DE19921637A1 - Paper, plastic or textile web winding shaft has braking system which is capable of rapid disassembly and re-assembly for repair - Google Patents
Paper, plastic or textile web winding shaft has braking system which is capable of rapid disassembly and re-assembly for repairInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Friktionswickelwelle mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a friction winding shaft with the features according to Preamble of claim 1.
Mit Umrollschneidemaschinen werden flexible Bahnen aus Kunststoff, Papier, Textilmaterial usw. in Streifen geschnitten und auf Wickelhülsen auf gewickelt. Die Hülsen, meist in der Breite der geschnittenen Streifen, werden auf Wickelwellen aufgeschoben und darauf durch radialwirkende Spann elemente festgespannt.With rewinding machines, flexible webs made of plastic, Paper, textile material etc. cut into strips and on winding cores wrapped. The sleeves, usually the width of the cut strips, are pushed onto winding shafts and then by radially acting clamping elements clamped.
Durch unterschiedliche Spannungen in der Materialbahn oder unterschied liche Materialdicke kann es beim Aufwickeln zu unterschiedlichen Wickel durchmessern kommen, die unterschiedliche Hülsendrehzahlen für einzelne Bänder erforderlich machen. Um dies zu erreichen, werden auf die Wickel wellen ringförmige Friktionselemente aufgesetzt, die auf den Spann elementen durchrutschen können und damit unterschiedliche Wickel spannungen ausgleichen. Die Wickelwelle wird dabei mit Voreilung ange trieben. Die Wickelspannung kann über den Druck der Spannelemente gesteuert werden.Due to different tensions in the material web or different The material thickness can be different when winding diameters come, the different sleeve speeds for individual Make tapes necessary. To achieve this, be on the wrap wave-shaped friction elements placed on the instep elements can slip through and thus different wraps equalize tensions. The winding shaft is then advanced drove. The winding tension can be controlled by the pressure of the tensioning elements to be controlled.
Die Friktion erfolgt also zwischen Spannwelle und Friktionselement, während zwischen Friktionswelle und Wickelhülse eine drehfeste Verbin dung hergestellt werden muß, da sonst die Wickelhülsen bei Schlupf durch Reibkräfte beschädigt würden.The friction takes place between the tension shaft and the friction element, while a non-rotatable connection between the friction shaft and the winding tube dung must be produced, otherwise the winding tubes in case of slip Friction forces would be damaged.
Bei den aus der DE 28 56 066 C2 und DE 42 44 218 C1 bekannten Friktions wickelwellen sind zur Bildung einer rutschfesten Verbindung zwischen dem Reibringen und Wickelhülsen und zum Ausgleich unterschiedlicher Hülsen innendurchmesser am Umfang der Reibringe elastische Vorsprünge erfor derlich. Diese sind in Antriebsrichtung geneigt und legen sich von innen mit Vorspannung an die Wickelhülsen an. Diese elastischen Vorsprünge stehen am Umfang der Welle hervor und können leicht beschädigt werden. Nach längerem Gebrauch setzt sich Schmutz und Abrieb zwischen den Vorsprüngen fest und stört die einwandfreie Funktion. Die widerhaken förmigen Element können insbesondere bei Wickelhülsen aus Pappe zur Beschädigung der Hülseninnenflächen führen.In the friction known from DE 28 56 066 C2 and DE 42 44 218 C1 winding shafts are used to form a non-slip connection between the Friction rings and winding cores and to compensate for different cores inner projections on the circumference of the friction rings require elastic projections such. These are inclined in the drive direction and lie with the inside Preload on the winding tubes. These elastic projections stand on the circumference of the shaft and can easily be damaged. To Prolonged use dirt and abrasion settles between the Protrusions firmly and disrupts proper functioning. The barbs shaped element can be used in particular for winding cores made of cardboard Damage to the inner surface of the sleeve.
Von großem Nachteil ist außerdem, daß die Wickelhülsen nur bei gleichzeitigem ständigen Drehen in Richtung der Neigung der Elemente auf die Wickelwelle aufgebracht oder von dieser entfernt werden können. Dies führt zu langen Maschinenrüstzeiten und verhindert den Einsatz einfacher automatischer Beschickungs- und Entladevorrichtungen.Another major disadvantage is that the winding cores are only at at the same time rotating in the direction of the inclination of the elements the winding shaft can be applied or removed from it. This leads to long machine set-up times and prevents use more easily automatic loading and unloading devices.
Bei der aus der Auslegeschrift 11 43 074 bekannten Wickelwelle werden Reibbuchsen pneumatisch gespannt und die drehfeste Verbindung durch Gummiringe hergestellt, die sich durch eine zusätzliche axiale Krafteinleitung radial ausdehnen und gegen die Wickelhülsen gepreßt werden.In the winding shaft known from the specification 11 43 074 Pneumatically tensioned friction bushes and the non-rotatable connection Rubber rings made, which are characterized by an additional axial force transmission expand radially and be pressed against the winding tubes.
Bei beiden oben genannten Ausführungen ist zum Austausch eines beschädigten Friktionselementes meist eine arbeitsaufwendige Demontage anderer Elemente erforderlich.In both of the above versions, one is to be replaced damaged friction element usually a laborious disassembly other elements required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Friktionswickelwelle der eingangs erläuterten Art weiterzuentwickeln, die keine nachteiligen vorste henden Klemmelemente am Umfang der Friktionselemente aufweist, ein schnelles, ungehindertes Aufschieben und Entnehmen der Wickelhülsen ermöglicht, keine zusätzliche axiale Kraft zur Hülsenklemmung erfordern, einen einfachen Austausch eines beschädigten Friktionselementes ermög licht und aus wenigen Teilen kostengünstig gefertigt werden kann.The invention has for its object a friction winding shaft continue to develop the type explained at the beginning, which are not disadvantageous has clamping elements on the circumference of the friction elements quick, unimpeded pushing on and removing of the winding tubes allows no additional axial force to be used to clamp the sleeve, enables a simple replacement of a damaged friction element light and can be manufactured inexpensively from a few parts.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Durch radial dehnbare Friktionselemente ist es vorteil hafterweise möglich, den Druck der Spannelemente mit dem der Schlupf bzw. die unterschiedlichen Drehzahlen zwischen Antriebswelle und Wickelhülsen gesteuert werden, gleichzeitig zum rutschfesten Spannen der Wickelhülsen zu verwenden, so daß keine zusätzlichen Klemmelemente zwischen Friktionsringen und Wickelhülsen und auch keine zusätzliche axiale Kraft eingeleitet werden muß. Da die Friktionselemente im ungespann ten Zustand kleiner sind als der Innendurchmesser der Wickelhülsen, lassen sich diese leicht aufstecken und abziehen. Die Dehnbarkeit ermöglicht außerdem, daß beschädigte Friktionselemente ausgetauscht werden können ohne andere Elemente zu demontieren. Sie werden über die anderen Elemente hinweg abgezogen oder aufgesteckt.This object is achieved by the included in claim 1 Features resolved. It is advantageous due to the radially stretchable friction elements fortunately possible, the pressure of the clamping elements with that of the slip or the different speeds between the drive shaft and Winding cores are controlled, at the same time for non-slip tensioning of the To use winding sleeves, so that no additional clamping elements between friction rings and winding sleeves and also no additional axial force must be introduced. Since the friction elements in the unclamped th state are smaller than the inner diameter of the winding tubes put them on and pull them off easily. The extensibility enables also that damaged friction elements can be replaced without dismantling other elements. You will be above the others Elements removed or attached.
Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.Further advantageous forms of training are from the subclaims evident.
In den Ansprüchen 2 und 3 wird empfohlen die Friktionselemente als am Umfang schräggeschlitzte Buchsen aus federelastischem Material auszubilden.In claims 2 and 3, the friction elements are recommended as on Circumferential slanted sleeves made of resilient material to train.
Nach Anspruch 4 ist es möglich die Friktionselemente aus Segmenten zusammenzusetzen, die durch Zugfedern zusammengehalten werden.According to claim 4, it is possible the friction elements from segments assemble, which are held together by tension springs.
Es ist von Vorteil auf die Friktionselemente nach Anspruch 5 und 6 elastische Schläuche aufzuziehen, welche die Rückstellkraft der Elemente verstärken, eine gute Oberflächenhaftung aufweisen und gewisse Innen durchmessertoleranzen der Wickelhülsen ausgleichen.It is advantageous to the friction elements according to claims 5 and 6 elastic hoses, which increase the restoring force of the elements reinforce, have good surface adhesion and certain interior Compensate for the diameter tolerances of the winding cores.
Nach Anspruch 7, 8 und 9 wird eine gute Haftung der Außenflächen der Frik tionselemente empfohlen, die durch Spitzen oder Rippen verstärkt werden kann, während die Innenflächen verschleißarmen und abriebsfest sein sollen. Es wird nach Anspruch 10 empfohlen, die Friktionselemente im Durchmesser so zu gestalten, daß sich die Wickelhülsen im ungespannten Zustand leicht aufschieben und abziehen lassen und nach Anspruch 11 die Elemente dicht an dicht über die gesamte Spannbreite anzuordnen.According to claim 7, 8 and 9, a good adhesion of the outer surfaces of the Frik recommended elements that are reinforced by tips or ribs can, while the inner surfaces should be low-wear and abrasion-resistant. It is recommended according to claim 10, the friction elements in diameter to be designed in such a way that the winding cores are easy in the untensioned state slide on and pull off and according to claim 11 the elements are sealed to be arranged closely over the entire span.
Es wird empfohlen nach Anspruch 12 an den Enden und nach Anspruch 13 auch zwischen den Friktionselementen Führungsstücke an den Spannele mente zu befestigen, die ein axiales verrutschen der Friktionselemente verhindern.It is recommended according to claim 12 at the ends and according to claim 13 also between the friction elements guide pieces on the Spannele to fasten elements that cause the friction elements to slide axially prevent.
Nach Anspruch 14 können die Spannelemente als schmale Leisten aus geführt werden über die, zur Vergleichmäßigung des radialen Druckes, dehnbare geschlitzte Zwischenbuchsen aufgeschoben werden. Diese Buch sen sind über einen Stift o. ä. mit einer Leiste fest verbunden und haben vorzugsweise die Breite der Friktionsringe. Bei radialem Druck der Spannleisten wird die Zwischenbuchse gedehnt und gegen die Friktionsringe gedrückt. According to claim 14, the clamping elements as narrow strips over the, to equalize the radial pressure, stretchable slotted intermediate bushes can be pushed on. This book sen are firmly connected to a bar and have a pin or the like preferably the width of the friction rings. At radial pressure the The intermediate bushing is stretched against the Friction rings pressed.
In den Ansprüchen 15 und 16 kann der radiale Druck in einer hohlen Antriebswelle oder am Umfang einer vollen Welle erzeugt werden.In claims 15 and 16, the radial pressure can be hollow Drive shaft or be generated on the circumference of a full shaft.
Weitere Details der Erfindung werden in den Zeichnungen erläutert, die ein bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darstellen. Es zeigen:Further details of the invention are explained in the drawings, which schematically represent preferred embodiments of the invention. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Wickelwelle in gespanntem Zustand. Der Schnitt verläuft gemäß der Schnittlinie B-B von Fig. 2 Fig. 1 shows a cross section through the winding shaft in the tensioned state. The section runs along section line BB of FIG. 2
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Teilstück einer Wickelwelle. Der Schnitt verläuft gemäß Schnittlinie A-A von Fig. 1 Fig. 2 shows a longitudinal section through a section of a winding shaft. The section runs along section line AA of FIG. 1
Fig. 3 ein Friktionselement bestehend aus zwei Halbschalen, die mit Zugfedern zusammengehalten werden Fig. 3 shows a friction element consisting of two half-shells which are held together with tension springs
Fig. 4 eine Seitenansicht von Fig. 3 FIG. 4 is a side view of FIG. 3
Fig. 5 einen Schnitt durch ein geschlitztes Friktionselement mit Gummischlauchmantel gemäß Schnittlinie D-D in Fig. 6 Fig. 5 shows a section through a slotted friction with rubber hose mantle according to section line DD in Fig. 6
Fig. 6 einen Längsschnitt durch 3 Friktionselemente entsprechend Linie C-C von Fig. 5 Fig. 6 shows a longitudinal section through 3 friction elements corresponding to line CC of Fig. 5
Fig. 7 einen Querschnitt einer Wickelwelle nach Anspruch 14 mit Zwischenbuchsen und Spannleisten. Der Schnitt verläuft gemäß der Schnittlinie B-B von Fig. 8 Fig. 7 shows a cross section of a winding shaft according to claim 14 with intermediate bushings and clamping strips. The section runs along section line BB of FIG. 8
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Teilstück einer Wickelwelle nach Anspruch 14 mit Zwischenbuchsen und Spannleisten in gespann tem Zustand. Der Schnitt verläuft gemäß Schnittlinie A-A von Fig. 7. Fig. 8 shows a longitudinal section through a section of a winding shaft according to claim 14 with intermediate bushings and clamping strips in a tensioned state. The section runs along section line AA of FIG. 7.
Fig. 1 und 2 zeigen die Friktionswelle in druckbeaufschlagtem also gespann tem Zustand. Fig. 1 and 2 show the friction shaft in pressurized so strained system state.
Die Antriebswelle 1 mit Lagerzapfen 18 ist nur prinzipiell angedeutet. In der Welle sind zentral oder am Umfang pneumatische, hydraulische oder mechanische Drucksysteme angeordnet, (nicht dargestellt, da sie bekannt' sind und die Neuerung nicht betreffen). Diese Drucksysteme erzeugen Kräfte in Richtung der eingezeichneten Vektoren 7 gegen die Innenflächen von Spannelementen 5. In dem Ausführungsbeispiel sind vier Spannelemente 5 dargestellt, die drehfest aber radial bewegbar mit der Antriebswelle 1 verbunden sind und sich über die gesamte Länge des Spannbereiches erstrecken. The drive shaft 1 with journal 18 is only indicated in principle. Pneumatic, hydraulic or mechanical pressure systems are arranged in the shaft centrally or on the circumference (not shown since they are known and do not relate to the innovation). These pressure systems generate forces in the direction of the drawn vectors 7 against the inner surfaces of clamping elements 5 . In the exemplary embodiment, four clamping elements 5 are shown, which are connected to the drive shaft 1 in a rotationally fixed but radially movable manner and extend over the entire length of the clamping area.
Die Spannelemente 5 werden durch die radialen Kräfte mit ihrer Außenfläche gegen die am Umfang geschlitzten Friktionselemente 2 gedrückt, die sich dadurch ihr federelastisches Verhalten aufweiten bis sie mit dem auf ihrer Außenfläche direkt oder über einen aufgezogenen gummielastischen Schlauch 3 an den Innenflächen der aufgeschobenen Wickelhülsen 14 drehfest anliegen. Die Wickelhülsen 14 sind mit axialem Abstand aufgesetzt, können aber auch dicht an dicht aufgeschoben werden.The clamping elements 5 are pressed by the radial forces with their outer surface against the circumferentially slotted friction elements 2 , which thereby expand their resilient behavior until they are rotatably fixed to the inner surfaces of the pushed-on winding sleeves 14 with the outer surface directly or via a rubber-elastic hose 3 issue. The winding sleeves 14 are placed at an axial distance, but can also be pushed on tightly.
Bei Druckentlastung werden die Spannelemente 5 durch die Rückstellkraft der Friktionselemente und evtl. die Spannung der Schläuche 3 radial nach innen bewegt. Gleichzeitig verringert sich der Durchmesser der Friktions elemente 2 und der Schläuche 3 soweit, daß die Wickelhülsen 14 leicht von der Welle heruntergeschoben bzw. neue aufgesteckt werden können.When the pressure is released, the tensioning elements 5 are moved radially inwards by the restoring force of the friction elements and possibly the tension of the hoses 3 . At the same time, the diameter of the friction elements 2 and the tubes 3 is reduced to such an extent that the winding tubes 14 can easily be pushed down from the shaft or new ones can be attached.
An den seitlichen Enden der Spannelemente 5 sind einzelne Führungsstücke 9 mit Schrauben 8 befestigt, die ein axiales verrutschen der Friktionselemente 2 verhindern. Diese Führungsstücke 9 können auch zwischen den Friktionselementen 2 auf den Spannelementen 5 befestigt sein.At the lateral ends of the clamping elements 5 , individual guide pieces 9 are fastened with screws 8 , which prevent the friction elements 2 from slipping axially. These guide pieces 9 can also be fastened between the friction elements 2 on the tensioning elements 5 .
