DE1910270A1 - Spulenaufnahmevorrichtung - Google Patents

Description

• Spulenaufnahmevorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur drehbaren Aufnahme einer Spule oder eines röhrenförmigen Kernes, auf dem wickelfähiges Material aufgewunden wird.
• Vielerlei Arten langer Streifen oder wickelfähigen flächigen Materials kommen in Rollenform auf verlorenen Kernen in den Handel, die gewöhnlich röhrenförmig und aus einem billigen Material, wie z.B. Papier, Karton oder dergleichen, gebildet sind. Eine große Vielzahl industriell wie im Warenverkehr verbrauchten bogenförmigen Materials ebenso wie ein großes Angebot im Haushalt verwendeten Folienmaterials, wie z.B. Einwickelpapier, Metallfolien, Wachstuch, Textilerzeugnisse , Kunststoffolien und dergleichen, muß gewöhnlich auf einen Kern gewickelt werden, um der fertigen Spule aus solchem Material Stabilität zu verleihen, insbesondere um sie handhaben und verpacken zu können.
• Es sind gegenwärtig Wickelmaschinen bekannt, die einen Vorrat leerer röhrenförmiger Kerne einer Wickelstation zuzuführen vermögen, worin normalerweise konische Köpfe in die beiden Enden der Kerne unter axialem Druck-eingesetzt werden, um eine Reibungsverbindung zwischen den konischen Köpfen und den Kernenden für den Antrieb zu bilden. Solche Anordnungen bringen jedoch eine Vielzahl bemerkenswerter Nachteile mit- sich, deren hauptsächlicher darin-besteht, daR dünnwandige Kerne größerer Länge nicht zur Anwendung kommen können, da der auf die beiden Enden ausgeübte Axialdruck ein Ausbeulen des Kernes und eine Aufweitung dessen Enden hervorruft. Wenn breites bogenförmiges Material, wie z.B. Wachstuch,auf einen Kern gewickelt wird, ist es deshalb erforderlich, einen außerordentlich dickwandigen Kern oder einen Kern mit einem unerwünscht großen Durchmesser zu verwenden, mit dem Verpackungs- und Transportraum vergeudet wird.
• Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine ungleichmässige Antriebsverbindung an beiden Kernenden entsteht. Zusätzlich ist das unerwünschte Festsetzen und daher ungleichmässige Herausführen der konischen Köpfe aus den beiden Kernenden nach Abschluß des Wickelvorganges nachteilig. Schließlich ist normalerweise eine Andruckrolle erforderlich, die mit dem entstehenden Wikkel des bogenförmigen Materials in Eingriff tritt, um die gewünschte Festigkeit des auf dem Kern gebildeten Wickels sicherzustellen.
• Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung konischer Köpfe anzugeben, bei welcher der Eingriff mit den gleichsinnig angetriebenen Köpfen'und den beiden Enden des röhrenförmigen Kernes rasch und zuverlässig zustandekommt und die Antriebsverbindung sich nicht in einem axialen Druck, wie bei den herkömmlichen Kopfanordnungen, bemerkbar macht. Es werden nämlich im wesentlichen zylindrische, stopfenartige Abschnitte eines jeden Kopfes in die beiden Enden der röhrenförmigen Kerne mit verhältnismässig engem Sitz eingeführt, und jeder Kopf ist mit Spanngliedern ausgerüstet, die, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, aus Kniehebeln bestehen, von denen jeweils ein Schenkel mittels eines druckbeaufschlagten Kolbens um einen begrenzten Betrag radial auszuschwenken ist, der ausreicht, um einen festen und zuverlässigen Eingriff zwischen dem betreffenden Kopf und dem röhrenförmigen Kern herzustellen. Aus diesem Grunde können, falls erwünscht, verhältnismässig dünnwandige röhrenförmige Kerne von geringem Durchmesser als auch beträchtlicher Länge für das Aufwickeln bogenförmigen Materials Verwendung finden, wodurch sich die Kosten für die Kerne, die normalerweise als verloren gelten, wesentlich verringern.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, an jedem Kopf verhältnismässig einfache, automatisch betätigbare Auswerfmittel vorzusehen, die narrensicher arbeiten, um eine gleichmässige, einwandfreie Entnahme der Köpfe zugleich aus beiden Enden des Kernes nach Abschluß eines Wickelvorganges zu gewährleisten, so daß ein exakter Transport der bewickelten Kerne aus der Wikkelstation stattfinden kann und eine fortlaufende, flüssige Arbeitsweise der gesamten Wickelmaschine sichergestellt ist.
• Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, an jedem der Köpfe radial bewegliche Spannmittel mit Kniehebeln vorzusehen, die in radial und axial verlaufenden Schlitzen des betreffenden Kopfes schwenkbar gelagert sind und jeweils einen Schenkel besitzen, der sich nach innen, zur Achse des Kopfes hin erstreckt und einen anderen Schenkel, der entlang der Peripherie zumindest des stopfenartigen Teiles des Kopfes im wesentlichen axial verläuft und das eigentliche Spannglied darstellt, das mit der Oberfläche des röhrenförmigen Kernes in Eingriff tritt, wenn dieser auf den Kopf aufgesetzt ist, sowie mit druckbeaufschlagten, innerhalb der Köpfe axial und gleichzeitig beweglichen Kolben, die an dem radial verlaufenden Schenkel der Kniehebel angreifen, um bei Kolbenbewegung zumindest in einer Richtung die Enden der axial verlaufenden Schenkel der Kniehebel radial nach außen zu führen. Obgleich die Enden der Kniehebel speziell dazu ausgebildet sind, eine zuverlässige, radiale Spannbewegung auszuführen, versteht sich, daß auch andere mechanische Mittel Verwendung finden können, um eine solche radiale Spannbewegung hervorzurufen. Einziehmittel, vorzugsweise in Gestalt von Druckfedern, greifen ebenfalls an den radial beweglichen Schenkeln der Kniehebel an, um diese in der Kolbenbewegung entgegengesetzter radialer Richtung zu führen, wenn die Lösung der Köpfe von dem jeweiligen Kern erfolgen soll.
• Noch ein Ziel der Erfindung ist in der Schaffung von Auswerf-mitteln an jedem der Köpfe zu sehen, die vorzugsweise unmittelbar an den Enden des röhrenförmigen Kernes anliegen, wenn diese voll mit den Köpfen in Eingriff stehen. Die Auswerfmittel werden normalerweise in ausgefahrenem Zustand an dem jeweiligen Kopf gehalten, wobei sie, mit dem stopfenförmigen Teil des betreffenden Kopfes zusammenhängend, bei Einführung in eines der Kernenden automatisch in die eingezogene Stellung zurückgeführt werden.
• Schließlich besteht ein Ziel der Erfindung in Zusammenhang mit den vorausgehenden darin, in Verbindung mit der Betätigungsvorrichtung für die Auswerfmittel Federmittel zu verwenden9 wodurch die Auswerfmittel während des Wickelvorganges und im wesentlichen während der gesamten Entnahme der stopfenartigen Kernabschnitte, die axial aus den Kernenden herausgeführt werden, an diesen Kernenden in Anlage gehalten werden, so daß eine gleichmässige und zuverlässige Entnahme der stopfenartigen Kopfabschnitte aus den mit diesen bislang in Eingriff stehenden Kernenden sichergestellt ist.
• Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele hervor.
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Weges eines bogenförmigen Materials in einer Miederaufwickelvorrichtung zur Herstellung von Rollen solchen Materials handelsüblicher Größe auf röhrenförmigen Kernen, wobei das Material von einer großen, industrieüblichen Vorratsrolle abgezogen wird; Fig. 2 ist eine teilweise und etwas schematisierte Seitenansicht des Wiederaufwickelabschnittes einer Maschine derjenigen Art, in welcher das Bogenmaterial in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise gefördert wird; Fig. 3 ist eine teilweise Endansicht eines Abschnittes der Antriebsvorrichtung zum Dr-ehen röhrenförmiger Kerne in Verbindung mit dem Wiederaufwickelvorgang nach Fig. 2; Fig. 4 ist ein teilweise geschnittener Aufriß des in Fig. 3 dargestellten Mechanismus, wie er sich aus der durch die Linie 4-4 dargestellten Ebene darbietet; Fig. 5 ist ein teilweiser Horizontalschnitt durch einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 3 gemäß der Linie 5-5 in letzterer; Fig. 6 ist eine Endansicht eines der erfindungsgemäßen Köpfe, wie sie sich aus der Ebene der Linie 6-6 in Fig. 7 bietet; Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kopfanordnung unter Verwendung von Köpfen, wie sie aus Fig. 6 hervorgehen; Fig. 8 ist ein teilweise geschnittener abgebrochener seitlicher Aufriß der Kopfanordnung nach Fig. 7 gemäß der Linie 8-8 in Fig. 6, wobei die Spannmittel ihre neutrale Stellung gegenüber dem auf die Köpfe aufgesetzten röhrenförmigen Kern einnehmen; Fig. 9 ist eine derjenigen von Fig. 8 ähnliche Darstellung mit der Ausnahme, daß sie der Linie 9-9 in Fig. 6 entspricht und die Spannmittel in Eingriffsstellung bezüglich des auf die Köpfe aufgesetzten Kernes zeigt; Fig. 10 ist eine abgebrochene, teilweise längsgeschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Kopfanordnung, welche die Spannmittel in neutraler Stellung zeigt; Fig. 11 ist eine Endansicht der in Fig. 10 gezeigten Anordnung, wie sie sich aus der Ebene der Linie 11-11 in letzterer bietet; Fig. 12 ist eine derjenigen von Fig. 10 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die Spannmittel ihre Eingriffsstellung aufweisen; die Fig. 13 und 14 sind perspektivische Darstellungen eines der Köpfe und seiner Auswerfmittel, wie sie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 - 9 Verwendung finden, und die Fig. 15 bis 18 sind teilweise, etwas schematische Längsschnitte, welche einzelne Schritte im Arbeitsablauf der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 9 und dabei insbesondere die Funktion der Auswerfmittel zeigen. Im einzelnen geben die Figuren nacheinander die Heranführung des Kopfes bis zum Eingriff mit einem der Kernenden bei voll ausgefahrenen Auswerfmitteln, den vollständigen Eingriff des Kopfes mit dem betreffenden Kernende und die Auswerfmittel in durch denKern eingescho benem Zustand, die nahezu abgeschlossene Entnahme des Kopfes aus dem Kernende unter fortdauernder Anlage der Auswerfmittel an dem Kern bei bereits erfolgter Entnahme des stopfenartigen Kernabschnittes aus dem Kern sowie die vollendete Entnahme des Kopfes aus dem Kern an, wobei die Auswerfmittel wiederum vollständig ausgefahren sind und der Kern zu Beginn seiner Abführbewegung nach unten gezeigt ist.
• In Fig. 1 ist ein typischer Bewegungspfad des streifen- bzw. wickelfähigen Bogenmaterials 10 großer Länge und gleichmässiger Breite gezeigt, um darzulegen, wie das Material von der großen Vorratsrolle 12, die einige 100 Meter davon aufweisen mag, beispielsweise um verschiedenartige Antriebs- und Führungsrollen, zu einem Satz Anfangswickelrollen 14 mit einem dazwischen eingeschlossenen röhrenförmigen Kern 16 gelangt, auf dem das Material 10 aufgewunden wird. Diese Darstellung bezweckt, das Verständnis der Funktion und der Wichtigkeit der Kopfanordnung zu erleichtern, die in den nachfolgenden Figuren, welche die eigentliche Erfindung darlegen, gezeigt ist.
• Fig. 2 zeigt bruchstücksweise in vergrößertem Maßstab bestimmte Abschnitte der Zuführungs- und Antriebsvorrichtung, die zum Aufwinden des Bogenmaterials auf den röhrenförmigen Kern 16 Verwendung finden, In dieser Figur sind bruchstücksweise Führungen 18 angedeutet, um anzugeben, wie eine Anzahl leerer Kerne 16 den Anfangswickelrollen 14 zugeführt wird, die hauptsächlich dazu dienen, den Wickelvorgang unter Aufwinden des Führungsendes des Materials 19 auf einen leeren Kern 16 einzuleiten. Dieser Anfangswickelvorgang erfolgt mit hoher Geschwindigkeit und setzt sich eine kurze Zeit lang fort bis die Kopfanordnung, die tatsächlich im wesentlichen die Erfindung ausmacht, in Bezug auf die beiden Enden des röhrenförmigen Kernes 16 in Funktion tritt.
• Einige der Antangswickelrollen 14 bewegen sich auch in Richtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeiles, nachdem eine gewünschte Länge des Materials auf den Kern 16 aufgewickelt wurde, und es ist erwünscht, den umwundenen Kern 16', beispielsweise nach unten, aus seiner in Fig. 2 ausgezogen gezeichneten Wickelstellung freizugeben, so daß er in die in derselben Figur strichpunktiert gezeichnete Stellung gelangen kann, worauf ein geeignetes Förderband oder dergleichen in Funktion tritt, um die fertig umwundenen Kerne 16' an eine Verpackungsmaschine, ein Lager oder dergleichen abzuführen.
• Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf eine Anordnung aus Köpfen 22 und gewisse Einzelheiten der Lagerung und Betätigung solcher. Die Köpfe treten mit den beiden Enden der röhrenförmigen Kerne 16 in Eingriff bevor oder nachdem dieselben durch die Führungen 18 aus einem Vorrat in die in Fig. 2 gezeigte Wickelposition gelangt sind. In dieser Position erfolgt die AnfangsauPwikkelung des Materials 10 auf die Kerne mit Hilfe der Rollen 14, die durch geeignete, nicht zur Erfindung gehörige und daher nicht angegebene Mittel angetrieben werden. Bei Abschluß des Wickelvorganges bewegt die Trag und Betätigungsvorrichtung für die Köpfe 22 auch den umwundenen Kern 16' in die Freigabeposition, wie durch den doppeköpfigen Pfeil in Fig. 2 angedeutet, um ihn auf dem Förderband 20 abzusetzen. Gleichzeitig und zusammenhängend mit dieser Absetzbewegung erfolgt die Freigabe des Kernes durch die Köpfe 22, worauf diese rasch in die Wickelstellung zurückgeführt werden.
• Der Eingriff und die Freigabe der beiden Enden des Kernes 16 durch die Köpfe 22 geschieht durch eine Axialbewegung der Köpfe gegen- bzw. voneinander. In Fig. 3 ist nur ein einzelner Kopf mit seiner Trag- und Betätigungsvorrichtung dargestellt, doch versteht sich, daß eine ebensolche Einheit in der Maschine für das andere Ende des röhrenförmigen Kernes 16 vorgesehen ist, der in Fig. 3 nur strichpunktiert angedeutet ist.
• Die Köpfe 22 sind jeweils fest verbunden mit dem oberen Ende eines vertikal beweglichen Trägers 24, der innerhalb einer geeigneten Führung 26 gleitet. Die Führungen 26 zu beiden Seiten der Maschine sind in entsprechender Weise gleichzeitig gegen- und voneinander beweglich, beispielsweise durch geeignete Hebel 28 mit Verbindungsgliedern 30. Bei einer solchen Anordnung verbinden die Verbindungsglieder 30 die Führungen. 26 und die Hebel 28. Die den Verbindungsgliedern 30 abgewandten Hebelenden sind vorzugsweise mit Rollen ausgestattet, die an Nokkenflächen an beiden Enden eines drehbaren Nockens 32 angreifen, der durch eine Welle 34 in Drehung versetzt wird.
• Dieser Mechanismus ist indessen lediglich zu Illustrationszwecken gezeigt und kann leicht durch einen gleichwirkenden ersetzt werden.
• Eine gleichzeitige Vertikalbewegung der Träger 24 erfolgt durch irgendwelche geeigneten Mittel, wie z.B.
• eine angetriebene Welle 36, die zu beiden Seiten der Maschine an den äußeren Wellenenden drehfest Ritzel 38 trägt, die auf der Welle in Axialrichtung zu gleiten vermögen.
• Die Ritzel 38 kämmen mit je einer Zahnstange 40, die längs eines betreffenden der vertikalen Träger 24 vorgesehen ist. Auf diese Weise werden.die Führungen 26 an den gegenüberliegenden Seiten eines Rahmens 42 der Maschine zueinander parallel gehalten, während sie seitlich, durch die Wirkung des Nockens 32, gegeneinander und voneinander beweglich sind, wobei sie die Köpfe 22 ebenfalls in Axialrichtung gegeneinander bzw. voneinander wegführen. Zusätzlichtewirken die Ritzel 38 und Zahnstangen 40 eine gleichzeitige Vertikalbewegung der Köpfe 22 in gewünschter Richtung innerhalb des Rahmens 42, um die Köpfe in ihre Wickel- oder Freigabestellung zu führen, wie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert.
• Jeder der beiden Köpfe weist eine geeignete Klammer 44 auf, die einstellbar mit dem oberen Ende des betreffenden vertikal beweglichen Trägers 24 verbunden ist, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich. Aus den Figuren 8 und 9 ist entnehmbar, daß die Klammer 44 eines jeden der beiden Köpfe 22 ein Gehäuse besitzt, innerhalb dessen reibungsarme Lager 46 zur Lagerung einer drehbaren Welle 48 vorgesehen sind. Ein Ende dieser Welle tritt aus dem Gehäuse der betreffenden Klammer 44 hervor, wo es ein Antriebszahnrad 50 trägt, das mit nicht gezeigten Antriebsmitteln zusammenwirkt. Das Rad 50 kann seinen Antrieb überein Kette oder dergleichen erfahren, in welchem Falle es naturgemäß als Kettenrad ausgebildet ist. Das entgegengesetzte Ende der Welle 48 erstreckt sich ebenfalls über das Gehause der Klammer 44 hinaus, wie klar aus den Figuren 7 bis 9 hervorgeht,-und trägt einen angeformten Flansch 52D an dem ein stopfenartiger Abschnitt 54 des betreffenden Kopfes, beispielsweise durch mehrere über einen Kreisumfang verteilte Schraubbolzen 56, angebracht ist.
• Insbesondere aus Fig. 13 ist ersichtlich, daß der dortige Kopf 54 an seinem äußeren Ende im wesent1ichen zylindrisch ist und zwischen seinen beiden Enden eine ringförmige Schulter 58 aufweist, die einen Anschlag derstellt. Das äußere Ende des tpes 54 ist weiterhin durch einen diametralen Sch1it 9 der sich- in Axialrichtung bis hinter die Stirnseite der Schulter 58 erstreckt, zweigeteilt , um zwei spannelemente 62 aufzunehme@ deren Gestalt am besten aus den Figuren 8 und 9 @@rvorgeht.
• Durch eine solche Anordnung werden die Spannelemente zu dem nachfolgend noch beschriebenen Zweck in im wesentlichen gleichen Abständen auf dem Umfang des Kopfes gehalten.
• Ebenfalls auf dem Umfang des äußeren Kopfendes und in der Schulter 58 sind mehrere gleichmässig verteilte Längsschlitze 64 vorgesehen, die am besten aus Fig. 13 ersichtlich sind und dazu dienen, eine entsprechende Anzahl ringsherum verteilter, axial verlaufender Finger 66 untereinander gleicher Länge aufzunehmen, die, wie am besten aus Fig. 14 zu ersehen, von einem Ring 68 ausgehen.
• Das Innere des Ringes 68 ist so ausgebildet,- daß es auf der Außenfläche des rückwärtigen Nabenabschnittes 70 des Kopfes 54 zu gleiten vermag. Die Arbeitsweise und Funktion des Ringes 68 und der daran vorgesehenen Finger 66 wird nachfolgend beschrieben.
• Das Außenende des Kopfes 54, welches die Schlitze 60 und 64 enthält, ist stopfenförmig ausgebildet und paßt vorzugsweise satt aber nicht stramm in ein Ende des röhrenförmigen Kernes 16, der, wie oben beschrieben, zwischen den einander gegenüberstehenden Köpfen 54 Aufnahme finden soll. Die Schulter 58 erstreckt sich radial über die Außenfläche des Kopfes um einen Betrag hinaus, der im wesentlichen der Wandstärke des davon zu tragenden röhrenförmigen Kernes 16 entspricht. Nach rückwärts von dem Ring 68 erstreckt sich ein ringförmiger Führungsflansch 72 von geringerem Durchmesser als dem des Ringes 68, der auf dem Nabenabschnitt 70 des Kopfes 54 zu gleiten vermag. Der Flansch 72 ist von einer Druckfeder 74 geeigneten Durchmessers umgeben-und drückt einerseits gegen die rückwärtige Stirnfläche des Ringes 68, andererseits gegen die Vorderfläche des mit der Welle 48 einstückigen Flansches 52. Im normalen Betrieb drückt die Feder 74 den Ring 68 gegen die rückwärtige Stirnfläche der Schulter 58 wobei die äußeren Enden der Auswerferfinger 66 im wesentlichen glatt mit der Vorderfläche des Kopfes 54 abschließen, wie aus Fig. 7 ersichtlich.
• Insbesondere aus den Figuren 8 und 9 ist ersichtlich, daß die Kniehebel 62, die zwischen ihren beiden Enden auf einem Paar querverlaufender Drehbolzen 76 in gleichen Abständen von der Achse der Welle 48 gelagert sind, tatsächlich Spannelemente darstellen. Diese Kniehebel bzw. Spannelemente 62 besitzen jeweils einen axial verlaufenden Schenkel 78 unod einen weiteren Schenkel 80, der sich radial nach innen in Richtung auf die Achse der Welle 48 erstreckt.
• Ebenfalls in den Figuren 8 und 9 is-t eine innere zylindrische Ausnehmung 82 zu erkennen, die einen Zylinder -von begrenzter Länge bildet, item ein kurzer Kolben 84 hin- und herzugleiten vermag.
• In Axialrichtung von der Stirnfläche des Kolbens84 hinweg erstreckt sich ein Stössel 86, dessen äußeres Ende an den innenliegenden Enden der radial verlaufenden Schenkel 80 der Kniehebel 62 anliegt, wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht. Auf der dem Stössel 86 gegenüberliegenden Seite greift an den Schenkeln 80 eine Druckfeder 88 an, die einen Anschlagbolzen 90 innerhalb der Bohrung 92 umgibt, welche sich von der äußeren Stirnfläche des Kopfes 54 koaxial zu dem Stössel 86 nach innen erstreckt.
• Das Außenende des Anschlagbolzens 90 besitzt einen Kopf, an dem sich die Feder 88 abstützt, und ein Sprengring 94 innerhalb einer Sitznut nahe dem äußeren Ende der Bohrung 92 dient dazu, den Anschlagbolzen 90 innerhalb der Bohrung 92 festzuhalten. Die Länge des Anschlagbolzens 90 ist so bemessen, daß sich der Kolben 84 mit dem Stössel 86 axial nach außen bewe--gen kann, die Schenkel 80 der Kniehebel 62 zu der Außenfläche des Kopfes 54 hin bewegen kann, wobei sich die axial verlaufenden Schenkel 78 der Kniehebel62 umeinen begrenzten, festgelegten Betrag radialauswärts bewegen können, um in festen Kontaktmit der Innenflächedes röhrenförmigen Kernes zu treten, der auf dem stopfenartigen Teil des Kopfes 54 Aufnahme findet.
• Da der Außendurchmesser der Zylinderfläche am äußeren Ende des Kopfes 54 einen Durchmesser besitzt, der nahezu dem Innendurchmesser des Kernes 16 gleichkommt, ist nur eine sehr geringe radiale Bewegung der Enden der axial verlauf enden Schenkel 78 der Kniehebel 62 erforderlich, um diesen festen, schlupffreien Eingriff mit der Innenfläche des Kernes herzustellen. Obgleich lediglich zwei Kniehebel 62 in Gegenüberstellung dargestelltsind, kann auch jede beliebige-andere Zahl Anwendung finden, falls erforderlich oder erwünscht Ym Hinblick -auf den Durchmesser des festzuhaltenden Kerne solange die Kniehebel - vorzugsweise in gleichmässigen Abständen - um den Kopf 54 herum unterzubringen sind Nur eine geringe radial Bewegung der freien Enden der Schenkel 78 ist erforderlich, umdie zuverlässige, feste Antriebsverbindung zwischen den gegenüberstehenden Köpfen 54 und den beiden Enden des röhrenförmigen Kernes 16 herzustellen. Damit unterscheidet sich die Erfindung wesentlich vom Stande der Technik, bei welchem ein axialer Reibungsdruck bzw. eine axiale Spannbewegung erforderlich war, um eine solche Antriebsverbindung herzustellen. Selbst verständlich können zur Herbeiführung der- radiale.nSpannbewegung auch andere als die dargestellten Mittel Verwendung finden.
• Die begrenzte, auswärtsgerichtete Axialbewegung des Kolbens 84 und des Stössels-86, die zur Herbeiführung der Antriebsverbindung zwischen den Kniehebeln 62 und dem Kern 16 erforderlich ist, wird in verhältnismässig einfacher Weise durch ein Druckmittel hervorgerufen, wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich ist.
• Obgleich Luft bevorzugt als Druckmittel Verwendung findet, ist auch ein hydraulischer Antrieb denkbar. Aus den genannten Figuren geht ferner hervor, daß die. Welle 48 mit einer Druckmitteleintrittsbohrung 96 versehen ist, die sich von der außenliegenden Stirnfläche des Flansches 52 genügend weit nach innen erstreckt, um mit einer Bohrung 98 (vgl. Fig. 8), die diametral durch die Welle 48 hindurchgeführt ist, in Verbindung zu-treten. Die Bohrung 48 steht ihrerseits mit einer ringförmigen Zuführungsnut 100 in Verbindung, die. in einem zylindrischen Druckmittelsteuerglied 102 ausgebildet istn welches eine Anzahl ringförmiger Nuten 104 in seiner Außenfläche aufweist, deren Durchmesser ein begrsntes Spiel gegenüber der Innenfläche des £eststehenien Ge häuses der klammer 48 ergibt.
• Eine äußere ringförmige Zuführungsnut 106 ist in der Außenfläche des Steuergliedes 102 ausgebildet und nimmt Druckmittel aus einem Zuführungskanal 108 auf, der über eine Leitung 109 mit einer geeigneten Druckmittelquelle in Verbindung steht. Eine Mehrzahl radialer Verbindungskanäle 110 verbindet die beiden Zuführungsnuten 100 und 106. Nicht gezeigte geeignete Steuerventile, die entweder durch einen ebenfalls nicht gezeigten Hauptzeigeber oder einen Mechanismus in Verbindung mit der Zuführung der röhrenförmigen Kerne 16 betätigt werden, steuern den Druckmittelzutritt zudem Zuführungskanal 108 in geeigneter Zeitfolge.
• Einzelheiten der Auswerfmittel wurden bereits vorausgehend beschrieben. Anschließend sei nun unter Bezugnahme auf die Figuren 15 bis 18 auf den bevorzugren Arbeitsablauf derselben in Verbindung mit einem Ende eines röhrenförmigen Kernes 16 eingegangen.
• Wenn ein leerer oder nur wenig bewickelter Kern 16, wie oben beschrieben, zunächst mit der AnfaFgswickelvorrichtung mit den Rollen 14 in Verbindung steht, um den Wickelvorgang unter Auf windung des Führungsendes der Materialbahn 10 auf den Kern einzuleiten, bewegen sich die Köpfe 22 zu beiden Seiten der Maschine gleichzeitig nach oben und axial gegeneinander, wie durch den Pfeil in Fig.
• 15 angedeutet, um ihre äußeren, stopfenartigen Abschnitte in die betreffenden Enden des Kernes einzuführen. Die Auswerferfinger 66 innerhalb der Nuten 64 sind Hebel voll ausgefahren.
• Nach der Darstellung der Fig. 16 hat bereits eine Axialbewegung der Köpfe 54 in die Enden des röhrenförmigen Kernes 16 stattgefunden und damit zusammenhängend ist die Endfläche des Kernes mit den Außenflächensämtlicher der Finger 66 gleichzeitig in Eingriff getreten und hat diese Finger mit dem daran befindlichen Ring 68 unter Kompression der Feder 74 nach rückwärts geschoben.
• Alles dies erfolgt, während beide Köpfe 54 unter dem Antrieb der Maschine rasch und gleichsinnig umlaufen.
• Gemäß Fig. 17 ist angenommen, daß der Kern 16 bereits mit der gewünschten Menge des bahnförmigen Materials 10 umwunden ist und nun unter Auseinanderbewegung der Köpfe 54 aus der Maschine entlassen werden soll. Zu diesem Zweck wird eine gleichzeitige und gleichmässige Rückzugbewegung der Köpfe 54 aus dem Kern 16 in erster Linie dadurch sichergestellt2 daß während der axialen Bückzugbewegung des betreffenden Kopfes in~Richtzlmg des in Fig. 17 angegebenen unterbrochenen Pfeiles die mit dem Kern und dem Kopf umlaufenden Auswerferfinger 66 in Kontakt mit der Endfläche des Kernes bleiben, wobei genaugenommen die Finger 66 in Axialrichtung feststehen, während sich lediglich der Kopf 54 aus dem Kern 16 zuückzieht.
• In dieser Stellung werden die Finger 66 durch die sich entspannende Feder 74 gehalten adurch eine gleichmässige und zuverlässige Lösung der Köpfe 54 aus den Kern erreicht wird. Nach Fig. 17 ist der betreffende Kopf 54 bereits fast vollständig aus dem Kern 16 herausgeglitten.
• Der in Fig. 18 gezeigte Zustand ist bZnaheder gleiche wie der nach Fig. 15, mit der Ausnahme, daß der Kopf 54, wie durch den Pfeil angedeutet, sich nun gerade axial von dem Kern 16 entfernt, während der Kern, wie durch einen weiteren Pfeil angedeutet, sich beispielsweise nach unten in Richtung der Freigabe bewegt.
• Eine andere Ausführungsform der Köpfe, die besonders zur Lagerung und zum Antrieb röhrenförmiger Kerne von verhältnismässig kleinem Durchmesser, jedoch großer Länge geeignet ist, geht aus den Figuren 10 bis 12 hervor. Dabei findet jedoch dasselbe Grundprinzip hinsichtlich der Spannbewegung Anwendung, wie n dem-vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Indessen ist die Anordnung der dabei verwendeten Einzelelemente, die nachfolgend, ebenso wie ihre Arbeitsweise beschrieben werden, kompakter.
• Bei Vergleich der relativen Durchmesser des Kopfes 54 nach Fig. 9 und des Kopfes 54' nach den Figuren -10 bis 12 zeigt sich, daß der letztere einen röhrenförmigen Kern 112 aufzunehmen vermag, der einen wesentlich-geringeren Durchmesser als der Kern 16 nach Fig. 9 besitzt.
• Beispielsweise kann der Kern 112 einen Durchmesser von etwa 19 mm und eine-Länge von rund 1200 mm besitzen. Kerne mit diesen Abmessungen finden gemeinhin zum Aufwickeln von Wachstuch oder ähnlichen relativ breiten bahnförmigen Materalien im geschäftlichen Verkehr Verwendung, Normalerweise treten bei der Lagerung und dem Antrieb solcher Kerne unter Verwendung- konischer Köpfe, die zur Herstellung der erforderlichen Reibungskraft einen Axialdruck auf den dazwischen eingespannten Kern erfordern, Schwierigkeiten auf. Man kann sich leicht vorstellen, daß jede merkliche Axialbewegung-der Köpfe gegeneinander zur Herstellung der Reibuiigskraft bei solch langen, schlanken Kernen, insbesondere vor Aufwickelung einer beträchtlichen Länge des Materials auf dieselben, zu einem Ausknicken solcher Kerne führen kann-und auch tatsächlich fuhrt, wodurch eine ungleichmässige Auindüng susLaniekommt und viele weitere Funktionsstörungen auftreten.
• Da gemäß vorliegender Erfindung die Spannkraft ge-, genüber den röhrenförmigen Kernen durch radial bewegliche Abschnitte von auf den verschiedenen Köpfen angeordneten Spanngliedeinhervorgerufen wird; ist eine Axialbewegung der Köpfe gegeneinander lediglich in solchem Maße erforderlich, daß die Enden der röhrenförmigen Kerne bis zu -den Anschlagmitteln der Köpfe gelangen. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 10 bis 12 bestehen diese Anschlagmitteln aus einer ringförmigen Schulter 114 an dem zylindrischen Abschnitt 116 des stopfenartigen Kopfabschnittes, der vorzugsweise mit geringem Spiel innerhalb des röhrenförmigen Kernes 112. Aufnahme findet.
• Im übrigen sind bei der Ausführungsform nach den Figuren 10 bis 12, insbesondere zur Vereinfachung des Aufbaues,keine Auswerfmittel vorgesehen. Die größere Massenträgheit des bewickelten Kernes größerer Länge reicht gewöhnlich aus, um eine einwandfreie Entnahme der Köpfe aus dem Kern zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist der Kopf 54' mit einem diametralen Schlitz 120 versehen, der sich von der äußeren Stirnfläche des Kopfes nach innen erstreckt, um zwei Kniehebel 122 als Spannglieder auf zunehmen, die wiederum schwenkbar auf entsprechenden Drehbolzen innerhalb des Kopfes gelagert sind. Diese Kniehebel 122 besitzen ebenfalls innere Schenkel, die an einem axial verlaufenden Stössel 124 auf der Vorderseite eines Kolbens 126 anliegen, der innerhalb eines kurzen Zylinders 126 koaxial Innerhalb des Abschnittes 116 des Kopfes 545 zuzuleiten vermag0 Der zylindrische Abschnitt 116 ist wiederum an einem ringförmigen Flansch 130 befestigt, der am Außenende einer c1ehbaren Welle 132 sitzt, die mittels geigneter eibungsarmer Lager innerhalb des Gehäuses 134 einer Klammer gelagert ist, welche der Klammer 44 des zunächst beschriebenen Ausführungsbeispiels entspricht. Die Verbindung des zylindrischen Abschnittes 116 mit dem Flansch 130 kann wiederum durch eine Anzahl ringsherum verteilter Schraubbolzen erfolgen.
• Druckmittel tritt durch eine axial verlaufende Bohrung 136, die mit dem Zylinder 128 und an ihrem anderen Ende mit geeigneten Zuführungsmitteln, wie itn Beispiel der Fig. 8, in Verbindung steht, in den Zylinder ein.
• Der Kopf 54' besitzt weiterhin eine Bohrung, die sich von seiner innenseitigen Stirnfläche um einen begrenzten Betrag nach innen erstreckt, um eine Druckfeder 138. innerhalb einer schalenförmigen tjmschließung 140 aufzunehmen, die durch die äußere Stirnfläche des Kopfes abgeschlossen erscheint. Diese Umschließung hält die darin untergebrachte Feder 138 in vorgespannter Anlage an den radialen inneren Schenkeln der Kniehebel 122 auf der dem Stössel 124 abgelegenen Seite. Falls erwünscht, kann in der Umschließung 140 auch ein geeigneter, nicht gezeigter Ans-chlagbolzen entsprechend dem Bolzen 90 des vorhergehenden Ausführungsbeispieles vorgesehen werden, an dem die inneren Enden der radialen Schenkel der Kniehebel 122 anstoßen können, um die radiale Auswärtsbewegung ihrer axial verlaufenden Schenkel 142 zu begrenzen.
• In Fig. 10 sind der Kolben 126 und die Spannglieder 122 in eingezogener, neutraler Stellung gezeigt, wohingegen nach Fig. 12 der Kolben 126 durch das Druckmittel in einer Richtung bewegt wurde, in wslcher er die Enden der axialen Schenkel 142 der Kniehebel 122 um einen begrenzten Betrag radial nach außen führte, genügend, um das betreffende Ende des röhrenförmigen Kernes 112 fest und kraftschlüssig zur Vermeidung eines Schlupfes zu ergreifen, ohne daß auf die Enden des Kernes 112 ein axialer Druck ausgeübt würde, der den Kern auszuknicken oder sonstwie in solcher Weise verformen würde, daß eine verhaltnismässig dichte Aufwindung des Materials hierauf zur Erstellung eines einwandfreien Wickels mit der gewünschten Materiallänge uneöglich Smacht würde.
• Obgleich die Erfindung vorausgehend anhand einiger weniger bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben und dargestellt wurde, versteht sich, daß sie sich keineswegs auf die hier angegebenen Einzelheiten beschränkt, an deren Stelle im Rahmen der Erfindung durchaus andere treten können. Dies trifft insbesondere auf die Anordnung zur Aufnahme und Bewegung der Spannköpfe in axialer sowie auf-und abwärts gerichteter Richtung zwischen der Aufnahme und der Freigabenstellung für die Kerne und dergleichen zu. Diese Bewegungen der Köpfe, abgesehen von der Drehbewegung, die in den angegebenen Beispielen im wesentlichen rechtwinkelig abläuft, kann durchaus auch durch von den dargestellten abweichende mechanische Mittel erfolgen, die geeignet -sind, die Köpfe zu tragen und in die verschiedenen- erforderlichen Positionen zu führen. Zu solchen Mitteln zählen auch solche Vorrichtungen, welche die Köpfe entlang einem gebogenen Weg in die einzelnen Positionen führen, wie z.B. drehbare oder schwingende Arme, Schaltköpfe oder dergleichen. Auch können Vorrichtungen zur gemeinsamen Aufnahme mehrerer Köpfe zu beiden Seiten der Maschine Anwendung finden, und Paare solcher gegenüberliegender Köpfe auf einem gemeinsamen Träger können von Position zu Position weitergeführt werden.

Claims (13)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtung zur drehbaren Aufnahme einer Spule oder eines röhrenförmigen Kernes, auf dem wickelfähiges Material aufgewunden wird, bestehend aus zwei einander gegenüberstehenden Spannköpfen, die drehbar gelagert und zur axialen Einführung in die Enden des Kernes im Abstand angeordnet sind, einem ersten Antrieb zur Herbeiführung einer Axialbewegung der Spannköpfe gege-und voneinander zur Spannung bzw. Freigabe eines dazwischen befindlichen Kernes und einem weiteren Antrieb, der den Spannköpfen zur Drehung des dazwischen eingeschlossenen Kernes unter Aufwindung des wickelfähigen Materials eine gleichsinnige Drehbewegung verleiht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß um die Spannköpfe (54, 54') herum Spannglieder in Gestalt mehrerer Kniehebel (62, 122) angeordnet sind, die in Umfangsnähe der Köpfe schwenkbar gelagert sind und jeweils einen im wesentlichen axial und an demjenigen Abschnitt der Köpfe entlangverlaufenden Schenkel (78) besitzen, welcher in das Ende des röhrenförmigen Kernes einführbar ist, und einen anderen Schenkel (80) der sich im wesentlichen radial nach innen erstreckt, und daß axial bewegliche Elemente (84, 86; 126, 124) dazu vorgesehen sind, die axial verlaufenden Schenkel der Spannelemente radial nach außen zu führt ren und dadurch an dem röhrenförmigen Kern mit genügendem Reibungsschluß zur Anlage zu bringen, um einen Schlupf zwischen den Köpfen und dem Kern zu vermeiden, während das wikkelfählge Material auf diesen auf gewunden wird, um den grundlegenden Kraftsohluß zwischen dem Kern und den Spannköpfen während des Wickelvorganges herzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zü den axial beweglichen Elementen ein Kolben (84, 126) gehört, der an den radial verlauf enden Schenkein t80) der Kniehebel' (62, 122) anzugreifen vermag und in einer Richtung beweglich ist, in welcher er eine Schwenkbewegung der Kniehebel hervorruft, um deren axial verlaufende Schenkel (78, 142) zum Eingriff mit der Innenfläche des röhrenförmigen Kernes zu bringen, und daß die Spannköpfe ferner jeweils eine Feder (92j 138) enthalten, die gleichfalls an den radial verlaufenden Schenkeln der Kniehebel angreifen und eine Schwenkbewegung derselben in umgekehrter Richtung zum Einziehen der axial verlaufenden Schenkel der Kniehebel aus ihrer Anlage an dem Ke,rn herbeiführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jeder Spannkopf (54, 54') mehrere ringsherum verteilte Spannelemente in Gestalt von Kniehebeln (62, 122) besitzt und daß der Kolben (84, 126) zugleich an den radialen Schenkeln (80) sämtlicher dieser Kniehebel angreift, um deren axial verlaufende Schenkel (76, 142) in Radialrichtung zur Anlage an dem röhrenförmigen Kern zu bringen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jeder Spannkopf (54, 54') von einer Welle (48, 132) getragen ist, die ihrerseits in Lagern (46) gelagert ist, und daß jede dieser Wellen einen axialen Druckiittelkanal (96, 136)-aufweist, der einerseits an den betreffenden Kolben (84, 126) heranführt und andererseits mit einer Zuführungsnut (100) in Verbindung steht, die um die Welle herumverläuft und mit einer Druckmittelquelle verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jeder Spannkopf (54, 54') einen Anschlag (58, 114) aufweist, an dem der röhrenar tige Kern nach Einführung des Kopfes in das betreffende Kernende zur Anlage kommt, um die Axialbewegung des Kopfes gegenüber dem Kern zu begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i e h n e t , daß jeder Spannkopf (54, 54') einen zylindrischen, stopfenartigen Abschnitt besitzt, der in das betreffende Ende des röhrenartigen Kernes einzubringen vermag und radiale Schlitze (60, 120) zur Aufnahme der Kniehebel (62, 122) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in jedem Spannkopf (54) ?in Auswerfer (66) vorgesehen ist, der sich beim Einführen der Köpfe in die Kernenden in Axialrichtung an diese anlegt, um die Trennung der Köpfe von den Kernenden nach Abschluß des Aufwickelvorganges sicherzustellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der stopfenartige Abschnitt eines jeden Spannkopfes (54) von einer riAgförmigen Anschlagschulter t583 ausgeht, um sich in Axialrichtung in das betreffende Kernende zu erstrecken, und daß der Auswerfer (66) eines jeden Spamikopfes gegenüber diesem stopfenartigen Abschnitt axial zu bzw. von der Anschlagschlagschulter weg beweglich ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch k e n n z e i c h n e t , daß der Auswerfer (66)dazu vorgesehen ist, mit dem. betreffenden Ende eines röhrenförmigen Kernes (16) in Eingriff zu treten, der durch die beiderseitigen Spannköpfe (54) in Arbeitsstellung für den Wickelvorgang gehalten wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Auswerfer (66) durch, Betätigungselemente (68, 74) steuerbar ist, die bewirken, daß der Auswerfer in Anlage an dem betreffenden Kernende gehalten wird, während sich der betreffende-Spannkopf (54) in Axialrichtung von diesem Wernende entfernt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Auswerfer eines jeden Spannkopfes (54) mehrere ringsherum um den Kopf verteilte te Elemente (66) aufweist, die mit dem Kernen an entsprechenden, ueber den Umfang verteilten Stellen in Eingriff treten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g,e -k e n n z e i c h n e t , daß die Auswerferelemente (66) fingerartig ausgebildet sind, von einem auf dem betreffenden Spannkopf (54) axial beweglichen Ring (68) axial ausgehen, im wesentlichen gleiche Länge besitzen und sich bei der Freigabe eines Kernes mit dem Ring bewegen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e -k e n n z e i c h n s t , daß jeder Spannkopf (54) einen gegenüber dernKopf axial unbeweglichen Anschlag (52) trägt und daß zwischen dem Ring (68) des Auswerfers und die= sem Anschlag eine Feder (74) eingesetzt ist, welche die fingerartigen Elemente (66) an diesem Ring während der Betätigung der Spannköpfe in Anlage an den Ke"'rneüde'n hält.

i4. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmige Anschlagschulter (58) eines jeden Spannkopfes (54) mit radikal verlaufenden Schlitzen (64) versehen ist, die im wesentlichen gleichmässig über den Kopfumfang verteilt sind und gieitfähig die fingerartigen Elemente (66) des Auswerfers aufnehmen,