专利名称：可扩展和可收缩的卷芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可扩展和可收缩的卷芯，它尤其用于卷取一种金属带，它具有一个可旋转地支承的卷芯轴，该轴在其外圆周上具有至少一个楔形面；一些共同作用的扇段，它们在其外圆周上具有一个尤其用于金属带的卷取面，而且它们在其背离卷取面的端部具有至少一个与卷芯轴的楔形面共同作用的配对楔面；用来相对于卷芯轴在其轴向方向上来移动扇段的装置；以及管路系统，用此系统将润滑介质、尤其是润滑脂引向卷芯里需要进行润滑的位置上。
所述类型的卷芯例如在钢带制造时需要。在卷芯上卷取或展开钢带，以便例如对钢带进行其它的加工工序。为使钢带能够没有滑动地卷取在芯棒上或者在芯棒上展开，卷芯可以扩展和收缩。也就是说用于卷绕钢带的芯棒卷取面在直径上可以变化。卷芯也就是说例如在卷取过程中被用液压撑开，从而在芯棒和金属带之间形成一种传力的连接。
为了使卷芯稳定地以及可重复地运行，必须为其提供充足的润滑剂，尤其是润滑脂。只有这样才使其运行性能随时间而保持相同。此外只有这样才阻止了磨损。
众所周知有各种不同的方案用于润滑卷芯其一，可以人工地通过注油嘴来进行润滑，这在规定的时间间隔里进行。加入的油脂量必须足够用到下一次再润滑。由于不许可的油脂流出造成的过润滑可能存在后果，这尤其因此证实为成问题的，因为由于在卷芯里离心力的作用而常常引起油脂流失。
对一种具有一个自由轴端、大多在驱动侧的卷芯进行润滑的另一种方法是，利用一种旋转着的旋转分配器从一个固定的油脂泵开始进行。这里将油脂引向卷芯。可以设计一种在集中润滑构思里的持续的油脂供应系统，这尤其可以在热卷取机时这样设计。
在优质钢卷芯中，常常在操作侧的轴端处通过芯棒止推轴承在静止时自动地借助于可插套上的介质耦合器建立起油脂的连接，并因此实现润滑。在卷芯工作时则使油脂连接去除耦联。
也已知有永久起作用的润滑剂分配器，但它常常施加不上必要的油脂压力，该压力是用来确保对所有润滑点进行良好供油的。
由EP 0 722 791 B1已知一种用于可撑开的卷芯的润滑装置，在此装置中所有润滑点在芯棒轴上都可以集中润滑。此处在芯棒轴的一个中心孔里装有套筒，它们与所要供油的润滑点相连。此外设有与集中的油脂分配装置相连接的接头，此油脂分配装置向套筒中的孔供给油脂。
由DE-OS 20 32 542也得知借助于一个集成于芯棒里的油脂管路系统来给卷芯的润滑点供油，其中该系统连接于一个压力介质源的输送管路上。将润滑介质通过一种这样的管路和分配构件输送给卷芯。
由US 2,578,953和由US 4,213,577已知有类似的解决方案。
在以前已知的方案中不利的是往往输送给卷芯和尤其是其要被润滑的点的润滑介质量太多或者太少。润滑不足就如同过度润滑那样，都有大的缺点。润滑不足时可能造成在卷芯里相互滑动的面的咬合。当过度润滑时不仅花费超过所需，而且也可能造成环境污染，这必须费用昂贵地加以消除。
所述的问题附带地由于以下原因而更加强烈由于卷芯里的离心力可能造成润滑介质从需要它的地方甩离掉。
在其它的解决方案中，如果就是说介质系统必须以一定的时间间隔连接于卷芯，以便输入润滑油脂，那么操作是很不利的。
因此本发明的任务是改进开头所述型式的卷芯，以避免所述的缺点。这样就改善芯棒的润滑，它具有经济方面和生态方面的优点。
通过本发明对此任务的解决方案的特征在于，管路系统与一个润滑介质泵相连，其中润滑介质泵具有一个操纵元件用于实施泵送过程，其中润滑介质泵与用来移动扇段的装置或与卷芯轴相连，而操纵元件另外与这两个元件如此相连，使得在操纵用于移动扇段的装置时实施泵送过程。
本发明的构思是，使润滑介质泵只是在轴向移动运动用来撑开或者用来收回卷芯时才激活，并且只是对需要润滑的地方进行润滑。润滑介质泵的操纵由卷芯里的移动运动所引出，因此外部控制、运动或者供应对于润滑来说是不需要的。
第一种改进方案规定润滑介质泵与一个润滑介质储箱连接。该储箱在需要时可以在相对大的时间间隔里进行补充加油或者更换。此外润滑介质泵可以布置在润滑介质储箱之内。另外有利的是润滑介质储箱布置在卷芯的轴向端部里。
为了也可以任意远地从润滑介质泵可靠地向布置在芯棒上的润滑点供给润滑介质，润滑介质泵优选地适合于施加至少为150巴的润滑压力。
操纵元件可以设计成在卷芯轴向方向上对准的销钉。
用于使扇段相对于卷芯轴进行移动的装置可以具有一个布置在卷芯轴的中心孔里的拉杆以及一个与该拉杆相连接的压盘。在这种情况下有利地规定销钉状的操纵元件至少穿过压盘的轴向端部区域并贴靠在卷芯轴的一个轴向端部上。在这种情况下润滑介质泵(布置在润滑介质储箱里)则牢固固定在压盘上；润滑介质泵的操纵元件穿过压板里的一个轴向指向的孔，并贴靠在卷芯轴的轴向端部上。在卷芯轴和压盘之间有轴向移动时(而且只有这样)才操纵所述润滑介质泵。
另一种改进方案规定在管路系统里、在润滑介质泵和所要润滑的位置之间设有至少一个润滑剂分配器，该润滑剂分配器使润滑介质在不同的管路上分支到不同的要被润滑的位置。一个第一润滑剂分配器优选将润滑介质从润滑介质泵分支至每个扇段，其中在每个扇段上分别设有一个第二润滑剂分配器，该第二分配器将润滑介质引向楔形面和配对楔形面的每个接触位置。
特别有利地规定了润滑介质泵连同操纵元件以及润滑介质储箱作为可以补装的单元设置于卷芯上。因此可以将已有的卷芯系统改造成按照本发明所建议的方案。
本发明建议的特征在于可以很简单而且因此价廉地对许多润滑点、例如20个以上用相对较长的油脂管路长度可靠地供给润滑介质，而对此不必花费高的设备费用。所需的油脂压力可以没有问题地建立起来，以可靠地克服相对较长的管路距离。
在按本发明的建议时总是只有在实际上需要时才输送润滑介质。若卷芯既不膨胀也不收缩，那就不进行润滑，这是因为在这种运行状态下也不需要进行润滑。只有当进行扩展或收缩时，才使润滑系统激活。因此在需要的情况下，也就是说在芯棒的每个工作行程时就进行持续的润滑。因此可以在一个长的时间间隔里进行最小量的润滑。卷芯也就是说对应于芯棒的运动频度而自动地自己供给油脂。芯棒的运动部件的滑动面因此总是供给有充足的润滑介质，因此就确保了近似恒定的摩擦系数，这在运行中是特别有利的。也就是说在芯棒撑开或收缩时的运动阻力在运行期间几乎不变。
所设置的油脂储箱自给自足地给润滑点供油，因此不需要使卷芯耦联到外部的介质供给系统，因此大大减少了操作费用。此外还取消了与一个否则的话所必需的电源(电流)的连接。油脂储箱可以间隔较长时间补加油脂或者更换储箱。
因为只有当芯棒运动时才进行润滑，因此也不需要例如通过一个监测装置来进行监测。
总之用于驱动卷芯的成本减少了，而且监测装置、如压力监测或者在耦联所述供给系统时的终端开关位置都变成多余的了。可以方便地实现润滑的自动化。
附图表示了本发明的一个实施例。附图示出
图1一个可撑开的卷芯的侧面剖视图；图2按图1的卷芯的轴向右端部的放大图；图3卷芯的正视图(在轴向方向A上看)。
附图表示了一个卷芯1，它可以张开或者可以收缩，这涉及到其卷绕面。卷芯1具有一个卷芯轴2，它在轴向方向A上有一些楔形面3。卷芯轴2在实施例中被四个扇段4包围(尤其见图3)，它们分别大致形成一个圆环的四分之一。在径向外侧面上扇段4各有一个卷绕面5，它们用于卷取金属带。每个扇段4的背离该卷绕面5的端部6具有一个配对楔形面7，它从楔面起相应于楔形面3。
正如立即由图1和2可见的那样，这意味着，当扇段4对于卷芯轴2在轴向方向A上有相对移动时就进行扇段4的扩展，这就是说向外移动；或者扇段4进行收缩。
扇段4相对于卷芯轴2的这种轴向移动通过装置8来实现，装置8还具有一个拉杆15，该拉杆布置在卷芯轴2的中心孔14里。拉杆15在其一个轴向端部上用一个压盘16拧紧固定。当拉杆15在轴向方向A上在中心孔14里运动时，压盘16相应地一起运动。该压盘有一个径向向外伸出的操纵部段19，该部段嵌入到扇段4中的一个凹槽20里。因此扇段4在轴向方向A上一起运动，移动大小等于拉杆15的移动量。
楔形面3和7在其接触面上是那些位置10，它们为了卷芯1的良好工作必须在扩展或者收缩时供给润滑油脂。因此在卷芯1扩展和收缩时通过管路系统9给这些润滑位置10输入润滑油脂。
为此使用了一个润滑介质泵11，它布置在润滑介质储箱13里，该储箱拧紧固定在卷芯1的轴向端部上。泵11和储箱13的设置应使它们牢固地与压盘16连接。
压盘16具有一个孔21，在该孔里设有一个用于润滑介质泵11的操纵元件12。孔轴线在此指向轴向方向A。此外所述设计成销钉状的操纵元件12用其一个轴向端贴靠在卷芯轴2的轴向端上。
当卷芯轴2和扇段4连同在压盘16和润滑介质泵11及润滑介质储箱13之间有相对的轴向移动时这意味着靠在卷芯轴2上的操纵元件12被移动并使泵11动作，从而使油脂从储箱13运送至管路系统9里。这种运送只是在部件2和4，16，11相对运动时进行，因此也只是对位置10供给了润滑脂，因此将恰好准确的油脂量输送给位置10。既不引起润滑欠缺，也不会有润滑过度。润滑介质泵11的输送能力可以相应地选择。
首先使位于润滑介质储箱13里的润滑脂在泵送过程中经过抽吸管22由泵11抽吸，并经管路23运送到管路24中，并经此管路运至一个第一润滑剂分配器17。该第一润滑剂分配器17将油脂量分成四路，并将它们引向一共为四个的第二润滑剂分配器18；每个第二润滑剂分配器18配置于一个扇段4。润滑脂从每个第二润滑剂分配器18到达一个分配孔25里，其中每个扇段4有一个这样的分配孔。如由图1最好地可见到的那样，从分配孔25分支出至各自要被润滑的位置10的给料孔26。
相应地也可以将润滑脂经过卷芯轴2里的管路27和给料孔28引向位置10。
由于润滑系统的设计方案，卷芯1自动地润滑，并取决于芯棒的扩展或者收缩这样的运动频度。不需要有借助于一种旋转分配器的外部接头、或者在一定情况下带有通过终端开关的电气位置监测装置的外部介质耦联器。当管路长并且有许多润滑点时所需要的高的油脂压力可以建立得任意地高，这可以通过设计或者选择泵11来确定。
每个润滑点供给最小的润滑剂量，这可以自给自足地在没有外部供给装置时来实现。分别根据对于每种卷芯在专业方面的要求来选择油脂位置。
同样有利的是润滑介质储箱13可以连同泵11补装到已有的系统上。这就提供了对运动部件进行最小量润滑的经济有利的一种方法。用位置10上恒定的油膜就使摩擦系数并因此使卷芯1的内阻力保持恒定。由于润滑欠缺引起的变化以及由此芯棒自行制动的危险因此都避免了。直线的卷芯(其扇段在楔形面上可调整地支承住由钢卷重量和钢带加压组成的载荷)需要一种几乎不变的摩擦系数，它只能在运动时通过持续的润滑来确保。
附图标记列表1.卷芯16.压盘2.卷芯轴 17.第一润滑剂分配器3.楔形面 18.第二润滑剂分配器4.扇段19.操纵部段5.卷绕面 20.凹槽6.端部21.孔7.配对楔形面 22.抽吸管8.用于移动扇段的装置 23.管路9.用于润滑剂的管路系统24.管路10.润滑地点 25.分配孔11.润滑介质泵 26.给料孔12.操纵元件 27.管路13.润滑介质储箱 28.给料孔14.中心孔 A.轴向方向15.拉杆
权利要求
