DE1574438B2

DE1574438B2 - Dehnbarer spanndorn fuer rohrfoermige kerne

Info

Publication number: DE1574438B2
Application number: DE19671574438
Authority: DE
Inventors: Leon C Hartsville S C Wright (V St A) B65h 75 36
Original assignee: Sonoco Products Co
Current assignee: Sonoco Products Co
Priority date: 1966-10-13
Filing date: 1967-10-12
Publication date: 1971-10-21
Also published as: SE330113B; DE1574438A1; NO133832B; NO133832C; GB1144939A; BE707096A; FR1604540A

Description

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1 2

Die Erfindung betrifft einen dehnbaren Spanndorn Diese sind in an sich bekannter Weise an gegenüberfür rohrförmige Kerne, mit einer im Querschnitt un- liegenden Enden in einen Rohrkern 11 eingeführt, der runden Welle, mit einer Anzahl in Umfangsrichtung etwa einen Papierkern bildet mit einer Innenwand 12. im Abstand voneinander angeordneter Segmente, Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf den welche frei schwebend über der Welle angeordnet 5 Rohrkern 11 ein Blattmaterial 13 aufgewickelt, etwa sind und eine zur Oberfläche der Welle komplemen- Papier, eine Folie od. dgl. Das Blattmaterial 13 ist täre Innenfläche aufweisen, und mit Kragenteilen auf beispielsweise Zeitungsdruckpapier, das eine Papierder Welle in der Nähe der Enden der Segmente zum rolle 14 bildet. Der dehnbare Spanndorn C läßt sich Begrenzen der radialen Auswärtsbewegung der zum Aufwickeln oder Abwickeln verwenden und Segmente. ₁₀ dient zugleich zum Halten der Papierrolle 14 während

Ein derartiger bekannter Spanndorn weist den des Abwickeins beim Drucken von Zeitungen.
Nachteil auf, daß keine genaue Zentrierung erfolgt. Gemäß den Fig. 1 bis 3 umfaßt der Spanndorn C Die Segmente können nämlich wegen ihres gegen- eine Welle 16, die verhältnismäßig kurz ist und daher seitigen Umfangsabstandes an den beiden Trenn- als Wellenstummel bezeichnet wird. Der Spanndorn C stellen ungleichen Abstand haben, der durch das Fest- 15 kann natürlich eine beliebig große Länge haben. Beiklemmen nicht beseitigt wird, so daß ein aufgespann- spielsweise kann die Welle 16 sich kontinuierlich ter Kern nicht unbedingt zentrisch ist. durch den gesamten Rohrkern Il erstrecken und

Es ist auch bereits ein Spanndorn bekannt mit einer beide Spanndorne C tragen.

Welle mit polygonaler Querschnittsform, welche mit Die Welle 16 ist mit einem Zwischenbereich 17

elastisch gelagerten Rollen zusammenwirkt. Diese 20 von polygonaler Querschnittsform versehen, wie aus

Konstruktion ist sehr aufwendig, nutzt sich leichter den F i g. 2, 5 und 6 zu erkennen ist. Der Zwischen-

ab, da die elastischen Einlagen sehr stark auf Druck bereich 17 weist eine hexagonale Querschnittsform

und Spannung beansprucht werden, und hat den auf mit sechs Flächen 18, zwischen denen spitze

Nachteil, daß nur eine Linienberührung des aufzu- Kanten 18 a liegen.

spannenden Kernes an den Spannrollen erfolgt, so 25 Es sind eine Anzahl in Umfangsrichtung im Ab-

daß die Kerne nur mit einem verhältnismäßig niedri- stand voneinander angeordneter Segmente 21 bis 23

gen Reibungsmoment aufgespannt werden und leicht vorgesehen, welche über dem Zwischenbereich 17 der

rutschen können. Welle frei beweglich angeordnet sind. Jedes der drei

Ein weiterer bekannter Spanndorn weist Segmente gleich ausgebildeten Segmente 21 bis 23 ist mit einer

auf, die durch Zugfedern zusammengehalten werden. 30 V-förmigen Innenfläche 26, 27 bzw. 28 versehen, die

