DE1047002B

DE1047002B - Winding shaft for material, especially paper webs

Info

Publication number: DE1047002B
Application number: DEM29459A
Authority: DE
Inventors: Dr E H Wilhelm Koehler Dr-Ing
Original assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Priority date: 1956-01-20
Filing date: 1956-01-20
Publication date: 1958-12-18

Description

Wickelwelle für Material-, insbesondere Papierbahnen Die Spannung von Materialbahnen? die von Rollen ab- oder auf solche aufgewickelt werden, wird oft dadurch geregelt, daß zwischen den Wickelhülsen dieser Rollen und der Wickelwelle, auf der sie sitzen, Friktionsflãchen angeordnet sind, deren Anpreßdruck einstellbar ist. Insbesondere werden solche Anordnungen dann benutzt, wenn mehrere Bahnen in getrennten Rollen auf einer gemeinsamen Wickelwelle aufgerollt werden sollen. Auf der Welle und mit ihr umlaufend sitzen zwischen den einzelnen Rollen Zwischenstücke, die beiderseits mit Reibungsflãchen versehen sind oder mit zusätzlichen Reibungsscheiben zusammenwirken, die an den Wickelhülsen seitlich anliegen und sie bei ihrer Drehung mitnehmen. Der hierfür erforderliche Anpreßdruck wird für alle Rollen gemeinsam durch ein in axialer Richtung wirkendes Druckelement in Form einer Schraube od. dgl. erzeugt.Winding shaft for material, especially paper webs The tension of material webs? that are unwound from or wound onto rolls often regulated by the fact that between the winding tubes of these roles and the winding shaft, on which they sit, friction surfaces are arranged, the contact pressure of which is adjustable is. In particular, such arrangements are used when several tracks in separate rolls are to be rolled up on a common winding shaft. on the shaft and with it there are spacers between the individual rollers, which are provided with friction surfaces on both sides or with additional friction disks cooperate, which rest laterally on the winding cores and they during their rotation take along. The contact pressure required for this is common to all roles by a pressure element acting in the axial direction in the form of a screw od. like. generated.

Da alle wirksamenReibungsflãchen gleich groß sind und der auf sie in axialer Richtung wirkende Druck ebenfalls gleich ist, wird auch auf alle Rollen das gleiche Drehmoment übertragen. Daraus ergibt sich, daß auch die auf die Bahn wirkende Zugkraft an allen Rollen gleich groß ist. Wenn also alle Rollen gleiche Breite haben, wofür diese bekannten Anordnungen hauptsächlich bestimmt sind, dann ist auch die spezifische Bahnspannung, d. h. die Spannung je Zentimeter Bahnbreite, bei allen Rollen gleich. Since all effective friction surfaces are of the same size and the one on them pressure acting in the axial direction is also the same, is also applied to all rollers transmit the same torque. From this it follows that also those on the web acting tensile force is the same on all rollers. So if all roles are the same Width, for which these known arrangements are mainly intended, then is also the specific web tension, i.e. H. the tension per centimeter of web width, the same for all roles.

Andere Ergebnisse erhält man, wenn die auf der gleichen Wickelwelle sitzenden Rollen rerschieden breit sind, da die spezifische Bahnspannung umgekehrt proportional der Rollenbreite ist, was im allgemeinden durchaus unerwünscht ist. Different results are obtained when they are on the same winding shaft seated rolls are of different widths, as the specific web tension is reversed is proportional to the roll width, which is generally undesirable.

Um aber in solchen Fällen fùr alle Rollen eine gleiche spezifische Bahnspannung zu erhalten, wird in an sich bekannter Weise der auf die Wickelhülsen wirkende Druck; nicht in axialer, sondern in radialer Richtung iibertragen. Der Druck und damit die übertragene Reibungskraft, die fiir das Drehmoment bestimmend ist, sind dann proportional der jeweiligen Rollenbreite, so daß auch die spezifische Bahnspannung, bei allen Rollen unabhängig von ihrer Breite gleich groß ist. Selbstverständlich kann dieser Gedanke auch bei gleich breiten Rollen mit demselben Ergebnis angewendet werden, so daß eine derart ausgebildete Wickelwelle ganz allgemein mit besonderem Vorteil verwendbar ist. But in such cases for all roles the same specific To obtain web tension, in a manner known per se, is applied to the winding tubes acting pressure; not transmitted in the axial but in the radial direction. Of the Pressure and thus the transmitted frictional force, which determines the torque are then proportional to the respective roll width, so that the specific Web tension is the same for all rolls regardless of their width. Of course this idea can also be applied to rolls of the same width with the same result be, so that a winding shaft formed in this way is very general with special Advantage is usable.

