CN102020131A - 卷轴装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷轴装置，用于将连续给进的材料幅面卷在卷轴上，该卷轴装置包括接触滚筒，通过该接触滚筒输送材料幅面并且运送到与该接触滚筒的表面形成接触的卷轴上，并且其中，接触滚筒包括支撑管和向外侧突出于该支撑管的纤维体，这些纤维体形成接触滚筒的表面，其中，纤维体大体上横向相对于接触滚筒的纵轴延伸，即，纤维体以其第一端部固定在支撑管上，而以其另一个自由端部限定出接触滚筒的表面。

Description

卷轴装置
技术领域
本发明涉及一种卷轴装置，用于将连续给进的材料幅面卷在卷轴上，该卷轴装置包括接触滚筒，通过该接触滚筒输送材料幅面并且运送到与该接触滚筒的表面形成接触的卷轴上。
背景技术
这种类型的卷轴装置公知的有很多种，例如用于连续卷起给进的材料幅面，这些材料幅面基于塑料薄膜或基于塑料-羊毛幅面。根据结构类型，在这种卷轴装置中，接触滚筒与由材料幅面构成的卷轴形成表面接触，也就是说，在部分接触滚筒表面缠绕的情况下材料幅面经由该接触滚筒进行输送，并且通过与卷轴接触的位置而运送到卷轴上。
在上述卷轴装置的结构类型中存在的问题是，所形成卷轴的直径不同，直径的不同例如会导致材料幅面的厚度波动。这一点又加到卷起的卷轴上并导致，接触滚筒仅尚与卷轴的径向最高点形成接触，这是因为出于稳定性原因而使接触滚筒必须具有一个较高的刚度。然而，在接触滚筒和卷轴之间由此仅尚存的点连接接下来会产生不规则的卷轴构造，以至于形成所谓的结块点或卷轴疙瘩，因此需要对这方面进行改善。
为了解决所述问题，至今已经采取了一些尝试，使接触滚筒设有柔软的且以此来调整厚度公差的表面，例如其中，使接触滚筒具有三明治结构，这种结构具有内部坚硬的支撑管以及外部柔软的套筒，诸如在文献DE 296 15 385 U1中所公开的内容。然而，这种结构并不总是处于令人满意的工作状态。又根据EP 1 679 274 A1已经提供的方案，为了输送薄膜幅面而使滚筒设有纺织材料的套筒，然而特别是，由于接触滚筒与紧贴着的卷轴之间存在摩擦使该套筒在该摩擦区域中的工作效果并不令人满意。
EP 1 947 044 A1提供了一种接触滚筒，该接触滚筒具有柔软的内层以及相对较硬的外层。
发明内容
由此，本发明的目的在于，在此基础上扩展设计一种具有接触滚筒的卷轴装置，即使由于直径公差而形成不均等结构的卷轴时，也能确保实现特别均匀稳定的卷轴成品。
为了实现上述目的，由本发明提供了一种具有权利要求1的技术特征的卷轴装置的技术方案。
本发明的具有优势的结构方案和扩展方案在从属权利要求中给出。
本发明的技术方案是，卷轴装置的接触滚筒包括支撑管和向外侧突出于该支撑管的纤维体，这些纤维体形成接触滚筒的表面，其中，纤维体大体上横向相对于接触滚筒的纵轴延伸，即，纤维体以其第一端部固定在支撑管上，而以其另一个自由端部限定出接触滚筒的表面。
支撑管由具有足够刚性的、结构稳定的材料制成，诸如钢、铝或碳纤维复合材料(CFK)，因此根据本发明，支撑管在其输送材料幅面的表面区域上具有突起的纤维体，途中放置在纤维体自由端上的材料幅面被输送到卷轴上。由于这种纤维体具有弹性，因此使整个接触滚筒都具有非常高的弹性，该弹性使滚筒处于这样的状态中，使卷轴的直径公差以意想不到的简单和有效的方式而得到调整。即使是较大的直径公差也不会存在问题。同时根据本发明，所提供的接触滚筒的弹性纤维体还具有异常良好的缓冲性能。
根据本发明的一个技术方案，接触滚筒的纤维体捆扎成多个离散式的纤维束，由此更便于加工以及减轻对纤维体特征形成的影响。
本发明提供的接触滚筒的特殊特征还能够通过对纤维体材料、纤维体长度、纤维体厚度、纤维体形状以及缠绕设置而进行改变，这方面在下文进行详细说明。
因此根据本发明的一个技术方案，接触滚筒的纤维体的长度为1mm至250mm。在本发明的范围内既实现了仅仅使纤维体以统一的长度设置在接触滚筒上，又可以使纤维体以不同的长度设置在接触滚筒上。
