspeldorn (1 ) geleitet wird, die der Schmierung bedürfen,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Leitungssystem (9) mit einer Schmiermittelpumpe (11) in Verbindung steht, wobei die Schmiermittelpumpe (11 ) ein Betätigungselement (12) zur Durchführung des Pumpvorgangs aufweist, wobei die Schmiermittelpumpe (11) mit dem Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) oder mit der Haspeldornwelle (2) und das Betätigungselement (12) dem anderen der beiden Elemente (2, 8) in der Weise verbunden ist, dass bei der Betätigung der Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) der Pumpvorgang durchgeführt wird.
2. Haspeldorn nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (11 ) mit einem Schmiermittelvorratsbehälter (13) in Verbindung steht.
3. Haspeldorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (11 ) innerhalb des Schmiermittelvorratsbehälters (13) angeordnet ist.
4. Haspeldorn nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelvorratsbehälter (13) im axialen Endbereich des Haspeldorns (1) angeordnet ist.
5. Haspeldorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (11) zum Aufbringen eines Schmierdrucks von mindestens 150 bar geeignet ist.
6. Haspeldorn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) als in Achsrichtung (A) ausgerichteter
Stift ausgebildet ist.
7. Haspeldorn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zum Verschieben der Segmente (4) relativ zur Haspeldornwelle (2) eine in einer Zentralbohrung (14) der Haspeldornwelle (2) angeordnete Zugstange (15) sowie einen mit der Zugstange verbundenen Druckteller (16) aufweisen.
8. Haspeldorn nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Betätigungselement (12) zumindest den axialen
Endbereich des Drucktellers (16) durchsetzt und an einem axialen Ende der Haspeldornwelle (2) anliegt.
9. Haspeldorn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungssystem (9) zwischen Schmiermittelpumpe (11 ) und zu schmierenden Ort (10) mindestens ein Schmierstoffverteiler (17, 18) angeordnet ist, der das Schmiermittel auf verschiedene Leitungswege zu verschiedenen zu schmierenden Orten (10) verzweigt.
10. Haspeldorn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schmierstoffverteiler (17) das Schmiermittel von der
Schmiermittelpumpe (11) zu jedem Segment (4) verzweigt und dass an jedem Segment (4) je ein zweiter Schmierstoffverteiler (18) angeordnet ist, der das Schmiermittel an jede der Kontaktstellen (10) von Keilflächen (3) und Gegenkeilflächen (7) leitet.
11. Haspeldorn nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (11 ) samt Betätigungselement (12) sowie der Schmiermittelvorratsbehälter (13) als nachrüstbare Einheit am Haspeldorn (1 ) angeordnet ist.
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