Zur Erzeugung der zur Durchführung des Erfindungsgedankens erforderlichen radial gerichteten Reibungskräfte werden Wickelwellen verwendet, die in bekannter Weise mit aus Schläuchen bestehenden Hohlkörpern ausgestattet sind, die ihrerseits in längs der Welle angeordnete Aussparungen eingebettet und mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sind, dessen Druck gegen die Innenseite der auf der Wickelwelle sitzenden Wickelrollen gerichtet ist. Die bekannten Wickelwellen dieser Art sind jedoch nur dazu bestimmt und geeignet, die Wickelrollen so fest zu spannen, daß sie sich ihnen gegenüber nicht verdrehen kõnnen. To generate the necessary to implement the inventive concept radially directed frictional forces are used winding shafts, which are known in Way are equipped with hollow bodies consisting of hoses, which in turn embedded in recesses arranged along the shaft and with a liquid or gaseous medium are, its pressure against the inside of the on the Winding shaft seated winding rolls is directed. The well-known winding shafts of this Art, however, are only intended and suitable for tensioning the winding rolls so tightly that that they cannot twist in relation to them.

Die Erfindung besteht nun demgegenüber darin, daß dieWickelwelle und die darin eingebetteten Hohlkõrper in einen derart nachgiebigen Überzug, beispielsweise in Form eines Schlauches, eingeschlossen sind, daß die an seinem Umfang auftretenden Reibungskrãfte mit Friktionswirkung auf die Wickelhülse bzw. das Wickelgut übertragen werden. Der Überzug kann die Form eines Schlauches aus nachgiebigem Stoff, wie Kunststoff, Filz od. dgl., haben. In contrast, the invention consists in that the winding shaft and the hollow bodies embedded therein in such a flexible coating, for example in the form of a hose, included are that occurring on its circumference Transferring frictional forces with a frictional effect to the winding core or the winding material will. The cover can take the form of a tube made of a flexible material such as plastic, Felt or the like.

Er kann auch beispielsweise aus einer Mehrzahl von nebeneinandersitzenden Ringen gebildet werden, die außer den erwähnten Werkstoffen auch aus Stahl oder Metall hergestellt sein können. Die Nachgiebigkeit solcher Ringe kann z. B. durch einen Spalt erreicht werden.He can also, for example, from a plurality of people sitting next to each other Rings are formed which, in addition to the materials mentioned, also made of steel or Metal can be made. The compliance of such rings can, for. B. by a gap can be reached.

Durch den Druck, der in die in die Welle eingebetreten Schläuche eingeleitet wird, dehnen diese sich zusammen mit dem umhüllenden Überzug aus und drücken von innen her gegen die Wickelhülsen und nehmen sie bei Drehung der Welle mit einer dem eingeleiteten Druck entsprechenden Reibungskraft mit oder bremsen sie - bei ablaufender Rolle - ab. Zur Erzeugung des durch ein flüssiges oder gasförmiges Medium übertragenen Druckes kann jede hierfür bekannte Anlage benutzt werden, die an einem festen Teil der Maschine angeordnet sein kann. Der Druck wird dann an einem Ende der Wickelwelle über eine bekannte Einrichtung eingeleitet, die den Übergang des Mediums von einem festen Teil auf eine sich drehende Welle gestattet. Der erforderliche Druck kann jedoch auch unmittelbar an der Welle erzeugt werden, indem ein Druckbehälter mit ihr umläuft, dessen Volumen von außen her durch ein an der Drehung nicht teilnehmendes Betätigungsorgan veränderlich ist. Due to the pressure exerted in the hoses entered into the shaft is initiated, these expand together with the enveloping coating and press against the winding cores from the inside and take them when the shaft rotates with a frictional force corresponding to the applied pressure or brake they - with the role running off - from. To generate the by a liquid or gaseous Medium transferred pressure can be used any system known for this purpose that can be arranged on a fixed part of the machine. The print is then on one End of the winding shaft initiated via a known device that makes the transition of Medium from a fixed part to a rotating shaft. The required However, pressure can also be generated directly on the shaft by using a pressure vessel revolves with it, the volume of which from the outside through a not participating in the rotation Actuator is changeable.

