БАРАБАН МОТАЛКИ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ
COILER DRUM AND METHOD OF ITS OPERATION

Изобретение относится к барабану моталки с расположенными по периметру радиально подвижными разжимными сегментами и/или замыкающими планками и к способу крепления/зажимания зажимных сегментов и/или замыкающих планок.
Наматывающие установки применяются, например, для того, чтобы прокатанный лист или другие материалы наматывать в рулоны и/или разматывать. Для намотки разжимные сегменты отклоняются в радиальном направлении наружу таким образом, что наружный периметр разжимных сегментов образует круг. Для разматывания рулона барабан моталки должен стать меньше в своем диаметре, чем внутренний диаметр рулона, чтобы принять рулон. Для этого в барабане моталки обычно могут целенаправленно вводиться два диаметра, причем только один разжатый максимальный диаметр образует полный круг.
Для этого в известных вариантах выполнения барабана моталки такого вида сегменты моталки отклоняются в радиальном направлении с помощью клиновых поверхностей, которые перемещаются посредством тяговых или сжимающих штанг. Другой известный вариант выполнения предусматривает, что перемещение оболочек моталки следует осуществлять вокруг расположенной снаружи точки вращения с помощью цилиндров.
В DE 3502452 А1 описывается намоточная и/или размоточная моталка для прокатанной ленты, содержащая барабан, который состоит из нескольких перемещаемых при разжимании сегментов, которые выполненными в форме клина поверхностями скольжения опираются на расположенный с возможностью вращения в корпусе моталки вал моталки. В валу моталки направляется пуансон, который посредством соединительного фланца связан с сегментами барабана. При этом сервопривод создает относительное аксиальное смещение между валом моталки и связанным с сегментами пуансоном, вследствие которого осуществляется разжимающее движение сегментов. Далее, моталка имеет воздействующий на вдвигание и выдвигание барабана моталки относительно рулона ленты и/или на регулирование середины ленты привод сдвига, причем вал моталки расположен с возможностью аксиального перемещения в установленном неподвижно корпусе моталки, сервопривод имеет установленную без возможности вращения относительно неподвижного корпуса моталки, но аксиально перемещаемую систему поршень-цилиндр для нагружения с целью сжимания вала моталки, пружина сжатия постоянно поддерживает сегменты в разжатом состоянии и привод сдвига состоит из системы поршень-цилиндр, с помощью которой вал моталки может нагружаться с возможностью аксиального перемещения.
Из ЕР 0504296 В1 известна моталка для наматывания и/или разматывания металлических лент с тяговыми усилиями лент 10 кН-1000 кН, состоящая из разжимного барабана моталки, который опирается на расположенный на двух опорах в станине полый вал и может приводиться в действие расположенным на полом валу исполнительным цилиндром посредством проходящей через полый вал тяговой штанги. К валу присоединен расположенный между обеими опорами полого вала, состоящий из статора и ротора приводной двигатель. При этом полый вал выполнен в качестве вала ротора, а тяговая штанга в качестве расположенного в полом валу вала намоточного барабана.
В немецкой выложенной заявке 1777229 описан разжимной барабан моталки для намотки выполненного в виде ленты прокатного продукта, в частности горячекатаной ленты, содержащий внутреннее тело барабана, а также несколько насаженных на него разжимных сегментов. Эти разжимные сегменты посредством нажимного толкателя опираются на клиновые поверхности концентрически расположенной в теле барабана, имеющей несколько клиновых поверхностей клиновой штанги, причем разжимные сегменты с помощью накладок соединены с расположенной концентрически в теле барабана клиновой штангой.
Из DE 3028607 С2 стала известной моталка для прокатной ленты, которая уже имеет предварительно напряженный, поддерживаемый в положении разжимания пуансон, который может нагружаться с помощью расположенного неподвижно и без возможности вращения сервопривода таким образом, что сегменты могут сжиматься.
Все известные варианты выполнения или конструкции нуждаются в дорогостоящем уходе и техническом обслуживании. Конструкции с клиновыми поверхностями по своим фрикционным свойствам должны оставаться в узкой области, так как иначе возникнут нарушения функций, как например зажимание или смещение сегментов под нагрузкой, которые снова приведут к производственному браку.
В основе изобретения лежит поэтому задача упрощения механически затронутых конструкций и устранения перечисленных выше обусловленных технологией недостатков. При этом сегменты моталки должны просто изменить свое положение и затем поддерживать установленное и, соответственно, необходимое положение при обеспечении надежности в работе.
Эта задача согласно изобретению решается благодаря тому, что в случае барабана моталки с расположенными по периметру радиально подвижными разжимными сегментами и/или замыкающими планками барабан моталки по периметру выполнен с аксиально расположенными направляющими пазами, а разжимные сегменты - с ребрами.
Другие варианты выполнения барабана моталки следуют из соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение относится, кроме того, к способу закрепления/зажимания разжимных сегментов и/или замыкающих планок, причем ребра разжимных сегментов и/или замыкающие планки располагаются в направляющих пазах, боковые стенки которых имеют сбоку открытое аксиальное отверстие или паз, в который вкладывается шланг, который расширяется под давлением и, таким образом, оказывает зажимное усилие на ребро и/или замыкающую планку.
Другие варианты способа следуют из соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Принцип состоит в том, чтобы разжимные сегменты и/или замыкающие планки позиционировать с помощью управляющей тяги, а затем закрепить.
Управляющая тяга посредством рычагов, кулачков, клиньев или конусов может перемещать разжимные сегменты в обоих направлениях. Приведение в действие осуществляется только с торцевой стороны разжимных сегментов и может осуществляться только в отсутствие нагрузки.
Зажимание разжимных сегментов осуществляется с помощью шлангов. Они для зажимания разжимных сегментов нагружаются давлением, вследствие чего шланги увеличиваются в своем наружном диаметре. Шланги вкладываются в аксиальные отверстия, которые выполнены в, по меньшей мере, одной боковой стенке параллельно направляющим пазам. Отверстия имеют отверстия, обращенные к боковым стенкам, или образуют паз с полукруглым контуром. Шланги расширяются под давлением в направлении этих отверстий и перемещают благодаря этому зажимные колодки, которые в свою очередь зажимают разжимные сегменты в пазу.
Такие, например, нагружаемые текучей средой шланги или устройства известны, например, из DE 10027731 C1, DE 29906626 U1, ЕР 1172567 А1 и WO 00/61952 A1.
Приложенные зажимные усилия могут быть еще повышены с помощью пластинчатой конструкции внутри направляющих пазов, так как удерживающее усилие с каждой следующей парой поверхностей трения удваивается. Для этого, например, ребро разжимного сегмента и/или замыкающая планка выполнены с пазом, в который входит ребро, связанное с барабаном моталки.
Благодаря небольшой обработке, среди прочего введение направляющих пазов, поперечное сечение барабана моталки ослабляется лишь незначительно и может благодаря этому передавать более высокий момент вращения, чем известные конструкции.
Предпочтительным может являться также то, что, по меньшей мере, одна боковая стенка ребра выполнена с открытым аксиальным отверстием или пазом. При этом барабан моталки и/или ребро в открытом аксиальном отверстии или пазу может быть выполнено с зажимной колодкой.
Пример выполнения изобретения описывается более подробно на основе показанного очень схематически чертежа.
Чертеж - барабан моталки с разжимными сегментами и замыкающими планками в их внешнем положении, поперечное сечение.
На чертеже в поперечном сечении показан барабан 1 моталки, который в своем центральном отверстии имеет управляющую тягу 2. С помощью управляющей тяги 2 разжимные сегменты 3 и замыкающие планки 4 радиально позиционируются в направляющих пазах 5. При этом разжимные сегменты 3 и замыкающие планки 4 в радиальном наружном положении образуют замкнутый круг. В радиальном внутреннем положении между разжимными сегментами 3 возникают просветы, так как замыкающие планки 4 позиционируются дальше вовнутрь в радиальном направлении.
Каждый разжимной сегмент 3 с помощью ребра 6 удерживается и направляется в направляющем пазу 5. В боковой стенке 7 направляющего паза выполнено аксиально проходящее отверстие 8. Отверстие 8 открыто в направлении направляющего паза 5. В отверстие 8 вложен шланг 9. В показанном варианте выполнения между шлангом 9 и ребром 6 расположены зажимные колодки 10. В другом варианте выполнения существует непосредственный контакт между шлангом 9 и ребром 6 (не показано).
Осевое отверстие 8 находится также в боковой стенке 11 направляющего паза 12 для замыкающей планки 13. Замыкающая планка 13 имеет на внешней торцевой стороне 14 контур 15, который соответствует контуру 16 наружных кромок 17 разжимных сегментов 3 и образует контактную поверхность.
В особом варианте выполнения ребро 6 имеет паз 18, в который входит закрепленное на барабане 1 моталки ребро 19. Благодаря этому образуется две дополнительные поверхности 20, 21 трения, которые повышают зажимное усилие.
Список ссылочных позиций
1. Барабан моталки
2. Управляющая тяга
3. Разжимной сегмент
4. Замыкающая планка
5. Зажимная колодка
6. Ребро
7. Боковая стенка
8. Отверстие
9. Шланг
10. Зажимная колодка
11. Боковая стенка
12. Направляющий паз
13. Замыкающая планка
14. Торцевая сторона
15. Контур
16. Контур
17. Внешняя кромка
18. Паз
19. Ребро
20. Поверхность трения
21. Поверхность трения