DE102013201338B4 - Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle und ein Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle - Google Patents

Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle und ein Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle Download PDF

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Vorrichtung (01) zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle (02) oder zumindest einer Hülse (37) einer Materialrolle (02), wobei die Vorrichtung (01) zumindest einen Spanndorn (03) aufweist, der zumindest einen Tragzapfen (12) aufweist, der zumindest teilweise um eine Rotationsachse (08) rotierbar angeordnet ist und der zumindest ein Mitnehmerelement (11) und zumindest eine Welle (18) aufweist, die um eine parallel zu der Rotationsachse (08) des zumindest einen Tragzapfens (12) angeordnete Drehachse (21) relativ zu einem rotierbaren Grundkörper (19) des zumindest einen Spanndorns (03) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Welle (18) zumindest eine exzentrisch zu der Drehachse (21) angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche (22) aufweist, der jeweils zumindest ein Mitnehmerelement (11) zugeordnet ist und dass das zumindest eine Mitnehmerelement (11) eine exzentrisch zu einer zweiten Außenfläche (23) des jeweiligen Mitnehmerelements (11) angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige Innenfläche (24) aufweist und dass eine axiale Position der zumindest einen exzentrisch angeordneten ersten Außenfläche (22) zumindest teilweise mit einer axialen Position des zumindest einen dieser ersten Außenfläche (22) zugeordneten Mitnehmerelements (11) übereinstimmt und dass zumindest eine erste Ausrichtsicherung (27) in axialer Richtung (A) zwischen zumindest einem Mitnehmerelement (11) einerseits und dem zumindest einen Tragzapfen (12) oder einem Grundkörper (19) des Spanndorns (03) andererseits angeordnet und Drehbewegungen des zumindest einen Mitnehmerelements (11) relativ zu dem rotierbaren Grundkörper (19) des Spanndorns (03) verhindernd angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle.
  • In Rollen-Druckmaschinen kommt bahnförmiger Bedruckstoff zum Einsatz, der auf entsprechenden Materialrollen angeliefert wird. Eine solche Materialrolle besteht üblicherweise aus einer Hülse, beispielsweise einer Papphülse, und dem darauf aufgerollten Bedruckstoff. Zum gezielten Abspulen der Materialbahn dient üblicherweise eine Rollenabspulvorrichtung. Beispielsweise werden mehrere solcher Materialrollen derart an einem Rollenwechsler drehbar angeordnet, so dass von jeweils einer Materialrolle der bahnförmige Bedruckstoff abgerollt werden kann und gleichzeitig eine leere Hülse einer anderen, aufgebrauchte Materialrolle gegen eine neue Materialrolle gewechselt werden kann. Sobald eine weitere Materialrolle aufgebraucht ist, kann in einem fliegenden Wechsel der Bedruckstoff der neuen Materialrolle entnommen werden. Es sind aber auch einfache Rollenabspulvorrichtungen bekannt, die zu jedem Zeitpunkt maximal eine Materialrolle tragen.
  • Üblicherweise kommen für Rollenhaltevorrichtungen und/oder Rollenwechsler Spanndorne zum Einsatz, die jeweils paarweise einer eine Rotation ermöglichenden Anordnung einer Materialrolle dienen. Zumindest einer der Spanndorne ist mit einem Rotationsantrieb versehen, um die Materialrolle in Rotationsbewegung zu versetzen. Jeweils ein Spanndorn wird von beiden axialen Richtungen in Öffnungen der Hülse der Materialrolle eingeführt und mit dieser kraft- und/oder formschlüssig verbunden, um Rotationsbewegungen und zugehörige Drehmomente vom Rotationsantrieb auf die Materialrolle übertragen zu können. Dazu ist es bekannt, in axialer und/oder in radialer Richtung Mitnehmerelemente in den Bereich der Materialrolle und/oder deren Hülse zu bewegen.
  • Durch die DE 103 30 302 A1 ist eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Vorratsrolle mit einem Tragzapfen, auf der eine Materialbahn aufgespult ist, mit zumindest einem Mitnehmerelement, das zur Übertragung eines Drehmoments formschlüssig am Innenumfang der Vorratsrolle oder deren Hülse zum Eingriff bringbar ist bekannt.
  • Durch die DE 10 2010 002 190 B3 ist eine Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle bekannt, wobei die Vorrichtung zumindest einen Spanndorn aufweist, der zumindest einen Tragzapfen aufweist, der zumindest teilweise um eine Rotationsachse rotierbar angeordnet ist und der zumindest ein Mitnehmerelement und zumindest eine Welle aufweist, die um eine parallel zu der Rotationsachse des zumindest einen Tragzapfens angeordnete Drehachse relativ zu einem rotierbaren Grundkörper des zumindest einen Spanndorns drehbar ist.
  • Durch die DE 1 097 938 A und die GB 367 763 A ist jeweils eine Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle bekannt, wobei die Vorrichtung zumindest eine Spannwelle aufweist, die zumindest teilweise um eine Rotationsachse rotierbar angeordnet ist und wobei die Vorrichtung zumindest ein Mitnehmerelement zusätzlich zu der zumindest einen Spannwelle aufweist. Zumindest implizit ist die Spannwelle um die Rotationsachse relativ zu einem nicht rotierbaren Grundkörper der Vorrichtung drehbar und rotierbar. Die zumindest eine Spannwelle weist zumindest eine exzentrisch zu der Rotationsachse angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche auf, der jeweils zumindest ein Mitnehmerelement zugeordnet ist. Das zumindest eine Mitnehmerelement weist eine exzentrisch zu einer zweiten Außenfläche des jeweiligen Mitnehmerelements angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige Innenfläche auf. Eine axiale Position der zumindest einen exzentrisch angeordneten ersten Außenfläche stimmt zumindest teilweise mit einer axialen Position des zumindest einen dieser ersten Außenfläche zugeordneten Mitnehmerelements überein.