Eine der verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten einer Wickelwelle gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, worin Abb. 1 ein Längsschnitt und Abb. 2 in etwas größerem Maßstab ein Querschnitt durch die Welle ist. One of the different possible designs of a winding shaft according to the invention is shown schematically in the drawing, wherein Fig. 1 a Longitudinal section and Fig. 2 on a slightly larger scale a cross section through the shaft is.

In der Welle 1 befinden sich mehrere Aussparungen, in die die Schläuche 2, 3 und 4 eingebettet sind. Die Zahl dieser Schläuche an der Welle kann verschieden sein. In manchen Fällen mag einer genügen, im allgemeinen wird man jedoch mehrere solche Schläuche anordnen, wie es beispielsweise die Abbildung zeigt. In the shaft 1 there are several recesses into which the hoses 2, 3 and 4 are embedded. The number of these hoses on the shaft can vary be. In some cases one may suffice, but generally one becomes several arrange such hoses as shown, for example, in the figure.

In vielen Fällen mag es aber zweckmäßig sein, die Zahl der Schläuche noch etwas zu erhöhen.In many cases, however, it may be useful to increase the number of hoses something to increase.

Die Schläuche sind an ihrem einen Ende mit einem Stopfen 5 verschlossen, an ihrem anderen Ende sind sie an Nippeln 6 befestigt, die eine Verbindung vom Inneren der Schläuche über kurze Querbohrungen zu der Längsbohrung 7 der Welle 1 herstellen, wobei alle an der Welle befindlichen Schläuche in dieselbe Bohrung 7 münden. Am Ende der Längsbohrung 7 befindet sich eine Querbohrung 8, die dicht mit dem Inneren des Behälters 9 verbunden ist, für den beispielsweise der Schlauch eines Fahrzeugreifens handelsüblicher Art benutzt werden kann. Dieser Schlauch 9 ist in einem Behälter 10 derartig untergebracht, daß er von diesem, dem Wellenzapfen und einer Platte 11 völlig eingeschlossen ist. Diese Platte ist in Richtung der Wellenachse beweglich und wird von dem das Endstück der Welle 1 bildenden Zapfen 12 geführt. Auf diesem Zapfen wird ferner ein Ring 13 od. dgl. geführt, der über ein Kugellager auf die Platte 11 wirt. Dieser Ring ist so auf dem Zapfen 12 gelagert, daß er bei dessen Drehung nicht mitgenommen wird. The hoses are closed at one end with a plug 5, at their other end they are attached to nipples 6, which connect from the inside Establish the hoses via short transverse bores to the longitudinal bore 7 of the shaft 1, all of the hoses on the shaft opening into the same bore 7. At the At the end of the longitudinal bore 7 there is a transverse bore 8 which is tightly connected to the interior of the container 9 is connected, for example, the tube of a vehicle tire commercial type can be used. This hose 9 is in a container 10 housed in such a way that he of this, the shaft journal and a plate 11 is completely enclosed. This plate is movable in the direction of the shaft axis and is guided by the pin 12 forming the end piece of the shaft 1. On this one Pin is also a ring 13 or. The like. Out, which via a ball bearing on the Plate 11 host. This ring is mounted on the pin 12 that it is when Rotation is not taken.