根据本发明的另一个技术方案，接触滚筒的纤维体的直径为0.001mm至1.0mm，其中，这里还可以如此设计，在接触滚筒上仅采用具有相等直径的纤维体，也可以采用具有不同直径的纤维体。
具有较大长度和/或较小直径的纤维体使本发明提供的接触滚筒的表面具有较高的柔软性能和弹性。
本发明提供的接触滚筒的纤维体可以基于塑料或基于动物毛制成，由此还可以得出用于特征形成的其它技术方案。根据本发明的一个技术方案，可以使纤维体设置成或装配有导电体，从而使接触滚筒具有导电性能，并且例如还能够对抗静态装载。
在实际应用中，需要对材料幅面进行电装载，通过对应的纤维体材料的选择还能够产生材料幅面的电装载。例如对于装载的纤维体，用于形成材料幅面的适宜材料采用聚酰胺合成材料。
此外，可以使纤维体相对于支撑管的表面呈缠绕设置，也就是说，或者沿着或者逆着接触滚筒的旋转方向从支撑管的表面倾斜地突伸出。
同样还实现了，使纤维体在接触滚筒的宽度方向上，也就是说沿着纵轴方向同样呈缠绕设置，从而还产生了待卷起的材料幅面的宽距离效果。
卷曲的纤维体可以既具有直线式又具有弯曲式的纵向延伸形式。
根据本发明的又一个技术方案，还可以使接触滚筒的纤维体具有卷曲的形式，由此在接触滚筒的表面上形成较大的纤维体厚度。
根据本发明的再一个技术方案，本发明卷轴装置的支撑管沿着其纵轴分成多个区段，这些区段分别设有向外侧突起的纤维体并且共同构成接触滚筒。因此在本发明的该结构方案中，本发明卷轴装置的接触滚筒不是由具有向外侧突起的纤维体或纤维束的、一体式形成的支撑管构成，而是使支撑管由多个相互连接的区段共同组装而成，这些区段共同构成接触滚筒。
在本发明卷轴装置的支撑管的上述结构方案中，通过分段式分配同样以简单的方式制成具有不同滚筒宽度的接触滚筒，这是因为然后必须使仅对应数量的区段相互连接，这些区段可以具有标准化的宽度，由此能够简化生产。
还能够以简单的方式实现了对接触滚筒进行调整，以适应于在本发明卷轴装置上处理的材料幅面的产品宽度变化。
此外还实现了，设置在支撑管区段上的纤维体或纤维束受到磨损的情况下，有针对性地仅对那些磨损的区段进行更换，从而降低维修成本。
另外，本发明的支撑管由多个相互连接的区段构成，该支撑管结构的技术方案实现了精确的尺寸以及对各种产品实际形状的调整。由此还可以考虑，在所有的区段上设置相同结构的纤维体，也就是说特别使所有用于构成接触滚筒的区段相一致。另一方面还可以考虑，使设置在各个区段上的纤维体或纤维束具有不同的结构，例如根据前述内容具有不同的纤维体硬度、和/或纤维体长度和/或不同的直径以及不同的材料幅面、缠绕设置等。还可以使各个区段具有相同或不同的宽度。
在任何情况下通过分段式结构可以实现较高的灵活性和成本节省。
根据本发明的还一个技术方案，支撑管的彼此相邻的区段形状配合地相互连接，例如其中，这些区段在它们相互连接的区域中设有咬合突起部和相对应的凹陷部，从而确保实现端面咬合形式的形状配合的咬合连接。在支撑管的纵向延伸方向分别位于端侧的区段，也就是支撑管的外侧区段能够通过相对应的张力装置而相互抵撑。
此外还可以了解到，使区段设置在一个共轴上。
另外还实现了，使本发明卷轴装置的接触滚筒的表面根据所需要的特征形成而进行不同设计，也就是说，可选择地设计成圆柱形或者还可以设计成球面形，即，凹面形或凸面形。
附图说明
接下来，根据附图所示的实施例对本发明的其它结构方案和特征进行详细说明。图中示出了：
图1为在本发明卷轴装置的范围内所采用的接触滚筒的示意图；
图2为本发明卷轴装置的第一实施例的示意图；
图3为本发明卷轴装置的第二实施例的示意图；
图4为本发明卷轴装置的又一个实施例的示意图；
图5和6为本发明卷轴装置的接触滚筒的不同的表面结构的示意图；
图7为本发明的接触滚筒的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
图2和图3示意性示出了用于卷起连续给进的材料幅面2的卷轴装置，该材料幅面例如为一个由挤出装置制成的薄膜幅面。该材料幅面在部分表面缠绕的情况下经由接触滚筒1而导入到卷轴装置中，该接触滚筒与卷轴3形成表面接触，该卷轴由卷起的材料幅面2形成。接触滚筒1的旋转方向用箭头D表示。
由图1的示意图可以看到具体结构，接触滚筒1包括例如由不锈钢制成的刚性支撑管10，该支撑管在其两个沿着纵轴L方向设置的端部上具有主轴颈11，该主轴颈支撑在例如图4至图6所示的旋转轴承4中。当然，还可以考虑采用接触滚筒1的内部支承结构来替换这里所示的主轴颈11。
在支撑管10的外侧上设有纤维体12，这些纤维体分别以确定的数量捆扎成离散式的纤维束13。
在此，纤维束13的每个纤维体12都大体上沿着轴T的方向延伸，该轴横向相对于接触滚筒1的纵轴L延伸，也就是说，纤维体12以其第一端部121固定在支撑管10上，而以其另一个自由端部120使这些纤维体突出于该支撑管10并且限定出接触滚筒1的表面100，通过该表面使材料幅面2输送到卷轴3并在该卷轴上进行分配。
由于纤维体12固有的弹性，因此接触滚筒1的整个表面100都是弹性柔软的，并且能够使直径公差经由所形成的卷轴3的宽度而得到调节，而且还确保了，即使在沿着卷轴纵轴方向具有较大的直径波动的情况下，也能实现与卷轴3的、贯穿经过接触滚筒1的整个宽度的接触。
在图1的实施例中，除了在各个纤维束13中略锥形地相互定位以外纤维体12还大体上垂直于接触滚筒1的纵轴L而分别呈直线形式延伸，与其相对地，在图2的实施例中，各个纤维体12还具有缠绕的形式，即，各个纤维体12的自由端部120朝向接触滚筒的旋转方向D。
相反，在图3所示的实施例中，这里的纤维体12的自由端部120朝向接触滚筒1的旋转方向D的反方向。
通过纤维体12的缠绕设置，可以使经由接触滚筒1的表面100输送的材料幅面的平面位置明显升高。还可以使纤维体12卷曲设置，从而通过纤维体12进一步改善接触滚筒1的表面覆盖。
此外，安装有这种接触滚筒1的卷轴装置的卷曲效果还具有这样的优势，即，于接触滚筒1的表面上在材料幅面2下面不会含有空气和产生气泡。而且还有效地防止了例如粘着的薄膜幅面吸附在接触滚筒1的表面上。
在图4所示的实施例中，纤维体2的缠绕设置沿纵轴方向，也就是说，在接触滚筒1的宽度方向上，其中，从接触滚筒1的中间区域到两侧，纤维体沿着纵轴L方向设置，而且还分别沿着和逆着旋转方向D反向倾斜地设置。通过纤维体12的这种设置，使材料幅面1在其经由接触滚筒1的表面100输送的同时还同样在宽度方向上延伸，因此额外地对卷轴成品产生积极影响，并且还能够以所期望的方式影响到材料幅面的特征形成。
图7示出了接触滚筒1的另一个实施例。
与图1所示的接触滚筒1相反，该图中的接触滚筒的特征在于，支撑管10与其上向外突起的纤维体12一体构成，在图7的实施例中，在两个主轴颈11上设有一个贯穿的共轴5，在该轴上，彼此相邻设置多个例如用10.1、10.2、10.3表示的支撑管10的区段。区段10.1、10.2、10.3分别具有向外突起的纤维体12，其中，纤维体12的数量、大小、直径、材料、硬度、定位相对于其它区段可以设计成相同或不同。
分别沿着接触滚筒1的纵轴L方向位于端侧的、也就是设置在外侧的区段10.1通过张力轮50而相互抵撑，该张力轮设置在共轴5上，从而使彼此相邻的区段10.1、10.2、10.3沿着它们的分界面相互挤压，并且因此使这些区段共同构成支撑管10，该支撑管上具有向外侧突出于支撑管的纤维体12。
此外，以未示出的方式还可以在相邻的区段10.1、10.2、10.3之间分别设有端面咬合装置，这些咬合装置具有相对应的突起部和凹陷部，从而确保使彼此相邻的区段10.1、10.2、10.3形成形状配合连接。
通过这种由图7所示的成段构成的接触滚筒1，能够在各个区段上设置不同的纤维体结构，从而可以根据产品的实际形状进行调整。例如可以考虑，为了平衡接触滚筒1的弯曲，使位于外侧区段10.1上的纤维体12比位于内侧区段上的纤维体更加柔软。
还可以实现，在磨损的情况下，仅对由于磨损而需要更换的区段进行更换，而其它的区段可以继续使用，这样就降低了维修费用和运行成本。
例如在待处理的材料幅面的宽度改变时、或在由标准化的区段构成的接触滚筒的系列加工的条件下，还可以以简单的方式实现对接触滚筒1的总宽度进行调整，其中，仅使多个排列在共轴5上的区段进行改变。
可以理解为，各个区段10.1、10.2、10.3不仅具有相同或不同的纤维体12，还可以设置成相同或不同的宽度。
最后，由图5和图6的示意图还可以了解到，接触滚筒1的总表面不仅可以例如是图1实施例中的圆柱形，还可以是球面形，例如为图5示意图中的凹面形或图6示意图中的凸面形。

Claims (14)

1.一种卷轴装置，用于将连续给进的材料幅面(2)卷在卷轴(3)上，该卷轴装置包括接触滚筒(1)，通过该接触滚筒输送所述材料幅面(2)并且运送到与所述接触滚筒的表面形成接触的所述卷轴(3)上，其中，所述接触滚筒(1)包括支撑管(10)和向外侧突出于所述支撑管(10)的纤维体(12)，所述纤维体形成所述接触滚筒(1)的表面(100)，其特征在于，所述纤维体(12)大体上横向相对于所述接触滚筒(1)的纵轴(L)延伸，即，所述纤维体(12)以其第一端部(121)固定在所述支撑管(10)上，而以其另一个自由端部(120)限定出所述接触滚筒(1)的表面(100)。
2.根据权利要求1所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)捆扎成多个离散式的纤维束(13)。
3.根据权利要求1或2所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)的长度为1mm至250mm。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)的直径为0.001mm至1.0mm。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)基于塑料或基于动物毛制成。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)设置成导电体。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)沿着或逆着所述接触滚筒(1)的旋转方向(D)呈缠绕设置。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)沿着所述接触滚筒(1)的纵轴(L)方向呈缠绕设置。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的纤维体(12)是卷曲的。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述支撑管(10)沿着其纵轴(L)分成多个区段(10.1、10.2、10.3)，所述区段分别设有向外侧突起的纤维体(12)并且共同构成所述接触滚筒(1)。
11.根据权利要求10所述的卷轴装置，其特征在于，所述支撑管的彼此相邻的区段(10.1、10.2、10.3)形状配合地相互连接。
12.根据权利要求10或11所述的卷轴装置，其特征在于，所述区段(10.1、10.2、10.3)设置在一个共轴(5)上。
13.根据权利要求10至12中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述区段(10.1、10.2、10.3)以具有相同或不同的纤维体(12)来分段。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的卷轴装置，其特征在于，所述接触滚筒(1)的表面(100)形成圆柱形、凹面形或凸面形。
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