  • Durch die DE 1 097 938 A und die GB 367 763 A ist weiterhin jeweils ein Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle an zumindest einer Spannwelle bekannt, wobei in einem Schritt die zumindest eine Spannwelle und die Materialrolle relativ zueinander um eine Drehachse gedreht werden und wobei dadurch zumindest ein zumindest eine exzentrische Ausnehmung aufweisendes Mitnehmerelement in seiner Lage derart verändert wird, dass ein maximal weit von der Drehachse entfernter Teil einer Außenfläche des zumindest einen Mitnehmerelements nach der Drehung zumindest in radialer Richtung weiter von dieser Drehsachse entfernt angeordnet ist als ein maximal weit von der Drehachse des Tragzapfens entfernter Teil einer Außenfläche des zumindest einen Mitnehmerelements vor der Drehung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle sowie ein Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle oder zumindest einer Hülse einer Materialrolle zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und die Merkmale des Anspruches 11 gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine in radialer Richtung zwischen Mitnehmerelementen und einer Materialrolle bzw. deren Hülse wirkende Kräfte und/oder radiale Verstellwege der Mitnehmerelemente bis zu einem Höchstwert frei wählbar ist, wodurch die Materialrolle bzw. deren Hülse vor Beschädigungen geschützt und je nach Beschaffenheit optimal fixiert werden kann, so dass eine Drehmomentübertragung für verschiedenste Materialrollen bzw. Hülsen sichergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung eine relativ unempfindliche Mechanik aufweist. Dies ist beispielsweise dadurch gewährleistet, dass nur relativ große Flächen zur Übertragung von Kräften innerhalb der Vorrichtung dienen. So ist es möglich und bevorzugt, dass ein Wälzlager eine zylindermantelförmige Innenfläche eines Mitnehmerelements mit einer zylindermantelförmigen Außenfläche einer Welle verbindet und dabei Kräfte sehr gleichmäßig verteilt werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insbesondere kein Antrieb nötig ist, der relativ große Kräfte in axialer Richtung bezüglich der Materialrolle aufbringen muss. Vorteilhaft ist ebenfalls, dass alleine durch Rotationsbewegungen der Welle die Materialrolle bzw. deren Hülse an dem Tragzapfen eines Spanndorns fixiert oder von diesem gelöst werden kann. Durch einander entgegen gesetzte Bewegungsrichtungen mehrerer Mitnehmerelemente können in radialen Richtungen wirkende Kräfte auf die zumindest eine Welle ausgeglichen werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein für ein Festklemmen der Materialrolle bzw. deren Hülse notwendiger Kraftaufwand von einem Antriebsmotor vorgenommen werden kann, der in einem anderen Betriebszustand für eine Übertragung von Drehmoment auf die Materialrolle vorgesehen und darum ohnehin für entsprechend große Kräfte ausgelegt ist. Ein dafür notwendiger Verdrehwinkel des Tragzapfens kann dabei relativ gering, beispielsweise weniger als 120° betragen, so dass auch der Antriebsmotor nicht lange bzw. weit verdreht werden muss.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch eine exzentrisch angeordnete Ausnehmung der Mitnehmerelemente eine variable Vergrößerung eines Radius eines Tragzapfens möglich ist und dass dadurch eine optimale Anpassung an verschiedene Materialrollen bzw. Hülsen möglich ist.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch bevorzugt angeordnete Ausrichtsicherungen eine bevorzugte Lage der Mitnehmerelemente gesichert wird und dadurch ein besonders effektives und gleichmäßiges Eindringen der Mitnehmerelemente in die Materialrolle oder deren Hülse ermöglicht wird. Insbesondere treten dabei praktisch ausschließlich Rollreibungen zwischen Materialrolle bzw. Hülse einerseits und Mitnehmerelementen andererseits auf. Die bevorzugt angeordneten Ausrichtsicherungen weisen bevorzugt Kreuzführungen auf, beispielsweise in Form von Nuten und Stegen.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die zumindest eine Welle bei einer entsprechenden Ausdehnung zwischen dem zumindest einen Mitnehmerelement und einer Kupplung und/oder einem Antrieb als Torsionsfeder wirkt. Bei einem Spannvorgang wird die Welle an einem Ende durch einen Antrieb, der beispielsweise zumindest zeitweise mittels einer Kupplung mit der Welle in Verbindung steht, gedreht, wobei das sich in die Materialrolle oder deren Hülse eindrückende Mitnehmerelement dieser Drehbewegung entgegenwirkt. Dadurch ergibt sich ein Nachspanneffekt. Falls beispielsweise ein Material der Hülse nach dem Spannvorgang durch Materialermüdung oder ähnliches nachgibt, ist in der als Torsionsfeder wirkenden Welle noch genügend Energie gespeichert, um das zumindest eine Mitnehmerelement weiter in das Material der Hülse hinein zu bewegen, ohne dass die Kupplung und/oder der Antrieb erneut zu diesem Zweck betrieben und/oder umgeschaltet werden müsste.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1a eine schematische Darstellung eines Teils einer Rollenabspulvorrichtung;
  • 1b eine schematische Darstellung eines Teils einer Rollenabspulvorrichtung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Tragzapfens mit Mitnehmerelementen in einem ersten Betriebszustand;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Tragzapfens mit Mitnehmerelementen in einem zweiten Betriebszustand;
  • 4 eine schematische Darstellung eines Spanndorns;
  • 5a eine schematische Darstellung eines Teils einer Welle eines Tragzapfens;
  • 5b eine schematische Darstellung eines Teils einer Welle eines Tragzapfens;
  • 6a eine schematische Darstellung einer Welle entlang der in 2 dargestellten Schnittlinie VI-VI, wobei eine Ausrichtsicherung nicht dargestellt ist;
  • 6b eine schematische Darstellung einer Welle entlang der in 2 dargestellten Schnittlinie VI-VI, wobei eine Ausrichtsicherung dargestellt ist;
  • 7a eine schematische Darstellung eines Mitnehmerelements aus axialer Richtung;
  • 7b eine schematische Darstellung eines Mitnehmerelements aus radialer Richtung;
  • 7c eine schematische Darstellung eines Mitnehmerelements entlang der in 7b dargestellten Schnittlinie VII-VII;
  • 8a eine schematische Darstellung einer Ausrichtsicherung aus axialer Richtung;
  • 8b eine schematische Darstellung einer Ausrichtsicherung aus radialer Richtung;
  • 8c eine schematische Darstellung einer Ausrichtsicherung entlang der in 8a dargestellten Schnittlinie VIII-VIII;
  • 9 eine schematische axiale Schnittdarstellung des Tragzapfens im ersten Betriebszustand;
  • 10 eine schematische axiale Schnittdarstellung des Tragzapfens mit zumindest zwei Mitnehmerelementen im zweiten Betriebszustand;
  • 11 eine schematische axiale Schnittdarstellung des Tragzapfens mit zumindest vier Mitnehmerelementen im zweiten Betriebszustand;
  • 12 eine schematische axiale Schnittdarstellung des Tragzapfens mit zumindest sechs Mitnehmerelementen im zweiten Betriebszustand.