Wird auf den Ring 13 ein Druck in Richtung der beiden eingezeichneten Pfeile ausgeübt, was beispielsweise von einer am feststehenden Teil der Maschine angeordneten Spindel aus geschehen kann, dann wird dieser Druck von dem nicht umlaufenden Ring über das Axialkugelager auf die gegen den Schlauch 9 anliegende und deshalb bei der Drehung der Welle mitgenommene Platte 11 übertragen. Da der Schlauch 9 von dem Gehäuse umgeben ist und auch nach innen nicht ausweichen kann, hat der Druck auf die Platte 11 eine Verringerung des Volumens des innerhalb des Schlauches befindlichen Mediums, sei es flüssig oder gasförmig, zur Folge. Das Medium versucht, unter Erhöhung des Druckes in die Schläuche2 auszuweichen, die sich infolgedessen ausdehnen. Diese Ausdehnung wird auf der ganzen Länge der eineinen Schläuche auf den die Welle umgebenden Uberzug 14 übertragen, der sich dadurch an den betreffenden Stellen gegen -das Innere der in der Zeichnung nicht dargestellten, den Überzug zunächst mit geringem Spiel umgebenden Wickelhülsen preßt. If on the ring 13 a pressure is drawn in the direction of the two Arrows exercised, for example, from one on the stationary part of the machine arranged spindle can happen, then this pressure is from the non-rotating Ring over the axial ball bearing on the one against the hose 9 and therefore Transfer plate 11 entrained in the rotation of the shaft. Since the hose 9 of is surrounded by the housing and cannot escape inwards either, the pressure has on the plate 11 a reduction in the volume of the inside of the tube Medium, be it liquid or gaseous, result. The medium tries under increasing of the pressure in the hoses2, which expand as a result. These Expansion takes place along the entire length of one tube on the one surrounding the shaft Transfer coating 14, which is thereby at the relevant points against the interior that is not shown in the drawing, the coating initially with little play surrounding winding cores.

Dieser Anpreßdruck ist dabei proportional dem auf den Ring 13 bzw. auf die Platte 11 ausgeübten Druck.This contact pressure is proportional to that on the ring 13 or pressure exerted on the plate 11.

Dadurch ist es möglich, den Druck während des Wickelxrorganges zu regeln, so daß beim Aufwickeln ron Rollen die zwischen dem Überzug 14 und den NVickelhülsen auftretende Reibungskraft entsprechend dem Anel-achsen des Rollendurchmessers erhöht werden kann, um die Spannung der einzelnen Bahnen gleichzuhalten. Selbstverständlich sind aber durch entsprechende Druckgabe auch Änderungen der Spannung im Laufe des Wickelvorganges möglich, falls diese gewünscht werden. Umgekehrt kann auch bei einem Abwickelvorgang die Spannung gleichgehalten oder nach anderen Gesichtspunkten geregelt werden, wenn der Durck mit abnehmender Wickelrolle verringert wird.This makes it possible to increase the pressure during the winding process regulate, so that when winding ron rolls between the cover 14 and the NVickelhülsen Occurring frictional force is increased according to the axis of the roll diameter will can to keep the tension of the individual tracks the same. Of course however, changes in the tension in the course of the Wrapping process possible, if this is desired. The other way round can also be done with a Unwinding process the tension kept the same or regulated according to other aspects when the pressure is decreased as the winding roll decreases.

Soll die Druckerzeugungsanlage, die bei dem Ausführungsbeispiel hauptsächlich aus den Teilen 9, 10, 11 und 13 besteht, nicht an einem umlaufenden Teil angeordnet rçin, sondern beispielsweise aus einem Kompressor bestehen, dann ändert sich an der Ausbildung der Wickelwelle selbst grundsätzlich nichts. Should the pressure generation system, which is mainly in the embodiment consists of parts 9, 10, 11 and 13, not arranged on a circumferential part rçin, but for example consist of a compressor, then changes to the formation of the winding shaft itself basically nothing.

Jedoch muß die Bohrung 7 in diesem Falle mit einer nicht umlaufenden Leitung verbunden werden. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Bohrung bis zum Zapfenende der Wickelwelle 1 durchgeführt wird und in die Längsbohrung eines Drehkonus mündet, der in bekannter Weise die Wickelwelle abstützt. Das andere Ende der im Drehkonus befindlichen Bohrung mündet in ein feststehendes Gehäuse, an das die Leitung des Kompressors angeschlossen ist. Der Drehkonus kann hierbei, wie es in solchen Fällen oft üblich ist, das Lager an dem einen Ende der Wickelwelle ersetzen, während das andere Ende mittels des Zapfens 16 in einem Lager üblicher Bauart gelagert ist. Jedoch ist auch in diesem Falle, ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1, eine zusätzliche Lagerung mittels des die Bohrung 7 tragenden Zapfens der Welle 1 möglich.However, the bore 7 must in this case with a non-circumferential Line to be connected. This can be done, for example, that the hole is carried out to the pin end of the winding shaft 1 and into the longitudinal bore of a Rotary cone opens, which supports the winding shaft in a known manner. The other end the bore in the rotary cone opens into a fixed housing to which the compressor line is connected. The rotary cone can here, as it does in such cases it is often common to replace the bearing at one end of the winding shaft, while the other end is mounted by means of the pin 16 in a bearing of the usual type is. However, in this case too, as in the exemplary embodiment Fig. 1, an additional bearing by means of the pin carrying the bore 7 Wave 1 possible.

Der erforderliche Druck kann auch noch auf andere Weise unmittelbar an der Welle erzeugt werden, nämlich dadurch, daß das Innere der Welle als Zylinder dient, der einen Kolben aufnimmt, der von außen her betätigt werden kann. Dieser Kolben kann beispielsweise in die Bohrung 7 eingesetzt und seine Kolbenstange so aus der Welle herausgeführt werden, daß der Kolben von außen her verschoben werden kann. Wird er dabei (entsprechend der Abb. 1) nach links bewegt, dann wird durch die Verringerung des Volumens der Druck in dem vor dem Kolben liegenden Teil der Bohrung und in den Schläuchen2 erhöht. Damit wird dasselbe wie bei der Ausführung nach Abb. 1 erreicht. In diesem Falle ist es zweclsmäßig, den Durchmesser der Bohrung etwas zu erweitern und, um einen genügend großen Kolbenweg zu ermöglichen, die Bohrung in Richtung des anderen Wellenendes zu verlängern. Der Anschluß der Schläuche an die Bohrung wird dabei zweckmäßigerweise von dem rechten Schlauchende an das linke Schlauchende verlegt. The required pressure can also be applied directly in other ways are generated on the shaft, namely in that the interior of the shaft as a cylinder serves, which receives a piston that can be actuated from the outside. This Piston can, for example, be inserted into bore 7 and its piston rod like this are led out of the shaft that the piston can be moved from the outside can. If it is moved to the left (according to Fig. 1), then it is through reducing the volume of the pressure in the part of the in front of the piston Bore and in the tubes2 increased. This becomes the same as the execution achieved according to Fig. 1. In this case it is expedient to change the diameter of the hole to expand a little and to allow a sufficiently large piston stroke, the bore to extend towards the other end of the shaft. The connection of the hoses the bore is expediently from the right end of the hose to the left Hose end misplaced.

Claims

PATENT APPLICATION: 1. Winding shaft for material, especially paper webs, which is equipped with hollow bodies consisting of hoses, which in turn embedded in recesses arranged along the shaft and with a liquid or gaseous medium, the pressure of which against the interior of the on the Winding shaft seated winding rolls is directed, characterized in that the Winding shaft (1) and the hollow bodies (2, 3, 4) embedded therein in such a way Resilient cover, for example in the form of a hose (14), included are that the frictional forces occurring on its circumference have a frictional effect be transferred to the winding core or the winding material.

2. winding shaft according to claim 1, characterized in that the resilient Cover (14) consists of plastic or felt.

3. Winding shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the liquid or required to expand the hollow body (2, 3, 4) gaseous medium in a with the shaft (1) revolving, changeable in its volume Cavity (9) is created in that an externally controllable mechanical Pressure force acts.

4. winding shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the liquid or required to expand the hollow body (2, 3, 4) gaseous medium from a fixed pressure generation system through a Line is transmitted to the rotating shaft (1).

Considered publications: German Patent Specifications No. 933 310, 225 247; U.S. Patent Nos. 2,062,421, 452,854.