1.可扩展和可收缩的卷芯(1)，它尤其用于卷取一种金属带，它具有一个可旋转地支承的卷芯轴(2)，它在其外圆周上具有至少一个楔形面(3)；一些共同作用的扇段(4)，它们在其外圆周上具有一个卷取面(5)、尤其用于金属带，而且它们在其背离卷取面(5)的端部(6)中具有至少一个与卷芯轴(2)的楔形面(3)共同作用的配对楔面(7)；用来相对于卷芯轴(2)在其轴向方向(A)上移动扇段(4)的装置(8)；以及管路系统(9)，用此系统将润滑介质、尤其是润滑脂引向卷芯(1)里需要进行润滑的位置上(10)，其特征在于，使管路系统(9)与一个润滑介质泵(11)相连接，其中润滑介质泵(11)具有一个操纵元件(12)用来实现泵送过程，其中润滑介质泵(11)与用来移动扇段(4)的装置(8)或与卷芯轴(2)相连，而操纵元件(12)另外与这两个元件(2，8)如此相连，使得在操纵所述用来移动扇段(4)的装置(8)时实施泵送过程。
2.按权利要求1所述的卷芯，其特征在于，润滑介质泵(11)与一个润滑介质储箱(13)连接。
3.按权利要求2所述的卷芯，其特征在于，润滑介质泵(11)布置在润滑介质储箱(13)里。
4.按权利要求2或3所述的卷芯，其特征在于，润滑介质储箱(13)布置在卷芯(1)的轴向端部。
5.按权利要求1至4中之一所述的卷芯，其特征在于，润滑介质泵(11)适用于产生至少150巴的润滑压力。
6.按权利要求1至5中之一所述的卷芯，其特征在于，操纵元件(12)是在轴向方向(A)上对准的销钉。
7.按权利要求1至6中之一所述的卷芯，其特征在于，用于使扇段(4)相对于卷芯轴(2)实现相对移动的装置(8)具有一个布置在卷芯轴(2)的中心孔(14)里的拉杆(15)以及一个与此拉杆相连接的压盘(16)。
8.按权利要求6或7所述的卷芯，其特征在于，销钉状的操纵元件(12)至少穿过压盘(16)的轴向端部区域，并贴靠在卷芯轴(2)的一个轴向端部上。
9.按权利要求1至8中之一所述的卷芯，其特征在于，在管路系统(9)里在润滑介质泵(11)和所要润滑的地点(10)之间设有至少一个润滑剂分配器(17，18)，它将润滑介质在不同的管路路径上分支到不同的要被润滑的地点(10)。
10.按权利要求9所述的卷芯，其特征在于，一个第一润滑剂分配器(17)将润滑介质从润滑介质泵(11)分支到每个扇段(4)，并且在每个扇段(4)上各设有一个第二润滑剂分配器(18)，该分配器将润滑介质引至楔形面(3)和配对楔形面(7)的每个接触位置(10)。
11.按权利要求2至10中之一所述的卷芯，其特征在于，润滑介质泵(11)连同操纵元件(12)以及润滑介质储箱(13)作为可补装的单元布置在卷芯(1)上。
全文摘要
本发明涉及一种可扩展和可收缩的卷芯(1)，它尤其用于卷取一种金属带，它具有一个可旋转地支承的卷芯轴(2)，它在其外圆周上具有至少一个楔形面(3)；一些共同作用的扇段(4)，它们在其外圆周上具有一个卷取面(5)、尤其用于金属带，而且它们在其背离卷取面(5)的端部(6)中具有至少一个与卷芯轴(2)的楔形面(3)共同作用的配对楔面(7)；用来相对于卷芯轴(2)在其轴向方向(A)上移动扇段(4)的装置(8)；以及管路系统(9)，用此系统将润滑介质、尤其是润滑脂引向卷芯(1)里需要进行润滑的位置上(10)。为了改善卷芯的润滑，按照本发明使管路系统(9)与一个润滑介质泵(11)相连接，其中润滑介质泵(11)具有一个操纵元件(12)用来实现泵送过程，其中润滑介质泵(11)与用来移动扇段(4)的装置(8)或与卷芯轴(2)相连，而操纵元件(12)另外与这两个元件(2，8)如此相连，使得在操纵所述用来移动扇段(4)的装置(8)时实施泵送过程。
文档编号B65H75/18GK1942258SQ200680000197
公开日2007年4月4日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月30日
发明者U·帕特泽特, F·诺素利克 申请人:Sms迪马格股份公司