  • Eine Vorrichtung 01 zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle 02 oder einer Hülse 37 der zumindest einen Materialrolle 02, beispielsweise eine Rollenabspulvorrichtung 01, die beispielsweise als Rollenwechsler 01 mit Speicherpositionen für mehrere Materialrollen 02 ausgebildet sein kann, weist zumindest einen und bevorzugt zumindest zwei Spanndorne 03 oder Spannkonen 03 je Materialrolle 02 auf. Die Vorrichtung 01 ist bevorzugt einer Rollen-Druckmaschine zugeordnet und/oder Bestandteil einer Rollen-Druckmaschine. Bevorzugt ist die Rollensabspulvorrichtung 01 als Rollenwechsler 01 ausgebildet und weist Speicherpositionen für zumindest zwei Materialrollen 02 und dabei je Speicherposition zwei Spanndorne 03 auf, von denen jeweils zumindest einer und bevorzugt beide jeweils über einen eigenen Antriebsmotor 04 verfügen. Über jeweils einen Tragarm 06 sind die Spanndorne 03 und/oder deren Antriebsmotoren 04 mit einer gemeinsamen Achse 07 oder einem gemeinsamen Träger 07 oder gemeinsamen Tragrahmen 07 verbunden, um die alle Speicherpositionen drehbar sind, um bei einem Wechsel einer gerade eingesetzten Materialrolle 02 deren Lage anpassen zu können. Die Materialrolle 02 kann beispielsweise eine Hülse 37 aufweisen, auf die das Material aufgewickelt ist, beispielsweise bahnförmiger Bedruckstoff für einen Einsatz in einer Rollen-Druckmaschine, insbesondere bahnförmiges Papier. Um eine Materialrolle 02 auf die Spanndorne 03 aufspannen zu können, ist jeweils zumindest einer der Spanndorne 03 und sind bevorzugt jeweils beide Spanndorne 03 in und entgegen einer axialen Richtung A bewegbar. Diese axiale Richtung A ist dabei parallel zu einer Rotationsachse 08 der jeweiligen Materialrolle 02 und gegebenenfalls zu einer Schwenkachse 09 der Rollenabspulvorrichtung 01 angeordnet. Die Rotationsachse 08 der Materialrolle 02 ist zugleich die Rotationsachse 08 von Tragzapfen 12 der Spanndorne 03 und damit auch Rotationsachse der Spanndorne 03.
  • Wenn die Vorrichtung 01 als Rollenwechsler 01 ausgebildet ist, weist sie bevorzugt neben Speicherpositionen für mehrere Materialrollen 02 auch zumindest einen Schwenkantriebsmotor auf, der beispielsweise mittels einer Rotation der Tragarme 06 oder des Trägers 07 die Positionen mehrerer Speicherpositionen und damit gegebenenfalls mehrerer Materialrollen 02 bzw. Hülsen 37 verändern und insbesondere tauschen kann. Die Rollenabspulvorrichtung 01 weist bevorzugt weiterhin ein den Träger 07 tragendes Gestell 14 und bevorzugt eine Tänzerwalze 16 und eine Klebe- und Schneideinrichtung 17 auf, so dass eine Bahnspannung in gewissen Grenzen gehalten werden kann und ein Rollenwechsel fliegend, d. h. ohne Stillstand der Materialbahn vonstatten gehen kann.
  • Zumindest einer der Spanndorne 03 weist einen Tragzapfen 12 auf, der bevorzugt denjenigen Teil des Spanndorns 03 darstellt, der sich zumindest zeitweise innerhalb der Materialrolle 02 und/oder der Hülse befindet. Der zumindest eine Tragzapfen 12 weist zumindest ein bevorzugt als Spannscheibe 11 ausgebildetes Mitnehmerelement 11 auf, das relativ zu dem zumindest einen Tragzapfen 12 bewegbar ausgebildet ist. Bevorzugt weist der zumindest eine Tragzapfen 12 zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 auf, weiter bevorzugt zumindest vier und noch weiter bevorzugt zumindest sechs Mitnehmerelemente 11. Das zumindest eine Mitnehmerelement 11 weist bevorzugt jeweils keine ohne Demontageschritte relativ zueinander beweglichen Bauteile auf. Der zumindest eine Tragzapfen 12 weist zumindest eine Welle 18 auf, die relativ zu einem rotierbaren Grundkörper 19 des Spanndorns 03 um eine Drehachse 21 drehbar angeordnet ist. Das zumindest eine Mitnehmerelement 11 ist zumindest teilweise zur Übertragung eines Drehmoments mit der Materialrolle 02 oder einem Innenumfang der Hülse 37 der Materialrolle 02 an deren Innenumfang in Eingriff bringbar.
  • Das zumindest eine Mitnehmerelement 11 ist zumindest in radialer Richtung B bezüglich der Rotationsachse 08 des Spanndorns 03, die mit der Rotationsachse 08 der Materialrolle 02 zusammenfällt, in seiner Lage veränderlich. Bevorzugt sind die Mitnehmerelemente 11 in ihrer Lage in Umfangsrichtung bezüglich der Rotationsachse 08 des Spanndorns 03 um den Spanndorn 03 verteilt und weiter bevorzugt gleichmäßig verteilt. Dadurch ist bevorzugt jedes Mitnehmerelement 11 in einer eigenen Richtung radial nach außen bewegbar, die weiter bevorzugt unterschiedlich ist zu denjenigen anderer Mitnehmerelemente 11. In einem ersten Betriebszustand liegen sämtliche Bestandteile der Mitnehmerelemente 11 auf radiale Richtungen B bezogen innerhalb eines durch eine maximale radiale Abmessung des Tragzapfens 12 festgelegten Radius und in einem zweiten Betriebszustand liegen Teile der Mitnehmerelemente 11 auf radiale Richtungen B bezogen außerhalb dieses Radius.
  • Der Tragzapfen 12 weist dabei bevorzugt zumindest in einem Aufnahmebereich, der einer Aufnahme der Materialrolle 02 oder der Hülse 37 der Materialrolle 02 dient, eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem ersten Radius auf, die mit einer Aussparung oder mehreren Aussparungen versehen ist, in denen das zumindest eine Mitnehmerelement 11 und bevorzugt die zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 je nach Betriebszustand zumindest teilweise angeordnet sind. Diese Aussparung kann beispielsweise in Umfangsrichtung den Tragzapfen 12 vollständig umschließen und lediglich in der axialen Richtung A begrenzt sein, beispielsweise durch den Grundkörper 19 des Spanndorns 03 einerseits und eine Kappe 48 andererseits. Dadurch ist eine diesen Aufnahmebereich des Tragzapfens 12 einhüllende Zylindermantelfläche festgelegt, die beispielsweise teilweise mit einer tatsächlichen Oberfläche des Tragzapfens 12 übereinstimmt. In Querschnitten senkrecht zur Rotationsachse 08 des Spanndorns 03 ist in gleicher Weise eine den Tragzapfen 12 einhüllende Kreislinie festgelegt. Zumindest in diesem Aufnahmebereich ist die maximale radiale Abmessung des Tragzapfens 12 geringfügig kleiner als eine radiale Innenabmessung der Materialrolle 02 bzw. der Hülse 37 der Materialrolle 02, bevorzugt um zumindest 0,1 mm und höchstens 2 mm, weiter bevorzugt um zumindest 0,3 mm und höchstens 0,7 mm, so dass eine gegenseitige axiale Verschiebung leicht möglich ist, zumindest in dem ersten Betriebszustand.
