DE2128851B1

DE2128851B1 -

Info

Publication number: DE2128851B1
Application number: DE2128851A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1972-05-25
Also published as: DE2128851C2

Description

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Auf- gabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß auch schwere Rollen mit gegebenenfalls unrunden Wickelhülsen trotz außermittigen Einführens in den Spannkopf sicher gespannt und dabei zentriert werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Spannbacken an der Innenseite je drei Keilflächen aufweisen, von denen die mittlere eine geringere Neigung als die beiden anderen hat und durch einen Absatz von der der Wickelhülse zugekehrten Keilfläche abgetrennt ist, während die Neigung der beiden anderen Keilflächen gleich der Neigung einer den jeweiligen Spannbacken stützenden Keilfläche des Spanndornes ist, und der Spanndorn einen Absatz besitzt, gegen den der Absatz der Spannbacke im ungespreizten Zustand anliegt.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in an sich bekannter Weise zwei einander gegenüberliegende, auf je einem Wellenende angeordnete Spannköpfe vorgesehen.
Vorteilhaft sind die Spannbacken an ihren beiden Enden durch die die Rückholvorrichtung bildenden Federn elastisch gegen den Spanndorn drückbar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die an der Wickelhülse innen und stirnseitig angreifenden Flächen der Spannbacken mit einer Riffelung versehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Spannkopf im entlasteten Zustand und Fig. 2 einen Schnitt durch den Spannkopf gemäß F i g. 1 in der Spannstellung.
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Spanndorn ist mittels eines Achszapfens 18 an einem nicht dargestellten Wellenende befestigt. Der Spanndorn 1 umfaßt mehrere, z.B. vier Keilflächen9, die zu dem dem Achszapfen 18 abgewandten, einspannseitigen Ende des Spanndornes 1 zu dessen Mittellängsachse A-A hin geneigt verlaufen. Hinter den einspannseitigen Enden der Keilflächen 9 ist ein Absatz 10 vorgesehen, auf den eine der Zahl der Keilflächen 9 entsprechende Zahl von Schrägflächen 11 folgt. Auch die Schrägflächen 11 laufen in Richtung zum einspannseitigen Ende des Spanndornes zu seiner Mittellängsachse A-A hin geneigt. An die Schrägflächen 11 schließt sich ein zylindrischer Ansatz 12 an, dessen einspanuseitiges Ende einen vorstehenden Rand 13 trägt.
Jeder der Keilflächen 9 ist eine Spannbacke 2 zugeordnet. Auf der Innenseite jeder Spannbacke 2 sind drei Keilflächen 5, 6 und 7 vorgesehen. Dabei ist die Neigung der Keilflächen 5 und 7 gleich gewählt, während die Keilfläche 6 eine geringere Neigung aufweist. Hierdurch wird ein Absatz 8 zwischen den Keilflächen 6 und 7 gebildet. Die Spannbacken 2 sind ferner mit je einer zweckmäßig geriffelten oder aufgerauhten Außenfläche 14 versehen, an deren dem Achszapfen 18 zugewandten Ende ein nach außen vorspringender Rand oder Fläche 15 vorgesehen ist.
Die Spannbacken 2 sind mittels zweier Federn 3, 4 in Anlage an dem Spanndorn 1 gehalten. Jede Spannbacke 2 weist außerdem am einspannseitigen Ende noch eine zylindrische Fläche 17 auf. Die vorstehend beschriebenen Teile bilden einen Spannkopf.
Die Einspannvorrichtung umfaßt zweckmäßig zwei Spannköpfe, die gleichzeitig von den beiden Enden her in eine Wickelhülse 16 eingeführt werden. Im entlasteten Zustand des Spannkopfes, der in Fig. 1 wiedergegeben ist, stützen sich die mittleren Keilflächen 6 der Spannbacken 2 an den entsprechenden Keilflächen 9 des Spanndornes 1 und die zylindrischen Flächen 17 am zylindrischen Ansatz 12 ab.
Gleichzeitig liegt der Absatz 8 jeder Spannbacke 2 am Absatz 10 des Spanndornes an. Ein Abrutschen der Spannbacken 2 über das einspannseitige Ende des Spanndornes 1 ist außerdem durch den Rand 13 wirksam verhindert. Im entlasteten Zustand verlaufen die Außenflächen 14 der Spannbacken 2 in Richtung zum einspannseitigen Ende des Spannkopfes 1 geneigt. Durch diese Lage der Spannbacken 2 wird das Einschieben der Spannköpfe in die Wickelhülse erleichtert.
Wird ein Spannkopf in eine Wickelhülse 16 eingeführt, so spielt es zunächst keine Rolle, ob einer der Spannbacken 2 mit Teilen der Wickelhülse 16 in Berührung kommt. Sollte dieser Fall auftreten, so verbleibt der Spannbacken 2 infolge der Anlage des Absatzes 8 am Absatz 10 zunächst in der in Fig. 1 wiedergegebenen Lage, während die Wickelhülse 16 unter gleichzeitiger Zentrierung mit ihrem vorderen Ende entlang der Außenfläche 14 des betreffenden Spannbackens 2 gleitet. Trifft dann die Stirnfläche der Wickelhülse 16 gegen den Rand 15. so werden die Spannbacken 2 um die zwischen den Keilflächen 5 und 6 verlaufenden Kanten gekippt. Damit hebt sich der Absatz 8 vom Absatz 10 ab, so daß die Spannbacken 2 nunmehr mit den Keilflächen 5 und 7 auf den Keilflächen 9 des Spanndornes 1 in der Aufschieberichtung der Wickelhülse 16 gleiten können.
Sobald dieser Zustand erreicht ist, verlaufen die Außenflächen 14 der Spannbacken 2 parallel zu den Innenflächen der Wickelhülse 16. Bei der weiteren Spannbewegung bewegen sich die Außenflächen 14 der Spannbacken 2 nicht nur parallel zur Mittellängsachse A-A, sondern gleichzeitig auch radial nach außen. Der Spannvorgang ist beendet, wenn die Außenflächen 14 an den entsprechenden Innenflächen der Wickelhülse 16 fest anliegen. wie dies Fig. 2 zeigt. Infolge der Spannung der Wickelhülse 16 mittels starrer Teile besteht die Möglichkeit, daß auch unrunde Wickelhülsen 16 auf ihre runde Ausgangsform zurückgedrückt und damit zentrisch eingespannt werden. Durch die zentrische Einspannung wird nicht nur das Auftreten von Unwuchten vermieden, sondern gleichzeitig sichergestellt, daß das Drehmoment von der Welle gleichmäßig über alle Spannbacken auf die Wickelhülse übertragen werden kann.
Das Zusammenschieben der Spannköpfe erfolgt vorzugsweise mittels eines pneumatischen Zylinders.
Der Druck auf den Zylinder wird auch während des Wickelvorganges aufrechterhalten. Bei einer etwaigen Deformierung der Wickelhülse, beispielsweise infolge der auf sie beim Abwickeln der Rolle wirkenden Belastung, werden die Spannköpfe enger aneinandergedrückt und dadurch die Außendurchmesser der Spannbacken vergrößert. Ein eventuell notwendiges Nachstellen während des Betriebes ist dadurch selbsttätig gegeben. ohne daß der Wickelvorgang unterbrochen werden muß.

Claims

Patentansprüche: 1. Einspannvorrichtung für eine Wickelhülse mit einem auf einem Wellenende angeordneten, in die Wickelhülse einschiebbaren Spannkopf, der mit entgegen einer Rückholvorrichtung abspreizbaren Spannbacken versehen ist, wobei das Abspreizen durch eine axiale Verschiebung der an der Innenseite Keilflächen aufweisenden Spannbacken auf einem kegelförmigen Spanndorn erfolgt und jede Spannbacke eine dem Innendurchmesser der Wickelhülse etwa entsprechende Außenfläche sowie einen an der Stirnseite der Wickelhülse angreifenden Rand besitzt, d adurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (2) an der Innenseite je drei Keilflächen (5, 6, 7) aufweisen, von denen die mittlere (6) eine geringere Neigung als die beiden anderen hat und durch einen Absatz (8) von der der Wickelhülse (16) zugekehrten Keilfläche (7) abgetrennt ist, während die Neigung der beiden anderen Keilflächen (5, 7) gleich der Neigung einer den jeweiligen Spannbacken (2) stützenden Keilfläche (9) des Spanndornes (1) ist, und der Spanndorn (1) einen Absatz (10) besitzt, gegen den der Absatz (8) der Spannbacke (2) in ungespreiztem Zustand anliegt.
2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei einander gegenüberliegende, auf je einem Wellenende angeordnete Spannköpfe vorgesehen sind.
3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (2) an ihren beiden Enden durch die die Rückholvorrichtung bildenden Federn (3, 4) elastisch gegen den Spanndorn (1) drückbar sind.
4. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Wickelhülse (16) innen und stirnseitig angreifenden Flächen (14, 15) der Spannbacken (2) mit einer Riffelung versehen sind.

Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung für eine Wickelhülse mit einem auf einem Wellenende angeordneten, in die Wickelhülse einschiebbaren Spannkopf, der mit entgegen einer Rückholvorrichtung abspreizbaren Spannbacken versehen ist, wobei das Abspreizen durch eine axiale Verschiebung der an der Innenseite Keilflächen aufweisenden Spannbacken auf einem kegelförmigen Spanndorn erfolgt und jede Spannbacke eine dem Innendurchmesser der Wickelhülse etwa entsprechende Außenfläche, sowie einen an der Stirnseite der Wickelhülse angreifenden Rand besitzt.

Bei einer bekannten, zum Spannen leichter Wickelhülsen kleinen Durchmessers bestimmten Anordnung dieser Gattung ist als Rückholvorrichtung ein elastischer Spannring, z.B. ein Gummiring, vorgesehen.

Der Spannring ist in sich in Umfangsrichtung erstrekkende Nutabschnitte in den Außenflächen der Spannbacken festgelegt, ragt jedoch radial über die Außenflächen hinaus.

Beim Spannen schwerer Rollen, z.B. mit einem Gewicht bis zu 1t/2t, die auf Wickelhülsen mit einem Innendurchmesser von etwa 100 bis 200 mm aufgewickelt sind, läßt es sich im praktischen Betrieb kaum erreichen, daß die Mittellängsachse der Wickelhülse der auf einem Transportmittel herangefahrenen Rolle genau mit der Mittellängsachse des Spannkopfes vor Beginn des Spannvorganges fluchtet. Bei der bekannten Anordnung besteht daher die Gefahr, daß die Stirnseite der Wickelhülse am Beginn des Spannvorganges gegen die über die Außenfläche eines Spannbackens vorstehende Kante des Spannringes anläuft.

In diesem Fall versucht die Wickelhülse den Spannring aus einen Nutabschnitt herauszudrücken. Ein ordnungsgemäßes Einspannen erfolgt dagegen nicht.

Verstärkt wird dieser Nachteil noch dadurch, daß die Wickelhülsen schwerer Rollen häufig durch Transportbeanspruchungen unrund verformt sind. Weiterhin kann ein elastischer Spannring, selbst wenn eine unrunde Wickelhülse ordnungsgemäß auf den Spannkopf aufgebracht ist, diese Wickelhülse infolge seiner Elastizität nicht in ihre runde Ausgangsform zurückdrücken. Wird in einem solchen Fall das Material von der Rolle abgezogen, so treten infolge der exzentrischen Lagerung der Rolle erhebliche Belastungen, insbesondere der Lagerung des Spannkopfes auf, die zu einem frühzeitigen Verschleiß führen. Ein schneller Verschleiß ergibt sich weiterhin dadurch, daß zwischen dem kegelförmig verjüngten Abschnitt des Spanndornes und jedem Spannbacken nur eine örtlich sehr hohe Flächenpressungen ergebende Linienberührung erfolgt.

Zum Einspannen von Wickelhülsen, auf denen sich große schwere Rollen befinden, sind bereits Wellen verwendet worden, die in umständlicher Weise durch die Wickelhülsen zu schieben sind und zum Halten der Wickelhülsen eine Reihe von aus der Welle herausdrückbaren Elementen besitzen. Derartige Wellen müssen insbesondere bei schweren Kartonrollen von mindestens zwei Personen bedient werden.

Man hat daher Einspannvorrichtungen geschaffen, die aus je einem von beiden Seiten in die Wickelhülse einschiebbaren Kegel bestehen. Diese Kegel beschädigen jedoch das Ende der Wickelhülse und geben insbesondere bei einem erforderlichen großen Drehmoment zum Antrieb der Rolle keine sichere Kraftübertragung auf die Wickelhülse.

Ferner gibt es Spannköpfe mit abspreizbaren Spannbacken, die z.B. an Drehpunkten angelenkt sind. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß bei Abweichungen der Durchmesser der zu spannenden Wickelhülsen keine einwandfreie Anlage der zylindrischen Außenflächen der Spannbacken an der Innenfläche der Hülse erfolgt. Statt die Spannbacken über Drehpunkte auseinanderzuspreizen, hat man sie auch schon auf konischen Flächen in axialer Richtung verschoben, so daß sie sich auseinanderbewegen und auf den jeweiligen inneren Umfang der Wickelhülse einstellen. Die Bewegung der Spannbacken erfolgt dabei üblicherweise mittels eines Gewindes, das nicht nur den Herstellungsaufwand, sondern auch die Störanfälligkeit der Vorrichtung erhöht. Die Betätigung des Gewindes ist außerdem ein zusätzlicher Arbeitsgang nach dem Einfahren der Spannköpfe in die Wickelhülse. Eine Nachstellung des Gewindes während des Auf- oder Abrollens ist darüber hinaus nicht möglich, außer wenn die Wickelhülse angehalten wird. Ein Nachstellen kann jedoch notwendig werden, wenn sich die Wickelhülse unter der Belastung verformt oder sich die Spannbacken lockern.