DE19524489A1

DE19524489A1 - Wickelwelle

Info

Publication number: DE19524489A1
Application number: DE1995124489
Authority: DE
Inventors: Heribert Freitag
Original assignee: Deublin GmbH
Current assignee: Deublin GmbH
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1997-01-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelwelle zur Aufnahme einer Papphülse, die einen genormten Außendurchmesser und Innendurchmesser aufweist, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Bei derartigen bekannten Wickelwellen werden als Kern von auf- oder abzuwickelnden Bahnen Papphülsen verwendet, die mit gewissen Toleranzabweichungen hergestellt und geliefert werden. Die Papphülse wird auf die Wickelwelle geschoben und die Spannleisten werden mit einem Betriebsdruck von üblicherweise 6 bar gespannt, so daß sich die Spannflächen der Spannleisten an den Innenumfang der Papphülse anlegen und diese spannen. Übliche Papphülsen haben einen Toleranzbereich für den Innendurchmesser von ±1 mm, weswegen die Ausfahrlänge der Spannleisten genügend groß ist, diesen Bereich zu umfassen.

Wenn man eine mit Bahnmaterial bewickelte Papphülse auf eine Wickelwelle der eingangs angegebenen Art auf schiebt, ergibt sich wegen der Schwerkraft eine exzentrische Anordnung zwischen Wickelrolle und Wickelwelle, die auch beim Spannen der Papphülse, d. h. beim Ausfahren der Spannleisten nicht beseitigt wird. Mit anderen Worten, die Spannleisten legen sich an den Innendurchmesser der Papphülse an und spannen diese in der exzentrischen Lage zur Wickelwelle fest. Eine so festgespannte Wickelrolle wird später exzentrisch abgespult, was zu ungleichmäßiger Belastung des aufgespulten Bahnmaterials führen kann. Man hat deshalb auch andere Konstruktionen von Wickelwellen in Benutzung genommen, jedoch sind solche Wickelwellen relativ teuer.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wickelwelle der eingangs angegebenen Art so zu gestalten, daß mit ihr nahezu zentrisch gespannt werden kann, was eine wesentliche Verbesserung des Abwickelvorgangs von Wickelrollen ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der Unteransprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.

Die Erfindung beruht darauf, daß man die maximale Ausfahrlänge der Spannleisten derart beschränkt, daß die ausgefahrenen Spannleisten, die sich auf der Unterseite der Wickelwelle befinden, die Innenseite der aufgeschobenen Papphülse zunächst nicht berühren. Deshalb kommen zunächst nur die an der Oberseite der Wickelwelle sich befindenden Spannleisten zur Anlage an der Innenoberfläche der Papphülse und versuchen diese zu spannen, wobei die Papphülse relativ zu der Wickelwelle nach oben geschoben wird (d. h., die Wickelrolle wird zusammen mit der Papphülse angehoben), bis auch die unteren Spannhülsen greifen und die Papphülse festspannen. Auf diese Weise wird die Exzentrizität der Wickelrolle stark herabgesetzt. Um dieses Prinzip durchzuführen, werden Unterlegscheiben zu den existierenden Spannleisten verwendet, welche die maximale Ausfahrlänge der Spannleisten so einschränken, daß der maximale Spannzylinder lediglich zwischen 1,3 bis 2% größer ist als der tolerierte maximale Innendurchmesser der Papphülse.

In der Praxis bedeutet dies, daß man für Papphülsen von ca. 100 mm Außendurchmesser und 76 mm Innendurchmesser den Toleranzbereich des Innendurchmessers auf ±0,5 mm beschränkt und den maximalen Spannzylinder zu 77,2 mm festsetzt. Für andere Papphülsengrößen gibt es andere Maße des maximalen Spannzylinders der Wickelwelle. Die Unterlegscheiben selbst sind ringförmig gestaltet und vorzugsweise 2,2 mm dick, 20 mm breit und 60 mm lang. Die langlochartige Aussparung ist dem Umriß des Spannkörpers der Spannleiste angepaßt und kann auf diesen aufgesteckt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Wickelwelle, von der Seite gesehen, teilweise aufgebrochen,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Wickelwelle, gegenüber Fig. 1 vergrößert, und

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung von Spannleiste und Unterlegscheibe.

Die Wickelwelle 1 weist einen äußeren zylindrischen Körper 2 mit einem im wesentlichen rundzylindrischen Hohlraum 3 bzw. Hohlraumwand auf, in welchem sich ein Druckschlauch 4 und ein Stützrohr 5 erstrecken. Der Hohlraum 3 wird durch zwei Wellenzapfen abgeschlossen, von denen einer bei 6 dargestellt ist. Der Wellenzapfen 6 weist eine Stufenbohrung 7 auf, die zur Zuführung von Druckluft ins Innere des Druckschlauches 5 dient. Im Bereich des äußeren Endes der Stufenbohrung 7 sitzt ein Ventil 8, das zur Be- und Entlüftung des Inneren des Druckschlauches ausgebildet ist. Der Wellenkörper 2 weist eine Reihe von Aussparungen 9 auf, die länglich schlitzartig ausgebildet sind und längs des Umfangs des Wellenkörpers verteilt angeordnet sind. In jeder Aussparung 9 sitzt eine Spannleiste 10, die jeweils einen Fuß 11 und einen Spannkörper 12 besitzen. Der Spannkörper 12 ist im Umriß der Aussparung 9 angepaßt, während der Fuß 11 einen Anschlag darstellt, so daß die Spannleiste nur bis zu einer maximalen Ausfahrlänge aus dem Wellenkörper 2 hervortreten kann.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Wickelwelle 1 mit einer aufgeschobenen Papphülse 20, wobei die Größenverhältnisse übertrieben dargestellt sind. Zwischen der Oberfläche 13 des Wellenkörpers 2 und der Papphülse 20 befindet sich wegen der auf der Papphülse einwirkender Schwerkraft ein im Querschnitt sichelförmiger Spalt 21. Die Ausfahrlänge der Spannleisten 10 ist bei der Erfindung so gewählt, daß dieser sichelförmige Spalt 21 bei geeigneter Wahl der Papphülse nicht von dem Spannkörper 12 durchfahren wird, wenn die Wickelwelle pneumatisch beaufschlagt wird. Es verbleibt ein Restspalt 22, der aber schmäler als die Ausfahrlänge der Spannleisten 10 ist. Wenn demnach infolge des anhaltenden pneumatischen Druckes die oberen Spannleisten 10 ausfahren, heben sie die Papphülse 20 und gegebenenfalls die darauf befindliche Wickelrolle an, bis der schmale Restspalt 22 verbraucht ist. Dies hat zur Folge, daß die Exzentrizität der aufgespannten Papphülse 20 relativ zu der Wickelwelle 1 gering wird und zwar 0,5 bis 0,8 mm maximal beträgt.

Die Einstellung des Hubes der Spannleisten 10 erfolgt mittels Unterlegscheiben 15, die auf den Spannkörper 12 der Spannleisten gesteckt werden. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer derartigen Unterlegscheibe 15. Wie ersichtlich, weist diese eine zylindrisch gekrümmte Außenseite 16 auf, die dem Krümmungsradius der zylindrischen Hohlraumwand 3 entspricht. Die Dicke der Unterlegscheibe ist passend gewählt, so daß die richtige Ausfahrlänge der Spannleisten erzielt werden. Die Unterlegscheibe 15 weist auch eine langlochartige Aussparung 17 auf, die gerade über den Spannkörper 12 paßt, so daß die Unterlegscheibe 15 auf die Spannleiste 10 gesteckt werden kann.

Es gibt unterschiedlich große Papphülsen mit beispielsweise Innendurchmesser von 70 mm, 76 mm und 150 mm. Es versteht sich, daß die Unterlegscheiben 15 den jeweiligen Verhältnissen anzupassen sind. Der maximale Spannzylinder, der die maximal ausgefahrenen Spannleisten umschreibt und in Fig. 2 bei 18 angedeutet ist, wird nur wenig größer als der maximale Innendurchmesser der Papphülse 20 gewählt, nämlich lediglich um etwa zwischen 1,3 bis 2% größer. Dadurch wird noch ausreichendes Einspannen der Papphülse garantiert, während die Exzentrizität der Einspannung der Papphülse gering gehalten wird.

Bei einer Papphülse von 100 mm Außendurchmesser und 76 ± 0,5 mm Innendurchmesser beträgt der maximale Spannzylinder 77,2 mm. Für eine Papphülse von 90 mm Außendurchmesser und 70 mm Innendurchmesser beträgt der Spannzylinder 74,2 mm. Für eine Papphülse von 150 mm Innendurchmesser beträgt der Spannzylinder 151,2 mm.

Eine praktisch ausgeführte Unterlegscheibe war 2,2 mm dick, 20 mm breit und 60 mm lang. Als Material der Unterlegscheibe wurde ein hochfester Kunststoff gewählt.

Claims

1. Wickelwelle zur Aufnahme einer Papphülse, die einen genormten Außen- und Innendurchmesser aufweist, mit folgenden Merkmalen:
ein zylindrischer Wellenkörper (2) mit einem rundzylindrischen Hohlraum (3) und mit einer Anzahl Aussparungen (9), die gleichmäßig am Umfang des Wellenkörpers verteilt angeordnet sind und das Äußere des Wellenkörpers mit dem Hohlraum (3) verbinden;
Spannleisten (10), die jeweils einen Fuß (11) und einen Spannkörper (12) aufweisen, mit dem sie jeweils durch die zugeordnete Aussparung (9) nach außen reichen und mit ihren äußeren Spannflächen einen Spannzylinder definieren;
ein Druckschlauch (4), der sich im Hohlraum (3) unterhalb den Spannleisten erstreckt und an den Enden abgedichtet eingespannt ist;
wenigstens ein Wellenzapfen (6) mit eingebautem Ventil (8) zur Be- und Entlüftung des Inneren des Druckschlauchs (4),
sowie gegebenenfalls ein Stützrohr (5) zur Stützung des Druckschlauchs, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannleiste (10) eine Unterlegscheibe (15) zugeordnet ist, die den zugeordneten Spannkörper (12) umgreift und eine zylindrisch gekrümmte Außenseite (16) mit einem Krümmungsradius entsprechend der zylindrischen Hohlraumwand (3) sowie eine solche Dicke aufweist, daß die maximale Ausfahrlänge der Spannleisten, welche den maximalen Spannzylinder (18) bestimmt, lediglich zwischen 1,3 bis 2% größer ist als der tolerierte maximale Innendurchmesser der Papphülse (20).

2. Wickelwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß für eine Papphülse von 100 mm Außendurchmesser und 76 ± 0,5 mm Innendurchmesser der maximale Spannzylinder 77,2 mm beträgt.

3. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Papphülse von 92 mm Außendurchmesser und ca. 70 mm Innendurchmesser der Spannzylinder 71,2 mm beträgt.

4. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Papphülse von ca. 176 mm Außendurchmesser und 150 mm Innendurchmesser der Spannzylinder 151,2 mm beträgt.

5. Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe 2,2 mm dick, 20 mm breit und 60 mm lang ist sowie eine langlochartige Aussparung (17) aufweist, die an den Umriß des Spannkörpers (12) der Spannleiste (10) angepaßt ist und auf diesen aufsteckbar ist.

6. Verfahren zum Einspannen einer Papphülse auf eine Wickelwelle, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit folgenden Schritten:

a) die Papphülse (20), welche gegebenenfalls der Kern einer Wickelrolle darstellt, wird auf die Wickelwelle (1) geschoben, wobei ein Spalt (21) zwischen Wickelwelle (1) und Papphülse (20) im Bereich der Unterseite der Wickelwelle frei bleibt;
b) infolge der Schwerkraft oder durch Beaufschlagung des Druckschlauches (4) der Wickelwelle (1) fahren die Spannleisten (10) aus und die unteren Spannleisten stützen sich mit ihrem Fuß (11) auf der Hohlraumwand (13) der Wickelwelle (1) ab;
c) der Druckschlauch (4) wird, gegebenenfalls weiterhin, beaufschlagt, wobei die oberen Spannleisten, die an der Papphülse (20) anliegen, die Papphülse gegebenenfalls zusammen mit der Wickelrolle anheben, bis die Papphülse auch in ihrem unteren Bereich sich an den ausgefahrenen Spannhülsen abstützt.

7. Verwendung einer Papphülse und einer Wickelwelle, wobei die Papphülse (20) einen Innendurchmesser mit einem Toleranzbereich von ±0,5 mm und die Wickelwelle (1) einen maximalen Spannzylinder (18) von 1,3 bis 2% Übermaß über den Toleranzbereich der Papphülse (20) aufweist.