  • Die Vorrichtung 01 zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle 02 oder zumindest einer Hülse 37 der Materialrolle 02 weist den zumindest einen Spanndorn 03 auf, der den zumindest einen Tragzapfen 12 aufweist, der gemeinsam mit dem Grundkörper 19 des zumindest einen Spanndorns 03 zumindest teilweise um die Rotationsachse 08 rotierbar angeordnet ist und der die zumindest eine Welle 18 und das zumindest eine Mitnehmerelement 11 und bevorzugt zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 aufweist. Die zumindest eine Welle 18 ist zumindest zeitweise um die parallel zu der Rotationsachse 08 des zumindest einen Tragzapfens 12 angeordnete Drehachse 21 relativ zu dem rotierbaren Grundkörper 19 des zumindest einen Spanndorns 03 drehbar, wobei durch eine Drehbewegung der zumindest einen Welle 18 um die parallel zu der Rotationsachse 08 des zumindest einen Tragzapfens 12 angeordnete und bevorzugt mit der Rotationsachse 08 des zumindest einen Tragzapfens 12 identische Drehachse 21 relativ zu dem rotierbaren Grundkörper 19 des zumindest einen Spanndorns 03 das zumindest eine Mitnehmerelement 11 und bevorzugt die zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 zumindest teilweise in auf die Rotationsachse 08 bezogen radialer Richtung B bewegbar ist bzw. sind.
  • Die zumindest eine Welle 18 weist zumindest eine und bevorzugt zumindest zwei in auf die Rotationsachse 08 bezogen axialer Richtung A zueinander versetzte, exzentrisch zu der Drehachse 21 und bevorzugt exzentrisch zu der Rotationsachse 08 angeordnete zumindest teilweise und bevorzugt vollständig zylindermantelförmige erste Außenfläche 22 bzw. erste Außenflächen 22 auf. Eine Zylinderachse 52 dieser Zylindermantelfläche ist bevorzugt parallel zu der Rotationsachse 08 und zu der Drehachse 21 orientiert, aber weder mit der Rotationsachse 08 noch mit der Drehachse 21 identisch. Der zumindest einen ersten Außenfläche 22 ist jeweils zumindest ein und bevorzugt genau ein Mitnehmerelement 11 zugeordnet. Das zumindest eine Mitnehmerelement 11 und bevorzugt jedes der zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 weist eine exzentrisch zu einer das Mitnehmerelement 11 in radialer Richtung B begrenzenden und bevorzugt zumindest teilweise zylindermantelförmigen zweiten Außenfläche 23 des jeweiligen Mitnehmerelements 11 angeordnete zumindest teilweise und bevorzugt vollständig zylindermantelförmige Innenfläche 24 auf, deren Zylinderachse 52 bevorzugt parallel zu der Drehachse 21 orientiert ist und weiter bevorzugt mit der Zylinderachse 52 der Zylindermantelfläche der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 identisch ist. Eine Zylinderachse 53 der zweiten Außenfläche 23 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 ist bevorzugt in dem ersten Betriebszustand identisch mit der Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18.
  • Insbesondere liegt bevorzugt ein geometrischer Schwerpunkt des jeweiligen Mitnehmerelements 11 nicht auf einer Zylinderachse der Innenfläche des jeweiligen Mitnehmerelements 11. Eine auf die Rotationsachse 08 bezogen axiale Position der zumindest einen exzentrisch angeordneten ersten Außenfläche 22 stimmt zumindest teilweise mit einer auf die Rotationsachse 08 bezogenen axialen Position des zumindest einen dieser ersten Außenfläche 22 zugeordneten Mitnehmerelements 11 überein.
  • Durch die exzentrische Lage der zumindest einen ersten Außenfläche 22 relativ zu der Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18 verlagert sich die zumindest eine erste Außenfläche 22 bei einer Drehbewegung der zumindest einen Welle 18. Bevorzugt ist die zumindest eine Welle 18 als Exzenterwelle 18 ausgebildet. Bevorzugt ist das zumindest eine Mitnehmerelement 11 als zumindest eine Exzenterscheibe 11 ausgebildet. Dadurch, dass auch das jeweilige Mitnehmerelement 11 eine exzentrisch angeordnete Ausnehmung aufweist, die durch die zumindest eine Innenfläche 24 festgelegt ist, wird ermöglicht, dass in dem ersten Betriebszustand das zumindest eine Mitnehmerelement 11 vollständig innerhalb der den Aufnahmebereich des Tragzapfens 12 einhüllenden Zylindermantelfläche liegt und dass in dem zweiten Betriebszustand das zumindest eine Mitnehmerelement 11 teilweise außerhalb der den Aufnahmebereich des Tragzapfens 12 einhüllenden Zylindermantelfläche liegt. Durch die exzentrische Ausnehmung weist das zumindest eine Mitnehmerelement 11 zumindest einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf, wobei eine radiale Stärke des zumindest einen Mitnehmerelements 11 zumindest in dem ersten Bereich größer ist, als in dem zweiten Bereich. Beispielsweise ist der erste Bereich derjenige Bereich, in dem die Innenfläche 24 von der zweiten Außenfläche 23 am weitesten beabstandet ist. Beispielsweise ist der zweite Bereich derjenige Bereich, in dem die Innenfläche 24 der zweiten Außenfläche 23 am nächsten ist.
  • In dem ersten Betriebszustand ist das zumindest eine Mitnehmerelement 11 bevorzugt derart relativ zu der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 orientiert, dass sich eine erste Exzentrizität der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 relativ zu der Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18 und eine zweite Exzentrizität der Innenfläche 24 des zugeordneten Mitnehmerelements 11 relativ zu der zweiten Außenfläche 23 des Mitnehmerelements 11 zumindest teilweise und bevorzugt vollständig gegenseitig aufheben. Weiter bevorzugt sind die erste Exzentrizität und die zweite Exzentrizität gleich groß. In dem zweiten Betriebszustand ist das zumindest eine Mitnehmerelement 11 bevorzugt derart relativ zu der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 orientiert, dass sich eine erste Exzentrizität der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 relativ zu der Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18 und eine zweite Exzentrizität der Innenfläche 24 des zugeordneten Mitnehmerelements 11 relativ zu der zweiten Außenfläche 23 des Mitnehmerelements 11 zumindest ein einer radialen Richtung B zumindest teilweise und beispielsweise vollständig gegenseitig verstärken. Dadurch liegt das zumindest eine Mitnehmerelement 11 in dem zweiten Betriebszustand radial weiter außen, als in dem ersten Betriebszustand, insbesondere derart, dass ein maximal weit von einer Rotationsachse 08 des Tragzapfens 12 entfernter Teil einer Außenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 nach der Drehung zumindest in radialer Richtung B weiter von dieser Rotationsachse 08 entfernt angeordnet ist als ein maximal weit von der Rotationsachse 08 des Tragzapfens 12 entfernter Teil einer Außenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 vor der Drehung. Somit kann es einer Spannung der Materialrolle 02 und/oder der Hülse 37 dienen.
  • Die erste Exzentrizität der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 relativ zu der Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18 und die zweite Exzentrizität der Innenfläche 24 des zugeordneten Mitnehmerelements 11 relativ zu der zweiten Außenfläche 23 des Mitnehmerelements 11 addieren sich bei jedem Mitnehmerelement 11 zumindest teilweise. Zwei in entgegen gesetzter Richtung B bewegbare Mitnehmerelemente 11 entfernen sich daher um das Doppelte der zumindest teilweise addierten Exzentrizitäten jedes einzelnen Mitnehmerelements 11. Somit ergibt sich bevorzugt in axialer Richtung A betrachtet eine einhüllende Kreislinie, die Projektionen aller Mitnehmerelemente 11 in der axialen Richtung A einhüllt und deren Durchmesser maximal um das Vierfache der ersten Exzentrizität und damit bevorzugt zugleich maximal um das Vierfache der zweiten Exzentrizität größer ist, als der Durchmesser der minimalen, den Tragzapfen 12 einhüllenden Zylindermantelfläche.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass die zumindest eine zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 und das zumindest eine dieser ersten Außenfläche 22 zugeordnete Mitnehmerelement 11 um eine Mitnehmerachse 26 zueinander drehbar angeordnet sind, die bevorzugt parallel zu der Drehachse 21 orientiert ist. Diese Mitnehmerachse 26 ist bevorzugt mit der Zylinderachse 52 der Zylindermantelfläche der ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 und/oder mit der Zylinderachse 52 der zylindermantelförmigen Innenfläche 24 des Mitnehmerelements 11 identisch.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass je ein Mitnehmerelement 11 je eine zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 bezüglich radialer Richtungen B zumindest teilweise und bevorzugt vollständig umschließend angeordnet ist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass der zumindest eine Tragzapfen 12 zumindest zwei derartige Mitnehmerelemente 11 aufweist und dass die zumindest eine Welle 18 zumindest zwei in auf die Rotationsachse 08 bezogen axialer Richtung A zueinander versetzte, exzentrisch zu der Drehachse 21 angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenflächen 22 aufweist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass die Drehachse 21 der zumindest einen Welle 18 mit der Rotationsachse 08 des zumindest einen Tragzapfens 12 identisch ist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass zumindest eine erste Ausrichtsicherung 27 in auf die Drehachse 21 bezogen axialer Richtung A zwischen zumindest einem Mitnehmerelement 11 einerseits und dem zumindest einen Tragzapfen 12 angeordnet oder dem Grundkörper 19 des Spanndorns 03 andererseits angeordnet ist und sowohl mit dem zumindest einen Mitnehmerelement 11 als auch mit dem zumindest einen Tragzapfen 12 in Verbindung stehend angeordnet ist und/oder dass zumindest eine zweite Ausrichtsicherung 29 in auf die Drehachse 21 bezogen axialer Richtung A zwischen jeweils zwei Mitnehmerelementen 11 angeordnet und mit diesen jeweils zwei Mitnehmerelementen 11 in Verbindung stehend angeordnet ist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass zumindest eine Ausrichtsicherung 27; 29 Drehbewegungen des zumindest einen Mitnehmerelements 11 und bevorzugt der zumindest zwei Mitnehmerelemente 11 relativ zu dem rotierbaren Grundkörper 19 des Spanndorns 03 und bevorzugt auch relativ zueinander verhindernd angeordnet ist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass zwischen dem zumindest einen Mitnehmerelement 11 und bevorzugt zwischen den zumindest zwei Mitnehmerelementen 11 einerseits und der zumindest einen Welle 18 andererseits jeweils zumindest ein Wälzlager 28 und/oder zumindest ein Gleitlager 28 angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich eine Lagerachse des zumindest einen Wälzlagers in der axialen Richtung A.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass zumindest eine erste Führung 31 die zumindest eine Ausrichtsicherung 27; 29 mit dem rotierbaren Grundkörper 19 des Spanndorns 03 oder mit zumindest einem Mitnehmerelement 11 verbindend angeordnet ist und dass eine erste Führungsrichtung C der zumindest einen ersten Führung 31 sich in einer ersten auf die Drehachse 21 bezogen radialen Richtung C erstreckt.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass zumindest eine zweite Führung 32 die zumindest eine Ausrichtsicherung 27; 29 mit zumindest einem anderen Mitnehmerelement 11 verbindend angeordnet ist und dass eine zweite Führungsrichtung D der zumindest einen zweiten Führung 32 sich in einer zweiten auf die Drehachse 21 bezogen radialen Richtung D erstreckt, die zumindest eine Komponente aufweist, die orthogonal zu der ersten radialen Richtung C orientiert ist.
  • Bevorzugt zeichnet sich die Vorrichtung 01 dadurch aus, dass dass das zumindest eine Mitnehmerelement 11 eine zumindest teilweise und bevorzugt vollständig zylindermantelförmige zweite Außenfläche 23 aufweist, deren Zylinderachse 52 bevorzugt parallel zu der Drehachse 21 orientiert ist.
  • Bezüglich der zumindest einen zumindest teilweise zylindermantelförmigen ersten Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 und bezüglich der zumindest einen zumindest teilweise zylindermantelförmigen Innenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 und bezüglich der zumindest einen zumindest teilweise zylindermantelförmigen zweiten Außenfläche 23 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 wird darauf verwiesen, dass darunter beispielsweise auch solche Fälle zu verstehen sind, in denen die jeweilige teilweise zylindermantelförmige Fläche lediglich aus einer Anzahl von Stützstellen besteht, die auf einer virtuellen Zylindermantelfläche liegen und/oder solche fälle, in denen eine einfach oder mehrfach unterbrochene Zylindermantelfläche vorliegt. Dabei befindet sich die zumindest eine Welle 18 vollständig in einem von dieser Zylindermantelfläche begrenzten Raumbereich. Analoges gilt für Zylindermantelflächen, die das zumindest eine Mitnehmerelement 11 begrenzen.
  • Bevorzugt ist an der zumindest einen Welle 18 des Tragzapfens 12 ein Antriebsrad 33 relativ zu der zumindest einen Welle 18 starr angeordnet. Das Antriebsrad 33 ist beispielsweise über Zahnräder oder über einen Zahnriemen 51 mit dem Antriebsmotor 04 des Spanndorns 03 verbunden. Weiterhin ist an dem Antriebsrad 33 und/oder an dem Tragzapfen 12 und/oder an der Welle 18 und/oder zumindest einem anderen Bauteil, das mit dem Tragzapfen 12 oder der Welle 18 starr verbunden ist, zumindest eine Bremse 13 angeordnet, um zumindest im Notfall eine Rotation der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 zu bremsen und/oder anzuhalten.
  • Der Grundkörper 19 des Spanndorns 03 ist bevorzugt in Form einer Spannhülse 19 ausgebildet, die sich in axialer Richtung A von der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 weg erstreckt. Im Inneren der Spannhülse 19 und bevorzugt durch als Gleitlager 34 oder als Wälzlager 34 ausgebildete Radiallager 34 mit der Spannhülse 19 verbunden ist die zumindest eine Welle 18 teilweise angeordnet. Auf Grund der exzentrischen Querschnittsform der Mitnehmerelemente 11 können diese, wie oben beschrieben, bei geeignetem Drehwinkel der zumindest einen Welle 18 relativ zu dem Grundkörper 19 des Spanndorns 03 von dem ersten Betriebszustand, in dem sie sich vollständig innerhalb der den Tragzapfen 12 einhüllenden Zylindermantelfläche befinden, in den zweiten Betriebszustand überführt werden, indem sie teilweise über diese Zylindermantelfläche hinausragen.
  • Bei geeigneter Wahl der Querschnittsfläche des zumindest einen Mitnehmerelements 11 ist während einer Drehbewegung der zumindest einen Welle 18 relativ zu dem Tragzapfen 12 eine stetige Vergrößerung oder Verkleinerung einer radialen Abmessung gewährleistet, um die die Mitnehmerelemente 11 über die Zylindermantelfläche herausragen. Beispielsweise ergibt sich bei einer ersten Exzentrizität und einer zweiten Exzentrizität von jeweils 1 mm und einem ersten Durchmesser der die Innenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 definierenden Zylindermantelfläche von 75 mm und einem zweiten Durchmesser der die zweite Außenfläche 23 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 definierenden Zylindermantelfläche eine maximale Vergrößerung von 2 mm. Dabei wäre bei einem Abrollen des Mitnehmerelements 11 an einer Innenseite der Materialrolle 02 und/oder deren Hülse 37 eine Verdrehung des entsprechenden Mitnehmerelements 11 relativ zu der Hülse 37 um maximal 1,2° zu erwarten, beispielsweise bei einer Verdrehung der Welle 18 relativ zu dem zumindest einen Mitnehmerelement 11 um 180°. Es ist jedoch bevorzugt, wenn derartige Verdrehungen verhindert werden, beispielsweise mittels der zumindest einen Ausrichtsicherung 27; 29.
  • Um den zweiten Betriebszustand aufrechtzuerhalten, in dem die Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 mit dem Tragzapfen 12 starr verbunden ist, muss die zumindest eine Welle 18 bezüglich Drehbewegungen um die Drehachse 21 relativ zu dem Tragzapfen 12 fixiert werden. Zu diesem Zweck ist an einem dem Tragzapfen 12 abgewandten Ende der zumindest einen Welle 18 bevorzugt eine Kupplung 36 und weiter bevorzugt eine Stirnzahnkupplung 36 zumindest zeitweise drehfest relativ zu der zumindest einen Welle 18 angeordnet. Diese Stirnzahnkupplung 36 weist beispielsweise an einer der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 abgewandten Fläche eine erste Verzahnung 38 auf. Eine dieser Fläche gegenüberliegende Fläche der zumindest einen Welle 18 und/oder eines mit der zumindest einen Welle 18 starr verbundenen Bauteils 54 weist eine zweite Verzahnung 39 auf, die somit der ersten Verzahnung 38 gegenüberliegt. Die Stirnzahnkupplung 36 weist bevorzugt ein über Axiallager 41 beispielsweise mit einem Linearantrieb 46 verbundenes Schubelement 42 auf. Das Schubelement 42 weist bevorzugt die zumindest eine erste Verzahnung 38 auf. Das Schubelement 42 weist bevorzugt auf einer der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 zugewandten Fläche eine dritte Verzahnung 43 auf. Der Tragarm 06, relativ zu dem an dem alle um die Rotationsachse 08 rotierbaren Bauteile rotierbar sind, weist bevorzugt an einer der dritten Verzahnung 43 gegenüberliegenden und damit in Richtung von der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 weg weisenden Fläche eine vierte Verzahnung 44 auf. Das Schubelement 42 ist bevorzugt ausschließlich gemeinsam mit dem Grundkörper 19 des Spanndorns 03 um die Rotationsachse 08 und/oder die Drehachse 21 rotierbar und/oder drehbar. Bevorzugt ist zumindest eine Drehsicherung 49 angeordnet, die dennoch Bewegungen des Schubelements 42 relativ zu dem Grundkörper 19 des Spanndorns 03 in der axialen Richtung A gestattet. Diese Drehsicherung 49 kann beispielsweise als eine Anzahl von axial verlaufenden Nuten und Führungen ausgebildet sein.
  • Der Linearantrieb 46, der beispielsweise als ein in einer Richtung mittels einer Feder vorgespannter Pneumatikzylinder 46 oder Hydraulikzylinder 46 ausgebildet ist, ist mit dem Schubelement 42 verbunden und dient dazu, dieses Schubelement 42 in und entgegen der axialen Richtung A bezüglich der Rotationsachse 08 zu verschieben. Der Linearantrieb 46 ist bevorzugt an dem Tragarm 06 befestigt. Eine Vorspannung ist bevorzugt so ausgeführt, dass durch sie die erste Verzahnung 38 und die zweite Verzahnung 39 in Eingriff gebracht werden und nicht die dritte Verzahnung 43 mit der vierten Verzahnung 44, so dass eine Fixierung der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 auch in einer Ausfallsituation gewährleistet bleibt.
  • Die erste, zweite, dritte und vierte Verzahnung 38; 39; 43; 44 weisen bevorzugt alle eine gleiche Zahnhöhe auf. Ein Verschiebeweg, um den die Stirnzahnkupplung 36 maximal verschoben werden kann, ist bevorzugt größer als diese Zahnhöhe und kleiner als das Doppelte dieser Zahnhöhe. Dadurch ist gewährleistet, dass es nur drei Verzahnungssituationen gibt.
  • In einer ersten Verzahnungssituation stehen die erste Verzahnung 38 des Schubelements 42 und die zweite Verzahnung 39 der Welle 18 und/oder des mit der zumindest einen Welle 18 starr verbundenen Bauteils 54 nicht miteinander in Eingriff; die dritte Verzahnung 43 des Schubelements 42 und die vierte Verzahnung 44 des Tragarms 06 stehen miteinander in Eingriff. In dieser Verzahnungssituation kann der Antriebsmotor 04 die zumindest eine Welle 18 relativ zu dem Grundkörper 19 antreiben, also ein Drehmoment auf sie ausüben. Dadurch dreht sich die zumindest eine Welle 18, während das zumindest eine Mitnehmerelement 11 entweder durch Reibung mit der Materialrolle 02 oder deren Hülse 37 oder bevorzugt durch die zumindest eine Ausrichtsicherung 27; 29 an einer entsprechenden Drehung gehindert wird. Dies bewirkt eine Bewegung des zumindest einen Mitnehmerelements 11 relativ zu der zumindest einen Welle 18, die insbesondere zumindest eine Komponente in einer radialen Richtung B aufweist. Das bedeutet, dass der Antriebsmotor 04 derart angeordnet ist, dass ein Drehmoment von dem Antriebsmotor 04 auf die zumindest eine Welle 18 ausübbar ist oder ausgeübt wird. In dieser Verzahnungssituation kann, je nach Antriebsrichtung, eine Fixierung der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 relativ zum Tragzapfen 12 hergestellt oder gelöst werden. Dafür wird der gleiche Antriebsmotor 04 eingesetzt, der in einem Abspulbetrieb die Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 antreibt.
  • In einer zweiten Verzahnungssituation stehen die erste Verzahnung 38 des Schubglieds 42 und die zweite Verzahnung 39 der Welle 18 und/oder des mit der zumindest einen Welle 18 starr verbundenen Bauteils 54 miteinander in Eingriff; die dritte Verzahnung 43 des Schubglieds und die vierte Verzahnung 44 des Tragarms 06 stehen nicht miteinander in Eingriff. In dieser zweiten Verzahnungssituation kann der Antriebsmotor 04 die zumindest eine Welle 18 und den Tragzapfen 12 gemeinsam antreiben, also beispielsweise ein Drehmoment auf beide ausüben, insbesondere auf Grund der Drehsicherung 49. Dadurch dreht sich die zumindest eine Welle 18 gemeinsam mit dem Tragzapfen 12 um dessen Rotationsachse 08. Die Mitnehmerelemente 11 ändern ihre Lage relativ zum Tragzapfen 12 nicht, sind also starr relativ zum Tragzapfen 12 angeordnet. Das bedeutet, dass der Antriebsmotor 04 derart angeordnet ist, dass ein Drehmoment von dem Antriebsmotor 04 auf den Tragzapfen 12 ausübbar ist oder ausgeübt wird und dass die Mitnehmerelemente 11 starr relativ zum Tragzapfen 12 angeordnet sind. In dieser Verzahnungssituation kann entweder eine Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 auf den Tragzapfen 12 aufgeschoben oder von diesem entfernt werden oder ein Abspulbetrieb der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 kann laufen, je nachdem, in welcher Lage die Mitnehmerelemente 11 relativ zu dem Tragzapfen 12 fixiert sind.
  • In einer dritten Verzahnungssituation stehen die erste Verzahnung 38 des Schubelements 42 und die zweite Verzahnung 39 der Welle 18 und/oder des mit der zumindest einen Welle 18 starr verbundenen Bauteils 54 miteinander in Eingriff und stehen zugleich die dritte Verzahnung 43 des Schubelements 42 und die vierte Verzahnung 44 des Tragarms 06 miteinander in Eingriff. In dieser dritten Verzahnungssituation kann der Antriebsmotor 04 nicht betrieben werden. Bevorzugt ist ein Sensor angeordnet, der diese Verzahnungssituation an eine Maschinensteuerung melden kann, die dann ein Betreiben des Antriebsmotors 04 verhindert. Diese Verzahnungssituation stellt eine Übergangssituation zwischen der ersten und der zweiten Verzahnungssituation dar, in der dafür gesorgt wird, dass während eines Wechsels zwischen der ersten und der zweiten Verzahnungssituation die Mitnehmerelemente 11 ihre Lage relativ zum Tragzapfen 12 nicht ändern.
  • Somit ergibt sich ein Verfahren zur Fixierung der zumindest einen Materialrolle 02 oder der zumindest einen Hülse 37 der Materialrolle 02 an dem zumindest einem Tragzapfen 12 des Spanndorns 03, der bevorzugt des Spanndorns 03 einer Rollen-Abspulvorrichtung 01 ist, weiter bevorzugt einer Rollen-Druckmaschine, wobei bevorzugt in einem Schritt die Materialrolle 02 und/oder deren Hülse 37 auf den Tragzapfen 12 geschoben wird und wobei bevorzugt in einem anderen Schritt durch Bewegen des Schubelements 42, beispielsweise in axialer Richtung A, die erste Verzahnungssituation hergestellt wird und wobei in einem anderen Schritt die zumindest eine Welle 18 des zumindest einen Tragzapfens 12 um die Drehachse 21 relativ zu dem Grundkörper 19 des Spanndorns 03 gedreht wird und wobei sich dadurch eine Lage der zumindest einen zu der Drehachse 21 exzentrischen Außenfläche 22 der zumindest einen Welle 18 relativ zu der Drehachse 21 dieser zumindest einen Welle 18 verändert und wobei dadurch das zumindest eine die zumindest eine exzentrische Ausnehmung aufweisende Mitnehmerelement 11 in seiner Lage derart verändert wird, dass ein maximal weit von einer Rotationsachse 08 des Tragzapfens 12 entfernter Teil der Außenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 nach der Drehung zumindest in radialer Richtung B weiter von dieser Rotationsachse 08 entfernt angeordnet ist als ein maximal weit von der Rotationsachse 08 des Tragzapfens 12 entfernter Teil einer Außenfläche 24 des zumindest einen Mitnehmerelements 11 vor der Drehung und wobei dadurch bevorzugt die Mitnehmerelemente 11 von dem ersten Betriebszustand, in dem die Mitnehmerelemente 11 vollständig innerhalb der den Tragzapfen 12 einhüllenden Zylindermantelfläche liegen, in den zweiten Betriebszustand überführt werden, in dem die Mitnehmerelemente 11 teilweise außerhalb dieser Zylindermantelfläche liegen und in dem weiter bevorzugt alle Mitnehmerelemente 11 mit der Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 in Kontakt stehen. Das Verfahren kann dabei, wie oben beschrieben, noch weitere Schritte beinhalten.
  • Der Spanndorn 03 weist bevorzugt weiterhin Mittel 47 zum Abstreifen einer Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 aufn. Solche Mittel 47 umfassen beispielsweise in und entgegen der axialen Richtung A bewegliche Stempel 47 und/oder daran befestigte Ringe 47, die eine Materialrolle 02 bzw. deren Hülse 37 entgegen der Richtung A von dem Tragzapfen 12 herunterschieben.
  • In einer Ausführungsform sind die Mitnehmerelemente 11 austauschbar, beispielsweise durch Abnehmen die Kappe 48 und teilweises Austauschen der Mitnehmerelemente 11, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Materialrollen 02 bzw. Hülsen 37 möglich ist. Diese Kappe 48 ist beispielsweise derart ausgebildet, dass sie den zumindest einen Tragzapfen 12 in der axialen Richtung A auf der der Materialrolle 02 oder der Hülse 37 zugewandten Seite abschließt. Bevorzugt ist das zumindest eine Mitnehmerelement 11 für eine Montage und/oder für eine Demontage in zumindest zwei Teile teilbar ausgebildet. Dies erleichtert ein Zusammensetzen des gesamten Tragzapfens 12, insbesondere wenn mehrere Mitnehmerelemente 11 und/oder mehrere Ausrichtsicherungen 27; 29 angeordnet und/oder anzuordnen sind. Bevorzugt weisen die zumindest zwei Teile des jeweiligen Mitnehmerelements 11 Bestandteile zumindest einer sich in der axialen Richtung A erstreckenden als Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Kopplung auf. Dies gewährleistet eine einfache Montage und/oder Demontage und hat keine negativen Auswirkungen auf den Spannbetrieb, da axiale Bewegungen der Mitnehmerelemente 11 hierbei ohnehin nicht vorgesehen sind. Weiter bevorzugt ist auch das zumindest eine Wälzlager 28 und/oder Gleitlager 28 für eine Montage und/oder für eine Demontage in zumindest zwei Teile teilbar ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 01
    Vorrichtung, Rollenabspulvorrichtung, Rollenwechsler
    02
    Materialrolle
    03
    Spanndorn, Spannkonus
    04
    Antriebsmotor (03)
    05
    06
    Tragarm
    07
    Achse, Träger, Tragrahmen
    08
    Rotationsachse (02; 03; 12)
    09
    Schwenkachse
    10
    11
    Mitnehmerelement, Spannscheibe, Exzenterscheibe (12)
    12
    Tragzapfen (03)
    13
    Bremse
    14
    Gestell
    15
    16
    Tänzerwalze
    17
    Klebe- und Schneideinrichtung
    18
    Welle, Exzenterwelle (12)
    19
    Grundkörper, Spannhülse (03)
    20
    21
    Drehachse
    22
    Außenfläche, erste (18)
    23
    Außenfläche, zweite (11)
    24
    Innenfläche (11)
    25
    26
    Mitnehmerachse (11; 18)
    27
    Ausrichtsicherung, erste
    28
    Wälzlager, Gleitlager
    29
    Ausrichtsicherung, zweite
    30
    31
    Führung, erste (27; 29)
    32
    Führung, zweite (27; 29)
    33
    Antriebsrad
    34
    Gleitlager, Wälzlager
    35
    36
    Kupplung, Stirnzahnkupplung
    37
    Hülse
    38
    Verzahnung, erste (42)
    39
    Verzahnung, zweite (18)
    40
    41
    Axiallager
    42
    Schubelement
    43
    Verzahnung, dritte (42)
    44
    Verzahnung, vierte (06)
    45
    46
    Linearantrieb, Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder
    47
    Mittel, Stempel, Ring
    48
    Kappe
    49
    Drehsicherung
    50
    51
    Zahnriemen
    52
    Zylinderachse (22; 24)
    53
    Zylinderachse (23)
    54
    Bauteil (18)
    A
    Richtung, axial
    B
    Richtung, radial
    C
    Richtung, Führungsrichtung, radial, erste (31)
    D
    Richtung, Führungsrichtung, radial, zweite (32)

Claims (11)

  1. Vorrichtung (01) zur Aufnahme zumindest einer Materialrolle (02) oder zumindest einer Hülse (37) einer Materialrolle (02), wobei die Vorrichtung (01) zumindest einen Spanndorn (03) aufweist, der zumindest einen Tragzapfen (12) aufweist, der zumindest teilweise um eine Rotationsachse (08) rotierbar angeordnet ist und der zumindest ein Mitnehmerelement (11) und zumindest eine Welle (18) aufweist, die um eine parallel zu der Rotationsachse (08) des zumindest einen Tragzapfens (12) angeordnete Drehachse (21) relativ zu einem rotierbaren Grundkörper (19) des zumindest einen Spanndorns (03) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Welle (18) zumindest eine exzentrisch zu der Drehachse (21) angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche (22) aufweist, der jeweils zumindest ein Mitnehmerelement (11) zugeordnet ist und dass das zumindest eine Mitnehmerelement (11) eine exzentrisch zu einer zweiten Außenfläche (23) des jeweiligen Mitnehmerelements (11) angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige Innenfläche (24) aufweist und dass eine axiale Position der zumindest einen exzentrisch angeordneten ersten Außenfläche (22) zumindest teilweise mit einer axialen Position des zumindest einen dieser ersten Außenfläche (22) zugeordneten Mitnehmerelements (11) übereinstimmt und dass zumindest eine erste Ausrichtsicherung (27) in axialer Richtung (A) zwischen zumindest einem Mitnehmerelement (11) einerseits und dem zumindest einen Tragzapfen (12) oder einem Grundkörper (19) des Spanndorns (03) andererseits angeordnet und Drehbewegungen des zumindest einen Mitnehmerelements (11) relativ zu dem rotierbaren Grundkörper (19) des Spanndorns (03) verhindernd angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche (22) der zumindest einen Welle (18) und das zumindest eine dieser ersten Außenfläche (22) zugeordnete Mitnehmerelement (11) um eine Mitnehmerachse (26) zueinander drehbar angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Mitnehmerelement (11) je eine zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenfläche (22) der zumindest einen Welle (18) bezüglich radialer Richtungen (B) zumindest teilweise umschließend angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Tragzapfen (12) zumindest zwei derartige Mitnehmerelemente (11) aufweist und dass die zumindest eine Welle (18) zumindest zwei in axialer Richtung (A) zueinander versetzte, exzentrisch zu der Drehachse (21) angeordnete zumindest teilweise zylindermantelförmige erste Außenflächen (22) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (21) der zumindest einen Welle (18) mit der Rotationsachse (08) des zumindest einen Tragzapfens (12) identisch ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Mitnehmerelement (11) einerseits und der zumindest einen Welle (18) andererseits jeweils zumindest ein Wälzlager (28) und/oder zumindest ein Gleitlager (28) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Führung (31) die zumindest eine Ausrichtsicherung (27; 29) mit dem rotierbaren Grundkörper (19) des Spanndorns (03) oder mit zumindest einem Mitnehmerelement (11) verbindend angeordnet ist und dass eine erste Führungsrichtung (C) der zumindest einen ersten Führung (31) sich in einer ersten auf die Drehachse (21) bezogen radialen Richtung (C) erstreckt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Führung (32) die zumindest eine Ausrichtsicherung (27; 29) mit zumindest einem anderen Mitnehmerelement (11) verbindend angeordnet ist und dass eine zweite Führungsrichtung (D) der zumindest einen zweiten Führung (32) sich in einer zweiten auf die Drehachse (21) bezogen radialen Richtung (D) erstreckt, die zumindest eine Komponente aufweist, die orthogonal zu der ersten radialen Richtung (C) orientiert ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mitnehmerelement (11) eine zumindest teilweise zylindermantelförmige zweite Außenfläche (23) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Drehbewegung der zumindest einen Welle (18) um die Drehachse (21) relativ zu dem rotierbaren Grundkörper (19) des zumindest einen Spanndorns (03) das zumindest eine Mitnehmerelement (11) zumindest teilweise in auf die Rotationsachse (08) bezogen radialer Richtung (B) bewegbar ist.
  11. Verfahren zur Fixierung zumindest einer Materialrolle (02) oder zumindest einer Hülse (37) einer Materialrolle (02) an zumindest einem Tragzapfen (12) eines Spanndorns (03), wobei in einem Schritt zumindest eine Welle (18) des zumindest einen Tragzapfens (12) um eine Drehachse (21) relativ zu einem Grundkörper (19) des Spanndorns (03) gedreht wird und wobei sich dadurch eine Lage zumindest einer zu der Drehachse (21) exzentrischen Außenfläche (22) der zumindest einen Welle (18) relativ zu der Drehachse (21) dieser Welle (18) verändert und wobei dadurch zumindest ein zumindest eine exzentrische Ausnehmung aufweisendes Mitnehmerelement (11) in seiner Lage derart verändert wird, dass ein maximal weit von einer Rotationsachse (08) des Tragzapfens (12) entfernter Teil einer Außenfläche (24) des zumindest einen Mitnehmerelements (11) nach der Drehung zumindest in radialer Richtung (B) weiter von dieser Rotationsachse (08) entfernt angeordnet ist als ein maximal weit von der Rotationsachse (08) des Tragzapfens (12) entfernter Teil einer Außenfläche (24) des zumindest einen Mitnehmerelements (11) vor der Drehung.
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