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Die Erfindung betrifft eine Papier-
oder Papphülse
nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Papier- oder Papphülsen der
hier in Rede stehenden Art dienen bei- spielsweise, jedoch keineswegs
ausschließlich,
zum Aufwickeln von insbesondere dünnem bahnförmigen Wickelgut, beispielsweise
Papier, Folien, textilen oder vliesartigen Geweben oder dergleichen.
Dazu weisen die Papier- oder Papphülsen eine rohrförmige Gestalt
mit in der Regel im Wesentlichen glatter Außenumfangsfläche und
einer durchgehenden zentralen Ausnehmung auf.
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Es sind Papier- oder Papphülsen bekannt, die
aus jeweils einer Papierbahn bestehen, die senkrecht zur Hülsenachse
zugeführt
und auf einen entfernbaren Dorn gewickelt wird. Dabei entspricht
die Breite der Papierbahn im Wesentlichen der Länge der fertigen Hülse. Die
Wandstärke
der Hülse
wird neben der Dicke der Papierbahn im Wesentlichen durch die Anzahl
der Windungen oder Wicklungen bestimmt.
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Es sind weiter Papier- oder Papphülsen bekannt,
die aus einer Vielzahl von schmalen Papierbahnen bestehen, die nacheinander
bzw. in radialer Richtung neben- oder übereinander schiefwinklig zur Hülsenachse
auf einen entfernbaren Dorn derart aufgewickelt sind, dass jede
Papierbahn eine eigene Lage mit im Wesentlichen geschlossener Umfangsfläche bildet.
Die Wandstärke
der Hülse
wird dabei neben der Dicke der Papierbahnen im Wesentlichen durch
die Anzahl der separaten Papierbahnen bestimmt. Die Länge der
fertigen Hülse
ist dabei grundsätzlich
beliebig; eine Endlosfertigung ist möglich.
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Insbesondere bei der Verwendung derartiger Hülsen als
Wickelkerne für
Papier im Druckereibereich werden bei einer großen Länge der Hülsen von mehr als 4 m hohe
Abwickelgeschwindigkeiten bis zu 15 m/s und mehr gefordert. Dies
erfordert Hülsen möglichst
großen
Außendurchmessers
bei gleichzeitig gleichbleibendem Innendurchmesser, um die Hülsen mit
den herkömmlichen
Spanndornen der Druckmaschinen verwenden zu können. Um die Anforderungen
des Druckers zu erfüllen,
ist es bekannt, die Wandstärken
der Hülsen
zu vergrößern, um
bei gleichbleibendem Innendurchmesser den Außendurchmesser zu erhöhen. Dies
führt jedoch
zu schweren, insbesondere auch schwer handhabbaren, Hülsen, die
zudem teuer sind.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Papier-
oder Papphülse
dahingehend zu verbessern, dass bei möglichst geringem Hülsengewicht
vergleichsweise große
Außendurchmesser zu
erzielen sind, wobei gleichzeitig die Verwendung an herkömmlichen
Spanneinrichtungen sichergestellt sein soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Papier-
oder Papphülse
nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Papier- oder Papphülse gemäß der vorliegenden
Erfindung weist zunächst
eine aus einer Papier- oder Papplage oder einer Vielzahl von Papier-
oder Papplagen hergestellte Außenhülse auf. Diese
Außenhülse weist
dabei den grundsätzlich
bekannten Aufbau einer Hülse
nach dem Stand der Technik wie eingangs erläutert auf. Erfindungsgemäß ist mindestens
eine im Bereich mindestens eines axialen Endes der Außenhülse eingesetzte
Reduzierhülse
vorgesehen, deren Außendurchmesser
im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Außenhülse entspricht, wobei die Reduzierhülse und
die Außenhülse drehmomentübertragend
verbindbar sind.
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Dies bedeutet mit anderen Worten,
dass die Dimensionen der Außenhülse, insbesondere
der Außendurchmesser
und die Wandstärke,
zunächst
einmal völlig
frei wählbar
sind, insbesondere auch an die Forderungen des Druckers nach möglichst
großen Außendurchmessern
anpassbar sind. Durch die Einbringung einer Reduzierhülse in den
axialen Endbereich der Außenhülse, das
heißt
in den Bereich, der mit dem Spanndorn oder der Pinole bzw. der Aufnahme
der Druckmaschine zusammenwirkt, kann durch die Anpassung der Wandstärke der
Reduzierhülse der
Innendurchmesser und damit der Spann- bzw. Aufnahmedurchmesser frei
bestimmt werden. Damit wird eine erhöhte Gesamtwandstärke der
erfindungsgemäßen Papier-
oder Papphülse
nur noch in dem Bereich der Hülse
zur Verfügung
gestellt, in dem sie tatsächlich
notwendig ist. Dadurch lässt
sich in einfacher Weise ein Hülsenaufbau
mit großem
Außendurchmesser
und kleinem Innendurchmesser im Spannbereich bei gleichzeitig vergleichsweise
geringem Hülsengewicht
realisieren.
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Es ist bei einfachen Anwendungen
und geringen Hülsenlängen grundsätzlich denkbar,
eine erfindungsgemäße Hülse frei
auskragend lediglich axial einseitig zu lagern. Dabei reicht die
Anordnung einer einzigen Reduzierhülse an lediglich einem axialen
Ende der Hülse
durchaus aus. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
jedoch ist an jedem axialen Ende der Außenhülse jeweils eine Reduzierhülse in der Außenhülse angeordnet,
so dass eine beidseitige symmetrische Auflagerung bzw. Einspannung
erfolgen kann.
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Die Reduzierhülse kann aus grundsätzlich beliebigem
Material bestehen, beispielsweise aus Metall, Holz oder Kunststoff.
Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
jedoch ist die Reduzierhülse
aus einer Papier- oder Papplage oder einer Vielzahl von Papier- oder Papplagen hergestellt
und weist somit grundsätzlich
den gleichen Aufbau wie die Außenhülse auf.
Durch die Verwendung von gleichen Materialien, nämlich Papier oder Pappe, für die Außenhülse und
die Reduzierhülse
ergibt sich insbesondere eine leichte Entsorgbarkeit nach Verwendung.
Die Kennwerte Art des verwendeten Papiers, beispielsweise Festigkeit und
Dicke der Lagen, können
bei der Außenhülse und
der Reduzierhülse
gleich sein; notwendig ist dies jedoch keineswegs.
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Um die Drehbewegung bzw. die Kräfte und Momente
des Antriebs der Spannvorrichtung auf die Außenhülse und damit auf das ab- bzw.
aufzuwickelnde Material zu übertragen,
ist eine drehmomentübertragende
Kopplung von Reduzierhülse
und Außenhülse zwingend
erforderlich. Dies kann, insbesondere bei vergleichsweise geringen
zu übertragenden
Drehmomenten, in einfachster Weise nach einem Ausführungsbeispiel
dadurch erfolgen, dass die Reduzierhülse nach Art einer Presspassung
in der Außenhülse drehmomentübertragend
befestigt ist.
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Ferner kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
die Reduzierhülse
mit der Außenhülse verklebt
sein. Dabei kann die Verklebung vollflächig, ring-, streifen- oder
punktförmig
oder nach einem sonstigen geometrischen Muster erfolgen.
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Insbesondere wenn hohe Drehmomente
zu übertragen
sind, wie es in der Papierindustrie und im Druckereibereich regelmäßig der
Fall ist, können nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel
Mitnehmerelemente vorgesehen sein, die die Reduzierhülse und
die Außenhülse formschlüssig miteinander verbinden.
Derartige Mitnehmerelemente können
dabei beispielsweise durch entsprechende form- und/oder funktionskomplementäre Ausfräsungen in der
Innenwand der Außenhülse und
der Außenwand der
Reduzierhülse
gebildet werden, die nach Art einer Keilwelle zusammenwirken.
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Nach einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung jedoch werden die Mitnehmerelemente durch zumindest
im Wesentlichen radial verlaufende stift-, bolzen- oder zapfenartige Mitnehmer
gebildet, die sowohl in die Wand der Außenhülse als auch in die Wand der
Reduzierhülse eingreifen
oder diese durchgreifen. Dabei können diese
Mitnehmer sowohl von radial innen als auch von radial außen beispielsweise
in entsprechende Bohrungen eingesteckt oder aber nach Art eines
Stiftes oder Nagels in die Hülsen
eingeschlagen werden.
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Die Dimensionen der erfindungsgemäßen Papier-
oder Papphülse
sind grundsätzlich
beliebig und hängen
vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Besonders bevorzugt lassen sich
die erfindungsgemäßen Vorteile
bei Hülsen
mit einer Länge
der Außenhülse zwischen
3 m und 6 m und einer Länge
der Reduzierhülse
zwischen 100 mm und 500 mm erzielen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel beträgt der Innendurchmesser
der Reduzierhülse zwischen
75 und 250 mm. Insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Hülse im Druckereibereich
beträgt
dieser Durchmesser in etwa 150 mm. Dies entspricht dem üblichen
bei Druckmaschinen verwendeten Spanndorn- bzw. Pinolendurchmesser.
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Die Wandstärke der Außenhülse ist erfindungsgemäß grundsätzlich beliebig,
insbesondere unabhängig
von der Spanneinrichtung, und hängt letztendlich
nur vom jeweiligen Belastungsfall und insbesondere auch der Hülsenlänge ab.
Vorzugsweise beträgt
die Wandstärke
der Außenhülse zwischen 10
und 20 mm.
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Die Wandstärke der Reduzierhülse wird
zum einen durch den Innendurchmesser der Außenhülse und zum anderen den Durchmesser
der Spanneinrichtung bestimmt. Vorzugsweise wird die Papier- oder
Papphülse
dabei insgesamt so ausgelegt, dass die Wandstärke der Reduzierhülse zwischen
10 und 50 mm, insbesondere zwischen 15 und 30 mm, beträgt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt
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1 im
Längsschnitt
in schematischer nicht maßstabsgetreuer
Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Papier-
oder Papphülse.
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Die in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Papier-
oder Papphülse 1 weist
zunächst
eine Außenhülse 2 mit
zwei axialen Enden 3 und 4 auf. Die Außenhülse 1 ist
als Hartpapierhülse
aus einer Vielzahl von Papierlagen spiralig gewickelt. Die Außenhülse 2 weist
beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel
eine axiale Länge
von 4,32 m auf. Der Außendurchmesser
DA der Außenhülse 2 beträgt bei diesem
Ausführungsbeispiel
220 mm; der Innendurchmesser DI 190 mm.
Damit ergibt sich eine Wandstärke
der Außenhülse 2 von
15 mm.
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Im Bereich beider axialen Enden 3 und 4 der Außenhülse 2 ist
jeweils eine Reduzierhülse 5 bzw. 6 in
der Außenhülse 2 derart
angeordnet, dass die nach axial außen weisenden Enden 7 und 8 der
Reduzierhülsen 5 und 6 jeweils
mit den axialen Enden 3 und 4 der Außenhülse 2 fluchten.
Die Reduzierhülsen 5 und 6 sind
dabei identisch. Die Reduzierhülsen
weisen jeweils eine axiale Länge
von 300 mm auf. Der Außendurchmesser
der Reduzierhülsen 5 und 6 entspricht
im Wesentlichen dem Innendurchmesser DI der
Außenhülse 2,
so dass die Reduzierhülsen 5 und 6 im
Wesentlichen vollflächig
an der Innenwand der Außenhülse anliegen.
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Der Innendurchmesser DRI der
Reduzierhülsen 5 und 6 beträgt in etwa
150 mm und entspricht damit im Wesentlichen dem Spanndurchmesser der im
Druckereibereich gebräuchlichen
Spanndorne bzw. Pinolen. Damit ergibt sich zwangsläufig bei
dem in der 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
für die
Reduzierhülsen 5 und 6 eine
Wandstärke
von 20 mm. Insgesamt ist leicht zu ersehen, dass letztendlich bei
beliebiger Geometrie der Außenhülse durch einfache Änderung
der Wandstärke
der Reduzierhülsen
eine Anpassung an beliebige Spannmitteldurchmesser erfolgen kann.
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Zur drehmomentübertragenden Kopplung der Reduzierhülsen 5 und 6 mit
der Außenhülse 2 ist, wie
in der Figur lediglich angedeutet ist, eine Vielzahl von radial
angeordneten nagelartigen Stiften 9 vorgesehen, die von
radial außen
durch die Außenhülse 2 in
die Wand der Reduzierhülsen 5 und 6 getrieben sind
und so auf einfache Weise eine formschlüssige drehmoment- und kraftübertragende
Verbindung von Außenhülse 2 und
Reduzierhülsen 5 und 6 bewirken.