DE1231657B - Vorrichtung zum Umformen eines insbesondere aus duennem Stahlband gebildeten, beispiels-weise aus einem Kaltwalzwerk kommenden, festgewickelten Bandbundes in ein geoeffnetes Bund mit distanzierten Windungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 21c

Deutsche KL: 7 b-5/60

Nummer: 1231657

Aktenzeichen: Sch 36485 I b/7 b

Anmeldetag: 25. Juli 1961

Auslegetag: 5. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen eines insbesondere aus dünnem Stahlband gebildeten, beispielsweise aus einem Kaltwalzwerk kommenden, festgewickelten Bandbundes in ein geöffnetes Bund mit distanzierten Windungen, bei der zum stirnseitigen Auflegen des Bundes eine von einem zentrisch angeordneten Dorn durchstoßenen und aus herdringartig ineinanderliegenden drehbaren Ringen gebildete Auflagefläche sowie ein die Auflagefläche umspannender, mit einer Klemmvorrichtung zum Festhalten des äußeren Bandendes versehener zylindrischer Außenmantel vorgesehen ist und bei der durch Drehen des Domes und/oder des Außenmantels Windung für Windung von dem festgewickelten Bund abgehoben und nach außen gegen den Spannring bewegt wird.

Die aus einem Kaltwalzwerk kommenden Erzeugnisse werden in der Regel unter Schutzgasatmosphäre ausgeglüht. Blechbänder, die ein längeres Verweilen unter Glühtemperatur erfordern, werden meist im aufgewickelten Zustand, das heißt als ganzes Bund, geglüht. Es ist nun bekannt, das beim Glühen unter Schutzgasatmosphäre eine möglichst lockere Schichtung des Glühgutes zu einer besseren Durchspülung des Glühstapels mit dem Schutzgas und somit zu einer besseren Abführung von Verunreinigungen, schnelleren Aufwärmung und gleichmäßigeren Gefügebildung führt. Da nun die aus dem Kaltwalzwerk kommenden Bandbunde meist sehr straff und fest gewickelt sind, ist man heute vielfach bestrebt, zwecks Erreichung einer lockeren Schichtung die festgewickelten Bandbunde durch Umwickeln zu öffnen, d. h. so umzuformen, daß sich zwischen den einzelnen Windungen Abstände ergeben, durch die beim Glühprozeß das Schutzgas hindurchgeleitet wird.

Bei bekannten Umwickelvorrichtungen für insbesondere dünne Metallbänder, bei denen ein straff gewickeltes Bund abgewickelt und ein Bund mit lockeren Lagen aufgewickelt wird, ist man so vorgegangen, daß unter Gleichhalten der Aufwickelrichtung sowie unter annähernder Erhaltung des äußeren Bunddurchmessers der Wickelvorgang am inneren Bundende unter Verkleinerung des inneren Bunddurchmessers fortgesetzt wird. Oberflächenbeschädigungen durch Verkratzen infolge Aneinanderschleifens der einzelnen Windungen sind dabei aber unvermeidbar.

Bei einer anderen bekannten Umwickelvorrichtung wird beim Umwickeln in den neu entstehenden Wickelbund ein Draht oder Faden mit eingewickelt, der später nach Beendigung des Umwickeins wieder Vorrichtung zum Umformen eines insbesondere aus dünnem Stahlband gebildeten, beispielsweise aus einem Kaltwalzwerk kommenden,
festgewickelten Bandbundes in ein geöffnetes
Bund mit distanzierten Windungen

Anmelder:

Schloemann Aktiengesellschaft,

Düsseldorf, Steinstr. 13

Als Erfinder benannt:
Richard Rahn, Osterath (Ndrh.)

nach oben aus dem Bund herausgezogen wird. Die hierfür notwendige Vorrichtung besteht aus zwei

ao stehenden Wickeltrommeln zum Ab- bzw. Aufwickeln des Bandes und einer vom Band teilweise umschlungenen Fördertrommel. Für jede der drei Trommeln ist ein eigener steuerbarer Antrieb notwendig, und außerdem muß eine komplizierte und teure elektrische Steuer- und Gleichlaufeinrichtung für die zur Bandlaufregulierung notwendige Koordinierung der drei Antriebe vorgesehen werden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist der, daß der beizuwickelnde Faden, meist Nylonfaden, eine gewisse Mindeststärke haben muß, um den auftretenden Belastungen beim Herausziehen des Fadens widerstehen zu können. Hierdurch ergeben sich besonders beim Umwickeln von dünnen Bändern äußerst große Bunddurchmesser. Andere metallene Abstandshalter, beispielsweise dünne Wellblechstreifen oder gewendelte Drähte, die während des Glühvorganges im Bund verbleiben können, haben sich nicht sonderlich durchzusetzen vermocht, da diese das Hindurchleiten des Schutzgases beim Glühprozeß behindern und außerdem an den gegen den Schutzgasstrom abgeschirmten Stellen nicht mehr entfernbare Flecken auf der Bandoberfläche verursachen. Sofern diese Flecken an der Bandkante liegen, kann man sie zwar durch nachträgliches Besäumen des Bandes entfernen, was aber einen zusätzlichen Arbeitsgang erfordert und zu erheblichen Materialverlusten führt. Auch haben die metallenen Abstandshalter selbst nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer von etwa 5 bis 7 Glühungen.

Zum Aufwickeln von dicken und spröden Metallbändern sind ferner sogenannte haspellose Aufwickelmaschinen bekannt, bei denen das Band durch einen

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Biegewalzensatz so gebogen wird, daß es sich zu einer Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

Spirale aufrollt. Ein derart gewickeltes Bund ist bei den an sich bekannten Vorrichtungen eine die meist sehr locker und weist unter Umständen Ab- obere Stirnseite des Wickelbundes luftdicht abstände zwischen den einzelnen Windungen auf. Dün- deckende Abdeckplatte vorgesehen ist. Hierdurch nere Bänder können aber nach diesem Verfahren nicht 5 kann die Luft, die von der nach außen wandernden gewickelt werden, da die Steilheit des aus den Biege- Windung verdrängt wird, nicht nach außen entweiwalzen austretenden Bandes nicht genügt, um chen und legt sich kissen- oder polsterartig zwischen schwerer gewordene Bandringe weiterzudrehen. die bereits gebildete vorhergehende Windung und der

Schließlich ist eine Umwickelvorrichtung bekannt, sich neu bildenden Windung ein. Gleichzeitig kann die dazu dient, Bandeisenringe eines gegebenen io aber auch keine Luft von außen in das Bundinnere Durchmessers auf einen größeren Durchmesser um- eintreten, wodurch der sich hinter der wandernden zuformen. Bei dieser Vorrichtung wird der umzu- Windung ergebende Sog verstärkt wird. Natürlich formende Bandring mit einer seiner Stirnseiten auf muß antriebsmäßig für eine genügend hohe Umeinen festen Tisch aufgelegt, wobei das äußere Band- wickelgeschwindigkeii gesorgt werden,
ende an die innere Mantelfläche eines den Bandring 15 Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird umfassenden Spannringes befestigt und letzterer in vorteilhaft ein die Drehgeschwindigkeit des Domes dem der Wickelrichtung des Bandringes entgegen- und/oder des Außenmantels synchron haltender Angesetzten Sinne in Rotation versetzt wird, wodurch trieb vorgesehen, um die sich ergebenden Abstände die einzelnen Windungen des Bandringes, von außen zwischen den Windungen gleich groß zu halten,
nach innen fortschreitend, nach außen wandern und 20 Eine beispielsweise Ausführungsform der erfinsich an den rotierenden Spannring anlegen. Bei einer dungsgemäßen Vorrichtung ist in den Zeichnungen anderen Vorrichtung des gleichen Prinzips ist zur schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigt
besseren Zentrierung des Bandringes ein die Auflage- F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht der Vorfläche zentrisch durchstoßender Dorn vorgesehen, richtung,
beziehungsweise sind eine Reihe konzentrisch an- 25 F i g. 2 eine Draufsicht.

geordneter Stäbe auf der Auflagefläche befestigt und Auf einer runden Grundplatte 1 sind ein größerer

statt des Außenmantels wird der Dorn mit dem auf- Tellerring 2 und ein kleinerer Ring 3 angeordnet, gesetzten Bandring in Rotation versetzt. Dabei ist Während der Tellerring 2 drehbar gelagert ist, ist der die Auflagefläche in eine innere Scheibe und einen innenliegende Ring 3 feststehend, nicht drehbar auf äußeren Ring unterteilt, wobei die innere Scheibe 30 der Grundplatte 1 befestigt. Der Tellerring 2 ist zum gemeinsam mit dem Dorn umläuft. Natürlich könnte Umfang hin stufenartig aufgestockt und weist einen man auch den Dorn mit dem aufgesetzten festge- ringsumlaufenden erhöhten Ansatz 2 a und einen wickelten Bund gleichzeitig mit dem äußeren Spann- diesen noch überragenden Kragen 2 & auf. Der Tellerring gegenläufig rotieren lassen. ring 2 trägt mehrere unterschiedlich große Einzel-

Beim Umwickeln mit einer solchen Vorrichtung 35 ringe 4, 5, 6 und 7, die herdringartig ineinanderkann die üblicherweise in einem festgewickelten liegend angeordnet sind, und die sich unabhängig Bandbund herrschende Zugspannung beträchtlich voneinander auf dem Tellerring 2 gleitend drehen vermindert werden, d. h., es können recht lockere lassen. Die Oberkanten dieser Ringe schließen bün- und weiche Bunde hergestellt werden. Es wurde nun dig miteinander ab, so daß eine ebene Auflagefläche herausgefunden, daß beim Umwickeln von insbe- 40 zur Aufnahme des Bandbundes 8 gebildet wird. Im sondere dünnen Bändern die Umwickelgeschwindig- Mittelpunkt der Vorrichtung ist ein als Achse dienenkeit starken Einfluß auf die Festigkeit des sich neu der lotrechter Kern oder Dorn 9 vorgesehen, der mit bildenden Bundes hat, und zwar derart, daß sich bei einer Klemmvorrichtung 10 für das innere Bandende hoher Umwickelgeschwindigkeit (großer Drehzahl des Wickelbundes ausgerüstet ist. Der Tellerring 2 des Domes und/oder des Außenmantels) lockerere 45 trägt außerdem einen durch den Kragen 2 δ gehal-Bunde ergeben als bei niedrigerer Umwickelge- tenen zylindrischen Außenmantel 12, der mit mehschwindigkeit. Bei Versuchen und Messungen wurde reren auf den Umfang verteilten Schlitzen 13 verfestgestellt, daß dies durch Luftstauungen bewirkt sehen ist, in denen eine die gesamte obere Stirnseite wird, die bei zunehmender Umwickelgeschwindigkeit des Wickelbundes 8, 8 a abdeckende Abdeckplatte 14 in Form von Druck- und Sogkräften auf die jeweils 50 höhenveränderlich festhaltbar ist. Natürlich können nach außen wandernde Windung einwirken. auch am Dorn 9 Mittel zum Festhalten der Abdeck-

Die Erfindung, der die Aufgabe zugrunde liegt, platte 14 vorgesehen werden.

geöffnete Bunde mit möglichst gleichen und regel- Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrich-

mäßigen Abständen zwischen den Windungen her- tung ist folgende: Nachdem das zu öffnende Bandzustellen, greift nun auf die zuletzt beschriebenen 55 bund 8 unter Festklemmen des inneren Bandendes Vorrichtungen zurück, da diese in ihrem Aufbau sehr mittels der Klemmvorrichtung 10 auf die Vorrichtung einfach sind, platzsparend bauen und insbesondere aufgebracht worden ist, wird der zylindrische Außenim Hinblick auf Oberflächenbeschädigungen des mantel 12 aufgesetzt und das äußere Bandende wird Bandes sehr sicher arbeiten, wobei das sonst beim so weit gelockert, bis dieses einen genügend großen Herstellen eines geöffneten Bundes übliche Ab- und 60 Kreis beschreibt und mittels einer nicht gezeichneten Wiederaufwickeln des Bandes entfällt. Um nun die Klemmvorrichtung an der Innenwandung des Außengewünschte Abstandsbildung zwischen den einzelnen mantels 12 befestigt werden kann. Alsdann wird die Windungen zu erreichen, sollen Mittel vorgesehen Abdeckplatte 14 aufgelegt und derart mittels beliewerden, durch die die Wirkung der sich beim Um- biger Klemmvorrichtungen in den Führungsschlitzen wickeln bei hoher Umwickelgeschwindigkeit ergeben- 65 13 festgestellt, daß sie die Stirnseite des Bundes 8 soden Luftstauungen derart verstärkt wird, daß bei der eben berührt. Nunmehr wird der Drehantrieb 11 ein-Bildung des im Durchmesser größeren Bundes ein geschaltet, der so ausgelegt ist, daß der Tellerring 2 sich Aneinanderlegen der Windungen verhindert wird. und damit auch der Außenmantel 12 mit hoher Dreh-

geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 15 umläuft.
Dabei wird der am Außenmantel 12 befestigte Bandanfang mitgenommen, wodurch der in großer Spiralsteigung zum festen Bund hinführende Bandabschnitt
im Sinne einer Abwickelbewegung nach außen in
Richtung gegen das äußere Bandende bzw. gegen den
Außenmantel 12 bewegt wird, wobei sich jeweils ein
entsprechender neuer Windungsabschnitt vom festgewickelten Bund abhebt. Auf Grund der hohen
Drehgeschwindigkeit bewegen sich die nach außen io sprechende Zusätze anderer Gase gleichzeitig eine wandernden Windungen sehr schnell, so daß sich Reinigung des Bandes von Fett- oder Ölrückständen

mal 0,5 mm Bandstärke verwendbar. Ein Hilfsmittel, um auch Bunde aus stärkeren Bändern öffnen zu können oder um einen größeren Abstand zwischen den einzelnen Windungen zu erzielen, besteht darin, 5 daß die Vorrichtung mit einem schwereren Medium als Luft gefüllt wird. Den nach außen wandernden Windungen wird hierdurch ein größeres Gewicht entgegengesetzt. Ein solches schweres Medium könnte beispielsweise Kohlensäure sein, wobei durch ent-

die von der ablaufenden Windung verdrängte Luft zu einer Art Stauwelle bildet, während gleichzeitig hinter der Windung ein Sog entsteht. Da nun durch die Abdeckung der oberen Stirnseite des Bundes keine Luft nach außen entweichen noch Außenluft in den Wickelraum eintreten kann und der Luftausgleich im Wickelraum selbst einer gewissen Trägheit unterliegt, sind die auftretenden Druck- und Sogkräfte stark genug, um den jeweiligen sich nach außen bewegenden Windungsabschnitt von einer Berührung mit der zuvor gebildeten Windung abzuhalten. Der einmal zum Stillstand gekommene Windungsabschnitt erfährt dann keine Verschiebung mehr.

Um bei dem Wickelvorgang ein Schleifen der unteren Bandkante auf der Auflagefläche soweit als möglich zu vermeiden, ist die Aufteilung der Auflagefläche in mehrere Einzelringe 4, 5, 6 und 7 getroffen. Die von dem stillstehenden Bund 8 belasteten Einzelringe, beispielsweise die Ringe 6 und 7, werden dabei durch das auf ihnen lastende Gewicht festgehalten, so daß beim Antrieb des Tellerringes 2 dieser sich unter den Ringen 6, 7 wegdreht. Im Verlauf des Wickel Vorganges wird dann Windung für Windung vom stillstehenden Wickelbund gelöst und radial nach außen bewegt, so daß ein Ring nach dem anderen entlastet wird. Die entlasteten Ringe 4, 5 und 6 werden dann jeweils von dem sich drehenden Tellerring mitgenommen. Die sich mit dem Außenmantel 12 gemeinsam in Drehung befindlichen, bereits gelösten Windungen 8 a erhalten dadurch eine sich mitdrehende und in Relation zu ihrer Drehbewegung stillstehende Auflagefläche.

Um nun bei dem Wickelvorgang eine möglichst hohe Umwickelgeschwindigkeit zu erzielen, ist es natürlich ohne weiteres möglich, nicht nur den Außenmantel 12, sondern auch den Dorn 9 mit dem festgewickelten Bandbund 8 gegenläufig rotieren zu iassen. Bei der Vorrichtung muß jedoch darauf geachtet werden, daß die getriebenen Teile — Außenmantel 12 und/oder Dorn 8 — eine möglichst synchrone Drehgeschwindigkeit erhalten, damit sich in dem geöffneten Bund einwandfreie gleichmäßige Abstände zwischen den Windungen bilden. Durch Veränderung der Wickelgeschwindigkeit kann der Windungsabstand geringfügig geändert werden.

Die Vorrichtung, die sich auch zum Umwickeln von nichtmetallischen Bändern eignet, ist jedoch nur erzielt werden kann. Natürlich muß die Vorrichtung dann den Schutzvorschriften entsprechend gasdicht ausgebildet sein.

Claims (4)

P atentansprüche:

1. Vorrichtung zum Umformen eines insbesondere aus dünnem Stahlband gebildeten, beispielsweise aus einem Kaltwalzwerk kommenden, festgewickelten Bandbundes in ein geöffnetes Bund mit distanzierten Windungen, bei der zum stirnseitigen Auflegen des Bundes eine von einem zentrisch angeordneten Dorn durchstoßenen und aus herdringartig ineinanderliegenden drehbaren Ringen gebildete Auflagefläche sowie ein die Auflagefläche umspannender, mit einer Klemmvorrichtung zum Festhalten des äußeren Bandendes versehener zylindrischer Außenmantel vorgesehen ist und bei der durch Drehen des Domes und/oder des Außenmantels Windung für Windung von dem festgewickelten Bund abgehoben und nach außen gegen den Spannring bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine die obere Stirnseite des Wickelbundes (8, 8 d) luftdicht abdeckende Abdeckplatte (14) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (14) am Dorn (9) und/oder Außenmantel (12) höhenveränderlich festhaltbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen die Umwickelgeschwindigkeit synchronhaltenden Antrieb.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung gasdicht abgeschlossen ist und daß der Umwickelvorgang unter einem Medium erfolgt, das schwerer als Luft ist und vorzugsweise gleichzeitig zur Reinigung des Bandes dient.

für dünne und leicht flexible Bänder bis etwa maxi- 60 1 831 526, 1 660 051.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 966 939, 903 679,
206;

österreichische Patentschrift Nr. 71 576;
französische Patentschriften Nr. 1 246 616,

224 428 1197 727"
USA.-Patentschriften Nr. 2 860 874, 2 848 227,

847 212, 2 479 809, 2 366 352, 2 199 412,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen