DE19517226C2 - Kernträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kernträger zum Spannen von Kernen, um Wickelgut, insbesondere Selbstklebebänder, aufzuwickeln, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 6.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 43 09 062 offenbart einen einzeln angetriebenen Kernträger für Wickelwellen. Die wesentlichen Bauteile des Kernträgers bilden eine Laufbuchse, ein Grundkörper, ein Druckstück sowie ein geschlitzter Klemmring, wobei sowohl der Grundkörper als auch der Klemmring umlaufende Nuten zur Aufnahme von zwei elastischen Ringen aufweisen.

Die Übertragung der Drehbewegung der Wickelwelle auf den auf dem Klemmring befindlichen Kern erfolgt, in dem das mit dem Grundkörper verbundene Druckstück gegen die auf der Wickelwelle fest verspannte Laufbuchse drückt. Die dadurch hervorgerufene Reibkraft bei der Rotation der Wickelwelle erzeugt ein Drehmoment, das auf den Grundkörper übertragen und mittels der elastischen Ringe auf den Klemmring weitergegeben wird.

Aber weder der Grundkörper noch der Klemmring verfügen über eine Vielzahl von Aussparungen, die ein verstärktes Ausweichen von den elastischen Ringen ermöglichen.

Aus der deutschen Auslegeschrift DE 12 52 032 ist eine Lagerung für eine Spule zum Abwickeln und faltenfreien Aufwickeln von bandförmigen Material auf einen sehr kleinen Wickeldorn bekannt, wobei die Spule einseitig gelagert und allseitig um die Achsmitte kippbar ist.

Die Lagerung besteht aus einer Hülse, in der umlaufende Rillen vorgesehen sind, und einem elastischen Element, das gleichzeitig zur Übertragung des Drehmoments der Welle und zum Spannen der Spule dient.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 21 42 286 beschreibt eine Kernhülsenspannvorrich­ tung mit einer Nabe zum Einsetzen in das Ende einer Kernhülse.

Die Kernhülsenspannvorrichtung wird von einer Nabe gebildet, auf der ein O-Ring gelagert ist. Mittels einer Ausnehmung in der Nabe ist es möglich, beim Aufschieben einer Kernhülse in axialer Richtung auf die Kernhülsenspannvorrichtung die Kernhülse durch den O-Ring zu fixieren.

Das Aufwickeln von Wickelgut auf Kerne, die auf Kernträgern einzeln oder zu mehreren auf Wickelwellen angeordnet sind und unter Verwendung von den Kernträgern angetrieben werden, ist Stand der Technik. Ein derartiger Kernträger muß eine Vielzahl an ihn gestellter Forderungen erfüllen:

• - Beim Schieben eines Kernes aus beispielsweise Pappe über den Kernträger darf keine Beschädigung des Kernes auftreten.
• - Die sichere Festsetzung des Kerns muß gewährleistet sein, so daß ein Durchrutschen des Kernträgers im Kern nicht auftritt.
• - Der Kernträger sollte nur ein geringes Gewicht aufweisen.
• - Er muß durch eine hohe Lebensdauer gepaart mit einer hervorragenden Wartungsfreundlichkeit ausgezeichnet sein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Kernträger zu schaffen, der die Nachteile des Stands der Technik nicht oder zumindest nicht in dem Umfang aufweist und der gleichzeitig die gestellten Forderungen erfüllt.

Zur Lösung wird ein Kernträger vorgeschlagen, wie er in den Patentansprüchen 1 und 6 näher gekennzeichnet ist.

Wenn ein Wickelgut auf Kerne gewickelt werden soll, müssen die einzelnen Kernträger auf der Wickelwelle vor Inbetriebnahme der Wickelwelle mit leeren Kernen, die zum Beispiel im Falle der Wicklung eines Klebebandes aus Pappe bestehen können, bestückt werden.

Dazu wird zunächst die vorgesehene Anzahl an Kernträgern auf die Wickelwelle geschoben. Die Kernträger werden fest miteinander axial verspannt. Anschließend werden die Kernträger mit einer entsprechenden Anzahl Kerne bestückt, wobei insbesondere die Kerne in der Mitte der Wickelwelle über eine größere Anzahl von Kernträgern geführt werden müssen. Da der Innendurchmesser der Kerne etwas kleiner als der Außendurchmesser der Kernträger ist, ist dies ohne Beschädigung der Kerne nur möglich, wenn die Kernträger flexibel sind, also beim Aufziehen der Kerne auf die Kernträger ihren Außendurchmesser etwas verringern können.

Diese geforderte Flexibilität gewährleistet der erfindungswesentliche Grundkörper des erfindungsgemäßen Kernträgers. Der Grundkörper setzt sich aus den Teilen Außen- und Tragring sowie eventuell mehrerer Spannringe zusammen. Der flexible Außenring ist ein einseitig geschlitzter Ring, so daß dieser in der Lage ist, seinen Durchmesser zu verändern. Darüber hinaus sind die Kanten des Außenringes vorteilhaft leicht angeschrägt, um die Gefahr der Beschädigung der Kerne während des Aufziehvorganges weiter zu verringern. Der unflexible Tragring besitzt vorteilhaft mindestens eine umlaufende Nut, in der mindestens ein elastischer Spannring aufgenommen werden kann. Über den Tragring ist der flexible Außenring vorzugsweise derart gespannt, daß der Kontakt zwischen Außenring und Tragring nur über den oder die elastischen Spannringe erfolgt. Dabei ist diese Spannung so groß, daß der oder die Spannringe eine reibschlüssige Verbindung zwischen Tragring und Außenring gewährleisten.

Wenn von außen ein radialer Druck auf den Grundkörper ausgeübt wird, wie er beim Aufziehen eines Kerns auf den Kernträger auftritt, wird der Außenring zusammengepreßt. Der Druck wirkt über den Außenring auf den oder die elastischen Spannringe. Wenn dem oder den Spannringen die Möglichkeit gegeben wird, aufgrund des Drucks in entsprechend vorgesehene Aussparungen vorzugsweise im Tragring und/oder Außenring auszuweichen, verringert sich der Durchmesser des oder der Spannringe, weil diese durch die auf sie wirkende Kraft von einer ehemals vorzugsweisen runden Form in eine flachere elliptische Form übergehen, und damit verringert sich auch gleichzeitig der Durchmesser des Außenringes. Diese Verkleinerung des Außendurchmessers des Kernträgers erlaubt es, daß der Kern ohne großen Widerstand auf den Kernträger aufgeschoben werden kann.

Die bereits angeführten Aussparungen können auf vielfältige Weise angebracht werden. Bevorzugt befinden sie sich in dem Tragring, und zwar als durchgängige Bohrlöcher und/oder nicht durchgängige Sacklöcher in regelmäßigen Abständen in axialer Richtung. Daneben erweisen sich aber auch durchgängige Bohrlöcher und/oder nicht durchgängige Sacklöcher in regelmäßigen Abständen in radialer Richtung als vorteilhaft . . Weiterhin können die Aussparungen auch in dem Außenring vorgesehen sein, wieder als nicht durchgängige Sacklöcher und/oder durchgängige Bohrlöcher in regelmäßigen Abständen in radialer Richtung. Die unterschiedlichen Aussparungsformen können auch in beliebiger Kombination angebracht werden.

Alternativ zu den Aussparungen im Tragring und/oder Außenring kann auch durch eine besondere Formgebung der Spannringe eine ähnliche Wirkung erzielt werden. Die Spannringe selbst beinhalten dabei durch ihre spezielle Ausgestaltung die notwendigen Aussparungen, um ein Ausweichen zu ermöglichen.

Der erfindungsgemäße Kernträger weist eine weitere Reihe von Vorteilen auf.

Aufgrund der besonderen konstruktiven Ausführung des Grundkörpers ist aber trotz seiner Flexibilität die Reibung zwischen Kern und Außenring so groß, daß ein unerwünschtes Durchrutschen des Kerns während des Wickelvorganges ausgeschlossen ist. Diese hohen Haltekräfte zwischen Kern und Kernträger verhindern gleichzeitig eine seitliche Eigenbewegung des Kerns auf dem Kernträger. Damit wird ein nachteiliger Versatz des Kerns während des Wickelvorganges unterbunden.

Aufgrund der geringen Anzahl an Einzelteilen, aus denen der Kernträger besteht, ist eine besonders kostengünstige Fertigung möglich, zumal zusätzlich die elastischen Spannringe Normteile sein können. Der vergleichsweise einfache Aufbau stellt darüber hinaus eine sehr gute Wartungsfreundlichkeit sicher.

Bei der besonders vorteilhaften Fertigung des gesamten Kernträgers aus Kunststoff, beispielsweise aus Novatron HPV® der Firma PolyPenco, wird noch ein geringes Gewicht der Kernträger und damit der gesamtem, mit mehreren Kernträgern bestückten Wickelwelle erzielt. Weiterhin sind die Kernträger aus dem erwähnten Material durch eine hohe Standfestigkeit gekennzeichnet.

Bei den auf der Wickelwelle befindlichen Kernträger unterliegen die Außenringe einem sehr geringen, aber einem vorhandenen Verschleiß durch das ständige Aufziehen der leeren bzw. Abziehen der mit Klebeband umwickelten, fertigen Kerne. Weiterhin ist eine von außen einwirkende, ungewollte Beschädigung der Außenringe nicht auszuschließen. Dies beides führt dazu, daß in unregelmäßigen Abständen die Außenringe eines oder mehrerer aller auf der Wickelwelle aufgezogenen Kernträger ausgetauscht werden müssen. Die erfindungsgemäße Ausführung des Außenringes als offener Ring erlaubt, sehr bequem diesen auszuwechseln, in dem der Außenring in radialer Richtung gezogen wird, bis er über den Tragring schnappt, der von dem Außenring umfaßt wird. Für diesen Vorgang ist es durch die vorteilhafte Konstruktion des Außenringes nicht mehr notwendig, die Wickelwelle zu demontieren, alle Kernträger von der Wickelwelle abzuziehen, den oder die mangelhaften Kernträger auszutauschen und anschließend wieder alles zu montieren, was eine sehr lange Unterbrechung des Wickelvorganges zur Folge hat.

Das Aufziehen des neuen Ringes erfolgt dann auf entsprechende Weise ebenfalls sehr schnell, so daß der Wickelvorgang zum Austausch beschädigter Außenringe insgesamt nur für sehr kurze Zeit unterbrochen ist.

Darüber hinaus ermöglicht die vorteilhafte Konstruktion des Außenringes das besonders einfache Auswechseln dieses Verschleißteiles bei demontierten Kernträger durch seitliches Überschnappen.

Der Antrieb der Kernträger auf der Wickelwelle kann auf bekannte Art erfolgen. Beispielsweise kann zwischen den einzelnen Kernträgern jeweils ein Nasenzwischenring vorgesehen sein. Die Nasen der Nasenzwischenringe ragen dabei in eine in der Wickelwelle vorgesehene Nut hinein, so daß die Ringe bei der Rotation der Welle zwangsweise mitgeführt werden. Aufgrund der axialen Verspannung von Kernträgern und Nasenzwischenringen resultiert aus der Drehung der Ringe eine Reibkraft zwischen Ring und Kernträger, die sogenannte Friktionskraft. Diese Friktionskraft sorgt schließlich dafür, daß die Kernträger in Abhängigkeit von der Stärke der Verspannung sowie der Umdrehungszahl der Wickelwelle ebenfalls in Rotation versetzt werden.

In den Zeichnungen ist eine Ausgestaltungsform der Erfindung beschrieben.

In der Fig. 1 ist ein Kernträger (1), mit dem die Wickelwelle (2) bestückt ist, im seitlichen Schnitt dargestellt. Auf dem Kernträger (1) ist ein Kern (3) aufgezogen, auf dem sich bereits gewickeltes Material (4) befindet. Der Grundkörper des Kernträgers (1) besteht aus den drei Bauteilen Tragring (5), Spannring (6) und Außenring (7). Der Tragring (5) des Kernträgers (1) ist wie dargestellt mit Hilfe eines Nasenzwischenringes (8) oder mittels einer anderen geeigneten Maßnahme per Reibschluß mit der Wickelwelle (1) verbunden. Bei der Rotation der Wickelwelle (2) wird somit der Tragring (5) ebenfalls zur Rotation gebracht und damit schließlich der Kern (3). Zur Übertragung des Drehmomentes auf den als offenen Ring gestalteten Außenring (7) dient der elastische Spannring (6), der den Außenring (7) nach außen drückt. Dadurch übt der Außenring eine radial wirkende Kraft auf den auf ihm sitzenden Kern (3) aus, was dazu führt, daß der Kern (3), auf den das zu wickelnde Material (4) aufgewickelt wird, so gespannt wird, daß ein Reibschluß zwischen Außenring (7) und Kern (3) entsteht.

In dem Tragring (5) sind axiale Aussparungen (51) vorgesehen, um dem elastischen Ring (6) die Möglichkeit zu geben, unter äußerer Belastung, wenn beispielsweise ein Kern (3) auf den Kernträger (1) aufgezogen wird, in die freien Räume auszuweichen. Um die Gefahr einer Beschädigung des Kerns (3) weiter zu verringern, ist der Außenring (7) an seinen äußeren Kanten leicht angeschrägt.

Die Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Wickelwelle (2), auf der mehrere Kernträger (1) nebeneinander angeordnet sind. In dem Tragring (5) der Kernträger ist besonders vorteilhaft eine Nut (52) vorgesehen, die zur Aufnahme des elastischen Ringes (6) dient. In der Fig. 3 ist ein Grundkörper eines Kernträgers (1) dargestellt, dessen Spannring (6) durch seine spezielle Formgebung die Aussparungen (61) aufweist. In dem Tragring (5) sind hingegen keine weiteren Aussparungen vorgesehen.

Claims (7)

1. Kernträger zum Spannen von Kernen, um Wickelgut, insbesondere Selbstklebebänder, aufzuwickeln, wobei der Kernträger einen Grundkörper aufweist, der zur Aufnahme des Kernes und zur Übertragung des Drehmoments der Wickelwelle auf den Kern dient, wobei der Grundkörper einen flexiblen Außenring aufweist, der als einseitig geschlitzter Ring ausgeführt ist, und wobei der Grundkörper einen Tragring aufweist, in dem mindestens eine umlaufende Nut eingearbeitet ist, die zur Aufnahme von mindestens einem elastischen Spannring dient, der zur Sicherstellung der reibschlüssigen Verbindung zwischen Tragring und Außenring dient, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenring (7) und/oder dem Tragring (5) eine Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Aussparungen (51) vorgesehen sind, in die ein Ausweichen von mindestens einem elastischen Spannring (6) des Grundkörpers, erfolgt, wenn von außen ein radial wirkender Druck auf den Außenring (7) ausgeübt wird, wie er insbeson­ dere beim Aufziehen von Kernen (3) auf den Kernträger (1) auftritt.

2. Kernträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (7) an seinen äußeren Kanten leicht angeschrägt ist.

3. Kernträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (51) in dem Tragring (5) des Grundkörpers als durchgängige Bohrlöcher und/oder als nicht durch­ gängige Sacklöcher in regelmäßigen Abständen in axialer Richtung angeordnet sind.

4. Kernträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (51) in dem Tragring (5) des Grundkörpers als nicht durchgängige Sacklöcher und/oder durch­ gängige Bohrlöcher in regelmäßigen Abständen in radialer Richtung angeordnet sind.

5. Kernträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (51) in dem Außenring (5) des Grundkörpers als nicht durchgängige Sacklöcher und/oder durch­ gängige Bohrlöcher in regelmäßigen Abständen in radialer Richtung angeordnet sind.

6. Kernträger zum Spannen von Kernen, um Wickelgut, insbesondere Selbstklebebänder, aufzuwickeln, wobei der Kernträger einen Grundkörper aufweist, der zur Aufnahme des Kernes und zur Übertragung des Drehmoments der Wickelwelle auf den Kern dient, wobei der Grundkörper einen flexiblen Außenring aufweist, der als einseitig geschlitzter Ring ausgeführt ist, und wobei der Grundkörper einen Tragring aufweist, in dem mindestens eine umlaufende Nut eingearbeitet ist, die zur Aufnahme von mindestens einem elastischen Spannring dient, der zur Sicherstellung der reibschlüssigen Verbindung zwischen Tragring und Außenring dient, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spannring (6) an seinen dem Außenring (7) und dem Tragring (5) zugewandten Seiten eine Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Aussparungen (61) vorgesehen sind, in die ein Ausweichen des elastischen Spannringes (6) erfolgt, wenn von außen ein radial wirkender Druck auf den Außenring (7) ausgeübt wird, wie er insbeson­ dere beim Aufziehen von Kernen (3) auf den Kernträger (1) auftritt.

7. Kernträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bauteile des Kernträ­ gers aus Kunststoff gefertigt sind.