Mit einer derartigen Bauart läßt sich keine bestmög- Kanten 26 a, 27« bzw. 28 a aufweisen. Die Innen-

liche Zentrierung erreichen. flächen 26, 27 bzw. 28 der Segmente 21 bis 23 sind

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen komplementär zu einem Paar aneinanderliegender

dehnbaren Spanndorn für rohrförmige Kerne zu Flächen 18 des Zwischenbereichs 17 ausgebildet und

schaffen, dessen Spannkraft gleichmäßig über den 35 liegen über diesen Flächen, wie am besten aus F i g. 5

Umfang verteilt ist, der eine sehr genaue Zentrierung zu erkennen ist. In der dort dargestellten Stellung

ermöglicht und trotzdem einfach aufgebaut ist. liegen die Flächen 18 innerhalb der V-förmigen

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß Innenflächen 26, 27 bzw. 28 der Segmente 21 bis 23,

bei einem dehnbaren Spanndorn der eingangs genann- wobei die Kanten 18 a des Zwischenbereichs 17 in

ten Art die Welle eine polygonale Querschnittsform 40 den Kanten 26a, 27a bzw. 28a der Segmente 21 bis

aufweist, daß die Innenflächen der Segmente einen 23 liegen.

V-förmigen Querschnitt aufweisen und daß zwischen Die Segmente 21 bis 23 lassen sich also radial bebenachbarten Längsseitenflächen derSegmente Druck- wegen, und die Kragenteile am Ende des Zwischenfedern angeordnet sind. Ein derartiger Spanndorn . bereiches 17 begrenzen die radiale Auswärtsbewegeht also den entgegengesetzten Weg wie manche bis- 45 gung der Segmente. Wie insbesondere in F i g. 3 darher bekannten Spanndorne, bei denen die Segmente gestellt ist, weisen die ringförmigen Kragenteile 31, radial nach innen vorgespannt sind, indem durch die 32 Innenbohrungen 33, 34 auf und sind mit Schrau-Druckfedern zwischen den Segmenten eine radiale ben 36, 37 in der Nähe der Enden des Zwischen-Vorspannung nach außen erfolgt. bereichs 17 mit der Welle 16 verbunden. Die Kragen-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schema- 5° teile 31, 32 sind mit nach innen vorstehenden Ringtischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel flanschen 38 bzw. 39 versehen, unter die sich die ergänzend beschrieben. gegenüberliegenden Enden der Segmente 21 bis 23

F i g. 1 ist eine teilweise im Längsschnitt darge- erstrecken.

stellte Seitenansicht eines auf zwei Spanndorne auf- Die äußere Oberfläche der Segmente 21 bis 23 ist

gesetzten Rohrkernes; 55 mit Einrichtungen versehen zum Halten der Innen-

F i g. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 von wand 12 des Rohrkernes 11, wenn die Segmente

Fig. 1; radial in Berührung mit derselben bewegt werden.

F i g. 3 ist ein Längsschnitt eines Spanndornes nach Zu dem Zweck sind die Segmente 21 bis 23 mit in

der Erfindung; Längsrichtung sich erstreckenden Rillen 41 bis 43

F i g. 4 ist ein Längsschnitt einer abgeänderten 60 versehen, die sich radial nach außen erstrecken.

Ausführungsform eines Spanndornes nach der Er- Diese Rillen 41 bis 43 enden an den angrenzenden

findung; Enden der Segmente 21 bis 23 und erstrecken sich

F i g. 5 ist ein Querschnitt durch einen Spanndorn, zwischen den Ringflanschen 38, 39 im zusammender die Segmente in ihrer radial innersten Stellung gebauten Zustand, wobei die Endbereiche der Segzeigt; 65 mente unter die Ringflansche 38, 39 greifen.

F i g. 6 ist ein Querschnitt längs der Linie 6-6 von Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Seg-

F i g. 3 in Richtung der Pfeile gesehen. mente 21 bis 23 radial nach außen in Berührung mit

F i g. 1 zeigt ein paar dehnbarer Spanndorne C. den Ringflanschen 38, 39 vorzuspannen, so daß sie

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in gleichmäßigem Abstand parallel zu dem Zwischenbereich 17 liegen. Zu dem Zweck ist wenigstens eine Feder zwischen aneinandergrenzenden Längsseitenflächen der Segmente 21 bis 23 angeordnet, wie in den F i g. 3 und 6 zu erkennen ist. Vorzugsweise ist jede der Längsseitenflächen 21 a-21 b, Ha-Hb und 23a-23Z> der Segmente 21 bis 23 mit wenigstens einem zugeordneten Paar einander gegenüberliegender und fluchtender Ausnehmungen 46 versehen, die eine Feder 44 aufnehmen, welche zwischen den En- ίο den jedes der Segmente 21 bis 23 zentral angeordnet ist, wie in F i g. 3 zu erkennen ist. Es können natürlich auch noch zusätzliche Federn 44 und Ausnehmungen 46 in Längsrichtung zwischen den aneinanderliegenden Längsseitenflächen der Segmente angebracht sein.

Wie bereits oben erwähnt, sind ein Paar dehnbarer Spanndorne C so angeordnet, daß sie sich in axialer Richtung hin- und hergehend bewegen lassen, so daß sie wahlweise in die Enden des Rohrkernes Il einer Papierrolle 14 eingeführt und herausgenommen werden können. Vor dem Einrühren des Spanndornes C in das Ende des Rohrkernes 11 werden die Segmente 21 bis 23 radial mittels der Federn 44 nach außen gedrückt, und zwar in die in den F i g. 3 und 6 dargestellte Stellung, wobei die Segmente an den Ringflanschen 38, 39 anliegen und eine weitere radiale Auswärtsbewegung verhindern. Als Folge der von den Federn 44 ausgeübten Druckkräfte werden die Segmente 21 bis 23 in gleichmäßigem Abstand um den Zwischenbereich 17 gelagert.

Wenn der Spanndorn C in das Ende des Rohrkernes 11 eingeführt wird, bewegen sich die Segmente 21 bis 23 gleichmäßig radial nach innen in eine Zwischenstellung zwischen den in den Fig. 3 und 6 dargestellten Stellungen einerseits und der voll zusammengedrückten Stellung nach F i g. 5 andererseits, wobei diese Zwischenstellung in F i g. 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Die Federn 44 drücken die Segmente 21 bis 23 gegen die Innenwand 12 des Rohrkernes 11, so daß eine wirksame Antriebsverbindung erzielt ist als Folge des Eindrückens der Keilnuten 41 bis 43 der Segmente in die Innenwand des Rohrkernes 11.

Wenn die SpanndorneC gemäß Fig. 1 in den Kern eingeführt sind und das Abwickeln beginnt, dreht sich die Papierrolle 14 in Richtung des Pfeiles /, und es wird eine Rückhaltekraft auf die Welle 16 ausgeübt. Da sich die Segmente 21 bis 23 in der selben Richtung bewegen wie die Papierrolle 14, nimmt der Zwischenbereich 17 die in ausgezogenen Linien in F i g. 2 dargestellte relative Lage ein und liegt nockenartig mit den V-förmigen Innenflächen 26, 27 bzw. 28 an den Segmenten 21 bis 23 an. Die Segmente werden daher nockenartig radial nach außen in Antriebsverbindung mit der Innenwand 12 des Rohrkernes 11 bewegt, jedoch radial nach innen von den Ringflanschen 38, 39, so daß die Spannung auf die sich abwickelnde Papierrolle 14 durch die Rückhaltekraft bestimmt wird, welche in der entgegengesetzten Richtung auf die Welle 16 ausgeübt wird.

Die F i g. 4 bis 6 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform eines dehnbaren Spanndornes nach der Erfindung, der sich insbesondere für Anlagen eignet, die verhältnismäßig kurze Wellen 16 erfordern, jedoch eine maximale Länge der Segmente 21 bis 23. Bei den F i g. 4 bis 6 sind gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei die Änderungen durch den Buchstaben C" bezeichnet sind.

