Haltevorrichtung für den Wickelkern an Maschinen zum Aufwickeln von Papierbahnen
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für den Wickelkern an Maschinen zum Aufwickeln von Papierbahnen auf mindestens einen, vorzugsweise zwei Mittelkernen, wobei die Kerne mit dem darauf aufgewickelten Papier auf Wickelwalzen aufgelegt sind, die Seite an Seite angeordnet sind.
Die zum Aufwickeln von Papierbahnen üblichen Maschinen besitzen zwei Seite an Seite angeordnete Wickelwalzen, die die Papierrolle oder Papierrollen abstützen, die aufgewickelt werden. Diese Walzen sind in einem festen Ständer oder einem anderen geeigneten Gestell untergebracht. Zum Aufwickeln der Papierbahnen werden sogenannte Kerne oder Mittelkerne benutzt, die auf die Wickelwalzen beim Beginn des Wickelvorganges aufgelegt werden. Die Papierbahn wird an den Kernen befestigt und durch Drehung der einen oder beider Wickelwalzen zur Aufwickelung gebracht. Die Mittel kerne werden dabei auch gedreht, so dass die Papierbahn oder die Papierbahnen auf die Mittelkerne aufgewickelt werden. Es ist üblich, die Breite einer Papierbahn während des Wickelns durch geeignete Schneidvorrichtungen zu verringern und die geschnittenen Bahnen auf getrennte Mittelkerne aufzuwickeln.
Bei einer bekannten Kon struktion von Papierwickelmaschinen sind die Mittelkerne auf einer Welle aus Stahl angebracht. Diese Welle ist axial durch Mittel geführt, die sich in senkrechten Führungsschienen bewegen, die über der Welle und vor derselben angeordnet sind. Diese Füh rungsanordnung ist nicht genügend genau hinsichtlich des notwendigen Spielraumes oder Abstandes zwischen den Führungsschienen und diesen Mitteln, so dass an den Papierrollen, die axial verschiebbar sind, ungleichmässig hergestellte Stirnflächen entstehen.
Solche Flächen haben zur Folge, dass schiefe Richtungen vorkommen können, z. B. in Druckpressen, die Bruch undloder unzulängliche Eignung des Papiers ergeben können. Weiterhin ist die Welle äusserst schwierig anzubringen und zu entfernen und zu diesem Zweck eine sehr grosse Grundfläche erforderlich.
Zwischen der Welle und dem darauf angeordneten Mittelkern für das Aufwickeln des Papiers kann ein weiterer Zwischenraum vorkommen, der sich durch Schwingungen zwischen der Papierrolle und der Welle ergibt, so dass dementsprechende Schwierigkeiten beim Aufwickeln vorkommen können.
Aus diesem Grund besteht ein sehr grosses Bedürfnis, eine verbesserte Haltevorrichtung zu schaffen, die Zweck der vorliegenden Erfindung ist.
Erfindungsgemäss ist an einer Maschine zum Aufwickeln von Papierbahnen eine Vorrichtung vorgesehen, die darin besteht, dass der Mittelkern oder die Kerne zwischen zwei drehbaren Halteorganen, z. B.
Zapfen, Pflöcken oder dergleichen, einklemmbar sind, die eine Schulter aufweisen, die mit den freien Enden des Mittelkernes oder der Kerne in Eingriff bringbar sind, und die während des Aufwickelns axial unverschiebbar, aber radial verschiebbar angeordnet sind.
Dabei ist zweckmässig jeder Haltezapfen oder Pflock an einem Arm angebracht, der im rechten Winkel zur Drehachse des Haltezapfens oder Pflockes axial unverschiebbar angeordnet und mit einem weiteren Arm schwenkbar verbunden ist, der am Ständer der Vorrichtung schwenkbar befestigt ist.
Einige Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.
Fig. 1 stellt eine Draufsicht auf ein Ende der Wickelmaschine gemäss einer Ausführungsform der Erfindung dar.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Frontansicht, teilweise im Schnitt, nach Fig. 1.
Fig. 4 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform gemäss Erfindung.
Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform gemäss Erfindung.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführurgsform gemäss Erfindung.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 6.
Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Papierrollen, die sich im Aufwickelzustande befinden, auf zwei Wickelwalzen aufgelegt, die feststehend in einem Ständer angebracht sind und durch einen nicht gezeigten Motor in Drehung versetzt werden. Die Anzahl von Mittelkernen ist im allgemeinen nicht auf irgendeine bestimmte Anzahl beschränkt und kann z. B. von eins bis zwölf differieren. Wie dem auch sei, erbringt die Erfindung bessere Ergebnisse, wenn mehr als eine, sozusagen mindestens zwei Mittelkerne für den Aufwickelvorgang verwendet werden. Das Aufwickeln der Papierbahnen wird auf eine entsprechende Anzahl von Mittelkernen bewerkstelligt, die mit einer gewöhnlichen Mittelachse (gewöhnlichem Kernzentrum) versehen und zusammengehalten oder geklemmt werden durch abgeschrägte Haltezapfen, die an den freien Enden der Kerne angreifen.
Diese Haltezapfen treten in die freien Enden der Mittelkerne ein und verhindern eine axiale Verschiebung. Die Zeichnung stellt nur ein Ende der Wickelvorrichtung für Papierbahnen dar. Es dürfte ohne weiteres verständlich sein, dass an jedem Ende der Wickelmaschine eine gleiche Vorrichtung vorhanden ist.
Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung ist das anlaufende Material von verhältnismässig grosser Breite und wird während des Wickelns in vier schmälere Breiten geschnitten. Die auf diese Weise gebildeten getrennten Papierbahnen werden dann auf eine Anzahl getrennter Mittelkerne gewickelt, die auf die Wickelwalzen aufgelegt und auf diesen durch die Haltezapfen in Stellung gehalten werden. Die für die Teilung der Papierbahn benutzte Schneidvorrichtung ist in der Zeichnung nicht gezeigt, da sie an sich bekannt ist. Nach der Zeichnung ist der Haltezapfen konisch geformt und durch einen Arm getragen, der axial in der Rolle befestigt ist. Der Arm ist so angepasst, dass er in einer Ebene im rechten Winkel zu den Achsen der Wickelwalzen schwingen kann.
Der Arm und der Haltezapfen mit ihren dazugehörigen Gliedern, die an dem entgegengesetzten Ende der Wickelmaschine angebracht sind, halten den Mittelkern in gleicher Weise fest, so dass er sich nicht in axialer Richtung bewegen kann.
Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, sind eine Mehrzahl von Mittelkernen auf den Walzen 19 und 20 aufgelegt, die den gleichen Durchmesser haben.
Der Haltezapfen 1 ist in den Mittelkern mittels des Armes 3 und dessen Führungsvorrichtung eingesetzt, die später beschrieben wird. Diese Führungsvorrichtungen werden vorzugsweise von Hand eingestellt. Die Papierbahn wird herausgenommen und um die Mittelkerne herumgeführt und der Wickelvorgang beginnt.
Die Rollenachse beschreibt einen Weg, dessen Ebene senkrecht zu der Ebene ist, die durch die Achsen der Wickelwalzen hindurchgeht.
Wenn die Wickelwalzen von verschiedenem Durchmesser sind, was aber ungebräuchlich ist, würde der Weg der Rollenachse hyperbolisch sein.
Der Mittelkern oder die Mittelkerne sind während des Wickelvorganges zumindest in der Bewegungsrichtung ihrer Achsen verschwenkbar, aber die Bewegungen der Haltezapfen sind nicht auf einen Weg spezieller Form beschränkt. Verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung, die diese Verschiebbarkeit ergeben, werden im folgenden offenbart.
Entsprechend der Ungleichmässigkeiten in den Rollen einer Papierbahn kann es vorkommen, dass die Kernachse und die Rollenachse nicht übereinstimmen, so dass beim Rollen in der bekannten Art mittels Welle kräftige Schwingungen entstehen können. Bei der beschriebenen Vorrichtung wird diese Schnvierigkeit dadurch vermieden, dass sich die Kernachse radial in bezug auf die Rollenachse bewegen kann. Auf diese Weise führt die Erfindung nicht nur dazu, dass das Wickeln ohne Gebrauch der störenden Welle ausgeführt werden kann, sondern darüber hinaus die durch die Welle in Form von Schwingungen verursachten Folgen beseitigt werden.
Die Haltezapfen verhindern ein axiales Verschieben der Mittelkerne entlang der Rollen achse während des Wickelvorganges. Die Füfimngselemente der Haltezapfen dienen nicht dazu. den Weg der Rollenachse festzulegen, der von dem Durchmesser der Wickelwalzen abhängig ist. In beiden Fällen sind die Wickelwalzen mit ihren Achsen auf der gleichen Ebene angeordnet und der Weg der Rollenachse befindet sich dann in einer senkrechten Ebene in gleichen Abständen von den Achsen. Wenn gewiinscht, können die Wickelwalzen auch mit ihren Achsen in verschiedenen Ebenen angeordnet werden.
Gemäss der Zeichnung dreht : sich ein Halte- zapfen 1 mit dem Mittelkern 18 wobei der Haltezapfen so geformt ist, dass er mit seinem konischen inneren Teil ein wenig in den Mittelkern eintritt und eine Schulter des Haltezapfens mit der Kante des Mittelkernes in Eingriff kommt. Der Haltezapfen 1 wird von einem Lager 2 getragen, das an einem Arm 3 angebracht ist. Der Arm 3 ist drehbar mit einem gabelähnlichen Gelenk 4 verbunden und in der Verlängerung hinter dem Gelenk 4 ist ein Gegengewicht 5 vorgesehen, um den Arm 3 mit dem Haltezapfen 1 auszubalancieren. Das Gelenk 4 ist um eine Achse 6 schwenkbar angeordnet und durch ein Gegengewicht 7 ausbalanciert.
Um das Einsetzen oder das Herausnehmen des Haltezapfens 1 in oder aus dem Eingriff mit dem Mittelkern zu ermöglichen, wenn die Papierrolle ausgewechselt oder der beiderseitige Abstand der Haltezapfen geändert werden soll. um verschiedene Rollenbreiten anwenden zu können, ist das Gelenk 4 auf der Achse 6 verschiebbar.
Eine geeignete Einrichtung für die Verschiebung dles Gelenkes 4 ist eine Schraubenspindel 8, mit deren Hilfe eine Mutter 9 verschoben werden kann, die zwei Ansätze 9'aufweist, die zueinander gewendet sind. Die Achse 6 besteht aus einem Rohr, welches teilweise die Schraubenspindel 8 und die Mutter 9 umgibt. Das Rohr ist mit zwei Schlitzen 10 versehen, in die die zwei Ansätze 9' der Mutter eintreten können. Das Gelenk 4 hat eine Ausnehmung 11, in die die Enden der Ansätze 9' passen. Die Schraubenspindel 8, die durch eine Kurbel gedreht werden kann, wird in einer bestimmten Stellung durch einen Hebel 13 gehalten, der schwenkbar auf einem Gelenk 14 angebracht ist, das durch Federdruck gegen ein Widerlager 13' gedrückt wird.
Die Schraubenspindel 8 kann durch eine Klinke 15 gesperrt werden, die mit ihrem freien Ende in ein Sperrad 16 eingreift.
Der Hebel 13 ist als Handgriff 17 geformt, mittels dem der Haltezapfen 1 in den und aus dem Mittelkern eingesetzt oder herausbewegt werden kann, und zwar über den Hebel 13, die Schraubenspindel 8, die Mutter 9, das Gelenk 4 und den Arm 3.
Anstelle des Armes 3 mit dem Haltezapfen, die drehbar mit einem weiteren Arm verbunden sind, kann der Arm 3 direkt mit dem Ständer verbunden sein, aber in diesem Fall ist der Arm 3 zwischen den Haltepunkten in seiner Länge veränderlich eingerichtet. Zwei Ausführungsformen dieser besonderen Art der Vorrichtung sind schematisch in Fig. 4 und 5 dargestellt. Nach Fig. 4 ist das eine Ende der Papierrolle 21, der Haltezapfen 22 und der Arm 23 dargestellt, in dem der Haltezapfen drehbar angebracht ist. In der dargestellten Ausführungsform hat der Arm 23 zwei Hauptteile, nämlich eine Manschette 24, die drehbar mit dem Haltezapfen 22 verbunden ist, und eine Stange 25, die in bezug auf die Manschette 24 gleitbar angeordnet ist.
Ein Ende der Stange 25 ist mit einer Manschette 26 versehen, die mittels einer nicht gezeigten Achse drehbar am Gestell angebracht ist, und zwar in einer ähnlichen Weise wie der Arm 4 in der Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Bei der in Fig. 4 dargestellten Konstruktion ist der Abstand zwischen der Achse, auf welcher die Manschette 26 angebracht ist. und der Drehachse 27 der Papierrolle und den Haltezapfen 22 veränderlich. Dementsprechend besteht der Arm aus zwei Teilen, die gegeneinander verschiebbar sind.
Die Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, ist ähnlich zu der in Fig. 4 gezeigten. Die Papierrolle 28, der Haltezapfen 29 und der Arm 30 schliessen zwei Hauptteile ein, nämlich die Stange 31, an der der Haltezapfen 29 drehbar befestigt ist, und die Manschette 32, die schwenkbar in bezug auf das Gestell angeordnet ist.
Wie zu ersehen ist, ist die Drehachse der Manschette 26 (Fig. 4) und der Manschette 32 (Fig. 5) parallel zur Drehachse des Haltezapfens vorgesehen.
Weiterhin geht die Achse der Stangen 25 und 31 im wesentlichen durch die Drehachse des Anschlusspunktes der Manschetten 26 und 32 am Ständer hindurch.
In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der ein Arm parallel zu dem Weg des Haltezapfens während des Wickelvorganges so angebracht ist, dass er in einer feststehenden Führung gleiten kann, die im Ständer der Wickelmaschine vorgesehen ist.
Nach der Zeichnung sind zwei Wickelwalzen 33 und 34 vorhanden, zwischen denen ein oder mehrere Mittelkerne 35 zum Aufwickeln des Papieres angeordnet sind.
Eine Belastungswalze 36 hält die Papierrolle, die auf den Mittelkern 35 aufgewickelt wird, während des Wickelvorganges gegen die Wickeiwalzen 33 und 34.
Der Mittelkern 35 wird durch einen Haltezapfen 37 an jedem Ende gehalten, wobei der Haltezapfen drehbar in einem Rohr 38 vorgesehen ist, welches mit einem Aussengewinde versehen ist. Das Rohr 38 ist in einer mit Gewinde versehenen Bohrung an einem Ende eines stangenförmigen Zwischengliedes 39 geführt. Das Zwischenglied 39 ist gleitbar in bezug zu einem Ständer 40 angeordnet, und zwar mittels zwei Rollen 41 und 42 und zwei Führungsschultern 43 und 44. Die Stellung des Rohres oder der Schraubenspindel 38 und des Haltezapfens 37 in bezug zum Zwischenglied 39 und dem Ständer wird durch Drehung der Schraubenspindel 38 eingestellt.
Die Drehung wird durch Drehen der Handkurbel 45 ausgeführt, die an der Schraubenspindel 38 angebracht ist. Entsprechend der Drehung der Handkurbel 45 kann der Haltezapfen 37 in den Mittelkern eingesetzt oder aus diesem herausbewegt werden, um den Mittelkern oder die Kerne zu halten oder zu lösen oder um die Entfernung zwischen den zwei Haltezapfen 37 zu verändern, wenn es gewünscht wird, um die Rollenbreite zu erhöhen oder zu vermindern.
In der dargestellten Konstrulstion werden nach auswärts gerichtete axiale Kräfte von der Papierrolle mittels des Zwischengliedes 39 und der Rollen 41 und 42 auf den Ständer in der Weise übertragen, dass eine axiale Verschiebung der Papierrollen nicht eintreten kann. Gleichzeitig ist aber der Mittelkern leicht zu halten oder zu lösen. Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Beispiele und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. So können sich z. B. die Lagerflächen anstelle in der gleichen senkrechten Ebene wie die Rollachse auch an beiden Seiten der Rollachse befinden.
Die Haltezapfen sind gewöhnlich in Form von zylindrischen Gehäusen ausgeführt. Eine Stirnseite derselben ist mit einem vorspringenden Teil versehen, der in geeigneter Weise konisch geformt ist. Die Achse dringt durch die zweite Stirnseite hindurch und ist drehbar mittels Kugellagern oder Rollenlagern angeordnet, die im Inneren des Gehäuses angebracht sind. Um für beide die radialen und die axialen Drücke auszugleichen, können Radiallager ebensogut wie Axiallager verwendet werden.