Die Werkstoffe der Spannelemente 5 und der Friktionselemente 2 werden so gewählt, daß zwischen beiden im gespannten Zustand der Welle ein Schlupf möglich ist, so daß die Antriebswelle 1 mit den Spannelementen 5 mit einer größeren Drehzahl laufen kann als die Friktionselemente 2 mit der rutschfest verbundenen Wickelhülsen 14, die durch die Zugkraft der aufzuwickelnden Materialstreifen (nicht dargestellt) gebremst wird.The materials of the clamping elements 5 and the friction elements 2 are chosen so that a slip is possible between the two in the tensioned state of the shaft, so that the drive shaft 1 with the clamping elements 5 can run at a higher speed than the friction elements 2 with the non-slip winding sleeves 14 , which is braked by the tensile force of the material strips to be wound up (not shown).
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine weitere Ausführungsform von Friktions elementen, die aus zwei Halbschalen 10 gebildet werden, welche mit zwei Zugfedern 13 dehnbar verbunden sind. Um eine gute Haftung zu den Wickelhülsen 14 zu erreichen, kann die Außenfläche der Halbschalen 10 wie dargestellt mit Spitzen 12 oder Rippen 11 versehen werden. Fig. 3 and Fig. 4 show a further embodiment of friction elements, which are formed from two half-shells 10, which are extensively connected with two tension springs 13 . In order to achieve good adhesion to the winding tubes 14 , the outer surface of the half-shells 10 can be provided with tips 12 or ribs 11 as shown.
In Fig. 5 und Fig. 6 wird das Friktionselement 2 von Fig. 1 im Detail dargestellt. Das federelastische ringförmige Friktionselement 2 ist eine am Umfang durchgehend geschlitzte Buchse. Der Schlitz 4 verläuft vorzugs weise schräg zur Umfangsrichtung. Die Schlitze nebeneinander-liegender Friktionselemente 2 werden, wie in Fig. 6 mit drei Elementen dargestellt, spiegelbildlich angeordnet, damit sie sich bei unterschiedlicher Drehzahl nicht verhaken.In Fig. 5 and Fig. 6, the friction element 2 of Figure 1 is shown in detail.. The resilient annular friction element 2 is a bushing that is continuously slotted on the circumference. The slot 4 preferably runs obliquely to the circumferential direction. The slots of adjacent friction elements 2 are, as shown in FIG. 6 with three elements, arranged in mirror image so that they do not get caught at different speeds.
Auf die Friktionselemente sind mit Vorspannung gummielastische Schläuche 3 aufgezogen, wodurch die Friktionselemente 2 und die Spannelemente 5 radial zusammengedrückt werden. Beim Spannen der Welle dehnt sich der Schlauch 3 aus und bildet durch den hohen Haftwert des Gummis mit der Wickelhülse 14 eine rutschfeste Verbindung. Der Vorteil dieser Ausfüh rungsform liegt in der unkomplizierten Gestaltung einer dehnbaren Buchse und der geschlossenen gegen Schmutz und Staub geschützten Außenfläche.Rubber-elastic hoses 3 are pretensioned onto the friction elements, as a result of which the friction elements 2 and the tensioning elements 5 are radially compressed. When the shaft is tensioned, the hose 3 expands and forms a non-slip connection due to the high adhesive value of the rubber with the winding tube 14 . The advantage of this embodiment is the uncomplicated design of an expandable socket and the closed outer surface that is protected against dirt and dust.
In Fig. 7 und Fig. 8 wird eine Friktionswickelwelle dargestellt, bei der über 4 schmale Spannleisten 15, dehnbare, geschlitzte Zwischenbuchsen 16 aufgeschoben sind, die über einen Stift oder eine Schraube 17 mit einer Spannleiste fest verbunden sind. Werden die Spannleisten nach außen gedrückt, dehnt sich die Zwischenbuchse 16 aus und drückt gegen die Friktionsringe. Die Breite der Zwischenbuchsen entspricht vorzugsweise der Breite der Friktionsringe.In Fig. 7 and Fig. 8, a friction winding shaft is shown, in which 4 narrow clamping strips 15 , stretchable, slotted intermediate bushes 16 are pushed on, which are firmly connected to a clamping strip by means of a pin or a screw 17 . If the tensioning strips are pressed outwards, the intermediate bushing 16 expands and presses against the friction rings. The width of the intermediate bushings preferably corresponds to the width of the friction rings.
Claims (16)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |