DE19708664A1 - Pneumatische Wickelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Wickelwelle, die formatunabhängig ist und das sichere gemeinsame Wickeln nicht dehnungsfähiger, in der Dicke variierender Materialien gestattet.

Zum Stand der Wickelwellentechnik wird auf die Aufsätze von Hugo Klein in COATING 7/88, S. 244 ff und in COATING 5/89, S. 148 ff verwiesen. Danach unter­ scheidet man mechanisch radial expandierende und pneumatisch radial expandierende Wickelwellen. Mechanisch radial expandierende Wickelwellen haben die Nachteile, daß Abrieb an den Wickelhülsen aus Pappe anfällt, die mechanisch beweglichen Teile erhöhtem Verschleiß ausgesetzt sind, die Kraftübertragung bei Elementen, die am Wellenende liegen, ungleich der bei Elementen, die auf der Wellenmitte liegen, ist und Verletzungsgefahr beim Entstücken der Wickelwelle besteht.

Es ist vorteilhaft, pneumatisch radial expandierende Wickelwellen zu verwenden, da diese weniger mechanische Verschleißteile aufweisen, nahezu keinen Abrieb an den Wickelhülsen aus Pappe verursachen, eine von der Lage der Hülse auf der Welle unabhängige Kraftübertragung gestatten und bei gleichem Innendurchmesser der Wickelhülse einen größeren Wellendurchmesser erlauben, wodurch die Wickelwelle größere Stabilität erhält.

Fotografische Aufzeichnungsmaterialien (fotografischer Film, Fotopapier) werden üb­ licherweise in einer Breite größer 100 cm durch Begießen des Trägers, z. B. beidseitig polyethylenbeschichtetem Papier, Cellulosetriacetat- oder Polyethylennaphthalatfolie, mit den fotografischen Gießlösungen hergestellt.

Nach dem Begießen und Trocknen werden die Materialien aufgerollt. Diese Rollen werden entsprechend der Endgebrauchsbreite, z. B. 35 mm bei Kleinbildfilm oder 9, 10 oder 13 cm bei Fotopapier etc. abgerollt, längsgeschnitten und als Einzelrollen der ge­ wünschten Breite wieder aufgerollt.

Zweckmäßigerweise werden die erzeugten Rollen geringer Breite alternierend auf zwei Wickelwellen gewickelt, da das gemeinsame Wickeln aller Rollen auf eine Wickelwelle zu Schwierigkeiten führt.

Fotografische Materialien haben die Eigenschaft, nicht dehnungsfähig zu sein und zudem nicht in einer über die Breite der begossenen Bahn gleichen Dicke anzufallen. Wenn auch die Dickenunterschiede sehr gering sind, führen sie doch dazu, daß einige der auf der Wickelwelle aufgewickelten Rollen nicht fest genug gewickelt sind, was zu Störungen im Produktionsbetrieb führt.

Die aus den Aufsätzen von Klein (s. o.) bekannten pneumatischen Wickelwellen mit längs über die ganze Welle verlaufenden Nuten, in die Gummischläuche eingelegt sind, über denen sich Federstahlstreifen befinden, die beim Belüften der Gummischläu­ che gegen die Innenwand der Wickelhülse gepreßt werden und diese axial als auch radial festhalten, eignen sich nicht zum sicheren Wickeln einer größeren Anzahl von Materialstreifen, die auf eine ebensolche Anzahl von Wickelhülsen, die sich zusammen auf einer Wickelwelle befinden, gewickelt werden sollen.

Aufgabe der Erfindung war daher, eine pneumatische Wickelwelle bereitzustellen, mit der mehrere Einzelrollen fotografischer Materialien gemeinsam aufgewickelt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Wickelwelle gelöst, die im Inneren eine axiale Bohrung zur Zuführung von Druckluft und von dieser Bohrung abzweigende radiale Bohrun­ gen aufweist und auf der eine Anzahl ringförmiger Wickelkörper angebracht ist, die jeweils eine Luftkammer aufweisen, die ringförmig von einem Expansionskörper um­ geben ist, wobei die radialen Bohrungen der Wickelwelle mit den Luftkammern ver­ bunden sind und die Expansionskörper sich sowohl axial wie auch radial ausdehnen können.

Die Wickelkörper weisen darüber hinaus Übertragungsringe auf, deren zum Expan­ sionskörper zeigende Wange konisch geformt ist, um eine kraftschlüssige Verbindung von Expansionskörper zu Übertragungsring zu erreichen und anschließend an die äußere Wange der Übertragungsringe ringformige Friktionselemente, die Drehge­ schwindigkeitsunterschiede von Wickelkörper zu Wickelkörper und damit von Wickelhülse zu Wickelhülse ermöglichen.

Die Wickelkörper sind voneinander vorzugsweise durch fest mit der Wickelwelle verbundene Distanzringe getrennt, deren Breite in Abhängigkeit von der Länge der Wickelhülsen variiert werden kann, um jede Wickelhülse mit dem oder den zugehörigen Wickelkörper(n) zuverlässig wickeln zu können.

Die Expansionskörper, die aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi ge­ formt sind, haben vorzugsweise umlaufende Nuten, in die nicht dehnbare Gürtelringe eingelegt sind, um ein unkontrolliertes Ausdehnen jener Expansionskörper zu verhin­ dern, über denen sich gerade keine Wickelhülse befindet, und zu den umlaufenden Nuten querlaufende Leckluftnuten, die den Kraftschluß zur Hülse ermöglichen.

Eine erfindungsgemäße Wickelwelle ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Wickelwelle mit mehreren Wickelkörpern,

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Wickelkörper ohne Druckluftbeaufschla­ gung,

Fig. 3 zeigt den gleichen Wickelkörper mit Druckluftbeaufschlagung, aber ohne auf­ geschobene Wickelhülse,

Fig. 4 zeigt den gleichen Wickelkörper mit Druckluftbeaufschlagung und aufgescho­ bener Wickelhülse.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Wickelwelle 12 eine axiale Bohrung 14 auf, von der radiale Bohrungen 15 zu den Luftkammern 10 der Wickelkörper 16 führen. Die Wickelwelle ist mit einer Wickelhülse 13 bestückt. Der Übertragungsring 1 wird auf einem auf der Welle nicht drehbaren Lagerelement 4 axial und radial beweglich geführt. Die zum Expansionskörper zeigende Wange ist konisch geformt, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Übertragungsring 1 und Expansionskörper 6 zu erreichen. Die Distanzringe 2 sitzen verschiebbar auf der Welle und werden mittels Stellring 7 über Mittelring 3 und Lagerelement 4 gespannt. Der Mittelring 3 sorgt für die leckluftfreie Übertragung der Druckluft aus der Zentralbohrung 14 der Wickelwelle 12 in die Kammer des Expansionskörpers 6. Das Lagerelement 4 ist ein mit Festschmierstoff-Depots versehenes Gleitlager. Als Friktionselemente 5 werden vorzugsweise Scheiben aus glasfaserverstärktem Polytetrafluorethylen verwendet. Der Expansionskörper 6 fixiert sich bei Druckbeaufschlagung in den Übertragungsringen 1 und wird über seine Dichtlippen beweglich gegen den Mittelring 3 abgedichtet. Der Stellring 7 (Nutmutter) verbindet die Bauteile 2, 3, 4 fest mit der Wickelwelle. Die O-Ringe 8 dienen als feststehende Abdichtung der Wickelwelle gegen den Mittelring 3. Die Gürtelringe 9 verhindern das Aufblähen nicht im Eingriff befindlicher Expansionskörper 6. Sie sind so gestaltet, daß sie in ihrem Innendurchmesser erst bei vollem Außendurchmesser des Expansionskörpers 6 dessen weitere Ausdehnung begrenzen. Die Leckluftnuten 11 verhindern einen unerwünschten Druckausgleich von Luftkammer 10 und Innenraum der Wickelhülse 13.

Der pneumatische Wickelkörper 16 besteht im Wesentlichen aus dem aufblasbaren Expansionskörper 6. Wird der Expansionskörper 6 mit Druckluft beaufschlagt, ver­ spannt er sich radial gegen die Wickelhülse 13 und axial gegen die Friktionselemente 5. Um einen Druckausgleich über das Lagersystem zu verhindern, sind Dichtelemente wie O-Ring 8 und Dichtlippen des Expansionskörpers 6 zum Mittelring 3 erforderlich. Die Wickelhülse 13 sitzt mit Spiel auf den Distanzringen 2. Werden die Expansions­ körper 6 mit Druckluft beaufschlagt, dehnen sie sich aus und werden von innen an die Wickelhülsen 13 gepreßt. Dies könnte dazu führen, daß sich zwischen Wickelhülse 13 und Distanzring 2 sowie zwischen zwei benachbarten Expansionskörpern 6 ein Luft­ einschluß bildet, der ebenfalls einen Druck aufbaut, und der gezielten Ausdehnung des Expansionskörpers 6 entgegenwirkt. Um dies zu verhindern, sind auf dem Umfang des Expansionskörpers 6 in axialer Richtung Leckluftnuten 11 angebracht, die einen solchen Lufteinschluß verhindern.

Wenn die Wickelhülsen 13 so auf die Wickelwelle 12 aufgebracht sind, daß nicht alle Expansionskörper 6 in Eingriff sind, wird ein unkontrolliertes Ausdehnen der Expan­ sionskörper 6 durch die auf den Expansionskörpern 6 aufgebrachten Gürtelringe 9, die eine Ausdehnungsbegrenzung des Expansionskörpers 6 darstellen, verhindert.

Beim Aufwickeln von Folien oder Papier ist es wünschenswert, daß sich die Wickel­ welle mit einem manipulierbaren Schlupf zur Wickelhülse dreht. Hierzu müssen die ra­ dialen und axialen Kräfte in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Dies wird durch die Geometrie des Übertragungsringes 1 erreicht. Die konische Form des Innenraumes des Übertragungsringes 1 verhindert ein Ausbrechen des Expansionskör­ pers 6 beim Ausdehnen.

Claims (2)

1. Pneumatische Wickelwelle, die im Inneren eine axiale Bohrung zur Zuführung von Druckluft und von dieser Bohrung abzweigende radiale Bohrungen auf­ weist und auf der wenigstens die folgenden Elemente a) bis c) mehrfach auf­ gebracht sind.

• a) Wickelkörper, die eine Luftkammer aufweisen, die ringförmig von einem Expansionskörper umgeben ist, an den seinerseits beidseits je ein Übertragungsring anschließt, wobei die radialen Bohrungen der Wickelwelle mit den Luftkammern verbunden sind, die Übertragungs­ ringe eine zum Expansionskörper konisch geformte Wange besitzen, die eine kraftschlüssige Verbindung von Übertragungsring und Expan­ sionskörper ermöglichen,
• b) an die Übertragungsringe anschließende ringförmige Friktionselemente und
• c) an die ringförmigen Friktionselemente anschließende Distanzringe die fest mit der Wickelwelle verbunden sind.

2. Pneumatische Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskörper aus einem elastischen Material geformt sind, umlaufende Nuten, in die nicht dehnbare Gürtelringe eingelegt sind, und zu den umlaufenden Nuten querlaufende Leckluftnuten besitzen.