Gemäß F i g. 4 ist das vordere Kragenteil 49 mit dem vorderen Ende der Welle 16 mittels einer oder mehrerer Maschinenschrauben 51 verbunden, welche sich parallel zur Achse der Welle 16 erstreckt. Das vordere Kragenteil 49 ist mit einem nach innen vorstehenden Ringflansch 52 versehen, der an dem Kantenbereich des Ringflansches 53 angreift, der radial nach innen weist und durch Schweißen od. dgl. mit jedem der Segmente 21 bis 23 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Ringflansch 52 von den Segmenten 21 bis 23 aus radial nach innen gebracht, so daß das äußere Ende des Spanndornes C" durch das vordere Ende der Segmente 21 bis 23 begrenzt ist. Die Wirkungsweise dieser abgeänderten Ausführungsform entspricht im wesentlichen dem Spanndorn nach F i g. 2.

Die Spanndornkonstruktion nach der Erfindung verewndet also frei schwebende Segmente, welche durch Nockenwirkung in Antriebsverbindung mit einem rohrförmigen Kern gebracht werden. Ein wesentliches Merkmal des Spanndornes besteht darin, daß die Segmente in gleichmäßigem Abstand in bezug auf die darunter liegende Welle gebracht werden, so daß das Einführen eines Spanndornes in das Ende eines Pappenkernes alle Segmente radial gleichmäßig nach innen bewegt, wodurch eine richtige Antriebsverbindung und eine koaxiale Fluchtung zwischen Spanndorn und Kern herbeigeführt wird. Die Vorspannung der Segmente gegen die Wand des Rohrkernes durch nachgiebige Einrichtungen, etwa Federn, ermöglicht einen unmittelbaren Angriff der Segmente an der Innenwandung des Rohrkerns, so daß eine Relativbewegung zwischen diesem und den Segmenten vor der Nockenwirkung auf die Segmente vermieden ist. Die Verwendung von Kragenteilen bringt weitere Vorteile mit sich, indem eine radiale Auswärtsbewegung der Segmente in eine solche radiale Stellung, daß ein Schlupf der Welle gegenüber den Segmenten auftreten könnte, vermieden ist. Das Begrenzen der maximalen radialen Auswärtsbewegung der Segmente verhindert auch eine Zerstörung der Wand des Rohrkernes durch Reißen desselben, was insbesondere bei dünnwandigen Rohrkernen vorkommen kann, wenn diese mit den üblichen Spanndornen zusammen verwendet werden. Die Spanndornkonstruktion nach der Erfindung läßt sich sowohl für Wellen als auch für Wellenstummel verwenden.

Claims

Patentansprüche:

1. Dehnbarer Spanndorn für rohrförmige Kerne, mit einer im Querschnitt unrunden Welle, mit einer Anzahl in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneter Segmente, welche frei schwebend über der Welle angeordnet sind und eine zur Oberfläche der Welle komplementäre Innenfläche aufweisen, und mit Kragenteilen auf der Welle in der Nähe der Enden der Segmente zum Begrenzen der radialen Auswärtsbewegung der Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (17) eine polygonale Querschnittsform aufweist, daß die Innenflächen der Segmente (21, 22, 23) einen V-förmigen Quer-

schnitt aufweisen und daß zwischen benachbarten Längsseitenflächen der Segmente Druckfedern (44) angeordnet sind.

2. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Oberflächen der Segmente (21, 22, 23) keilnutenförmig ausgebildet sind.

3. Spanndorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (2 22, 23) an jedem Stirnende Umfangsnuten au weisen, an denen Ringflanschen (38, 39, 53) ai greifen.

4. Spanndorn nach Anspruch 3, dadurch gt kennzeichnet, daß die eine Umfangsnut auf de äußeren Mantelfläche und die andere Umfang¹ nut auf der inneren Mantelfläche liegt (Fig. 4

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen