DE2220159B2

DE2220159B2 - Wickelwelle zum Aufwickeln von Bändern

Info

Publication number: DE2220159B2
Application number: DE2220159A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 5441 Langenfeld Hoffacker; Willi 5670 Opladen Joeres; Helmut Dipl.-Ing. 5090 Leverkusen Lehmann
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1972-04-25
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1980-10-23
Also published as: GB1383626A; CH553722A; JPS4941767A; US3921926A; FR2182523A5; IT980309B; DE2220159C3; DE2220159A1; USB352965I5; BE798256A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelwelle zum Aufwikkeln von Bändern mit einer Vielzahl längs des Wellenkörpers angeordneter mit Kugellagern drehbar auf diesem gelagerter Wickelhülsenaufnahmen, die ihrerseits stirnseitig mittels Friktionsscheiben von auf dem Wellenkörper drehfest gelagerten Friktionsköpfen durch Anpressen angetrieben werden und deren Anpreßdruck von außen her über Steuerelemente einstellbar ist. Wickelwellen dieser Art dienen z. B. dazu, die von einer Rollenschneidemaschine geschnittenen Bänder auf Wickelhülsen, bzw. -kerne aufzuwickeln. Die fertigen Wickel sollten einheitliche Durchmesser haben und mit konstanter Spannung gewickelt sein.

Es sind Wickelwellen beschrieben worden, bei denen zu diesem Zweck mit zunehmendem Wickeldurchmesser das Drehmoment der Wickelwelle auf elektrischem Wege entsprechend erhöht wird (Gleichstrommotor). Bei dieser Anordnung werden alle Bänder mit der gleichen Drehzahl aufgewickelt Die Wickelrollen sind also nicht einzelfriktioniert

Es sind ferner Wickelwellen bekannt, die mit geregelter Drehzahl angetrieben werden und deren Drehmoment über Einzelfriktionen dem zunehmenden Wickeldurchmesser angepaßt wird. Dieser Wickelwellentyp hat aber den Nachteil, daß die Andruckkraft der Einzelfriktionen von einer Wellenseite über alle Friktions- und Hülsenspannteile bis zur anderen

ίο Wellenseite geführt wird, so daß ein erheblicher Teil der Friktionskraft unterwegs durch Reibung verloren geht.

Hierdurch treten unterschiedliche Friktionsdrücke auf, die die Wickelcharakteristik ungünstig beeinflussen.

Es hat sich in der Praxis gezeigt daß beim Trennen einer breiten Papierbahn in einzelne Bänder oft geringfügige Längenunterschiede der einzelnen Bänder vorhanden sind. Solche Längenunterschiede gehen auf sogenannte »Bahnflügel« zurück. Bahnflügel entstehen z. B. durch einseitige Überdehnung oder Schrumpfung der Bahn, durch ungleichmäßige Feuchtigkeitsaufnahme oder ungleichmäßige Trocknung. Die erwähnten Längenunterschiede führen beim Aufwickeln der einzelnen Bänder auf einer durchgehenden Wickelwelle zu unterschiedlichen Bandspannungen. Die aufgewickelten Rollen haben dann eine unterschiedliche Wickelcharakteristik. In ungünstigen Fällen können dadurch spätere Arbeitsgänge gestört werden, insbesondere wenn ?.. B. die Wickelrollen zu lose aufgewickelt sind.
Es genügt also nicht, die Wickelwellen mit geregelter Drehzahl zu betreiben, wie dies bei den bekannten von einem Gleichstrommotor angetriebenen Wickelwellen der Fall ist. Vielmehr müssen alle Wickelrollen zur Wickelwelle hin separat friktioniert werden. Die Wickelwelle muß also zum Ausgleich unterschiedlicher Bandspannungen eine gewisse Voreilung haben. Beträgt der zu wickelnde Enddurchmesser der Wickelrolle ein Mehrfaches ihres Anfangsdurchmessers, so genügen auch die bezüglich ihres Drehmomentes vorgegebenen Einzelfriktionen nicht mehr, weil sie mit zunehmendem

4U Wickeldurchmesser die Bänder mit geringer werdendem Zug aufwickeln und somit die erforderliche Wickelcharakteristik ebenfalls nicht erfüllen.

Einen weiteren Fortschritt im Stande der Technik zeigt die DE-AS 12 01 650, die eine Wickelwelle zum Gegenstand hat, bei der mehrere Tragkörper für Wickelhülsen aufgeschoben sind, die mittels auf der Wickelwelle axial verschiebbaren Friktionsmitnehmerorganen und deren zwischenangeordnete "^riktionsscheiben von außen zusammenpreßbar sind und wobei die mit zunehmendem Wickeldurchmesser größere Mitnehmerkraft geregelt werden kann und eine Einzelfriktion jeder Wickelrolle erreicht wird.

Bei Abnutzung der Friktionsscheiben dieser bekannten Wickelwelle ändern sich die Positionen der Tragkörper, also der Wickelhülsenaufnahmen, zu der Schneidemaschine, so daß für einen guten Wickelspiegel stetiges Nachjustieren erforderlich wäre. Weiterhin ist die von außen eingeleitete Kraft nicht bei allen Wickelrollen gleich, sondern nimmt nach der der Feder

bo entgegengesetzten Seite zu ab, so daß Wickelrollen mit unterschiedlicher Wickelcharakteristik entstehen.

Diese bisher üblichen Wickelwellen eignen sich also nicht zum exakten Aufwickeln von Bändern mit unterschiedlicher Zugspannung. Der Erfindung liegt die

b5 Aufgabe zugrunde eine Wickelwelle für Bander mit unterschiedlicher Wickelspannung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei der die Wickelqualität bezüglich des Spiegels und der Wickelcharakteristik den

jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die WickelhQlsenaufcahmen axial unverschiebbar auf dem Wellenkörper gelagert sind und daß die aus je einer Friktionsgegenscheibe, einer verstellbaren Druckplatte und einer festen Druckplatte sowie einer zwischen der Friktionsgegenscheibe und der verstellbaren Druckplatte angeordneten Druckfeder aufgebauten Friktionsköpfe über in Längsnuten des Wellenkörpers verlegte Drahtzüge, die mit einem in axialer Richtung verschieb- iu baren Axialkugellager am Ende der Wickelwelle verbunden sind. Durch Verschieben des Axialkugellagers kann der gewünschte Anpreßdruck der Friktionsköpfe eingestellt werden.

Zur exakten Einstellung der Einzelfriktionskräfte is jedes Wellenkörpers können die Drahtzüge in ihrer Länge mittels Stellschrauben oder dergleichen einstellbar sein, wodurch die Vorspannung der Druckfedern für die einzelnen Wickelstationen individuell dosierbar sind und Dehnungen der Drähte ausgeglichen werden.

Der Wellenkörper kann in einen in axialer Richtung verschiebbaren Gabelkopf eingelegt sein, der die zur Einstellung des Anpreßdruckes der Friktionsköpfe erforderliche Kraft direkt auf das Axialkugellager überträgt. Dessen Bewegung kann von Steuerelementen bekannter Bauart eingeleitet werden.

Eine weitere Verbesserung der bisher bekannten Wickelwellen und damit der Qualität des Wickel spiegeis wird dadurch erreicht, daß jeder Wickelhülse mindestens zwei schwenkbare Kipphebel zugeordnet sind, die eine Keilfläche aufweisen, und federn nachgeben, vi enn die Wickelhülsen über diese Keilflächen geschoben werden, daß die Kipphebel nach dem Passieren der Wickelhülsen infolge der Gegenkraft einer Feder ganz ausgeschwenkt sind und einen unverrückbaren Anschlag für die Wickelhülsen bilden und durch Betätigen einer im Innern des Wellenkörpers gelagerten Schubstange mit Konus zurückschwenkbar und in entsprechenden Aussparungen in der Wickelwelle versenkbar sind. Diese ein- und ausschwenkbaren Anschläge erleichtern die Bestückung der Wickelwelle mit Wickelhülsen erheblich und geben die Möglichkeit den Wickel exakt bündig mit der Hülse zu wickeln.

Es hat sich gezeigt, daß die vorstehend beschriebene Wickelwelle auch den härtesten Anforderungen der v> Praxis gerecht wird. Selbst Bänder, die von stark flügeligen Bahnen oder von Bahnen mit erheblichen Dickenunterschieden stammen, lassen sich mit einheitlicher Zugspannung, guter Wickelcharakteristik und glattem Spiegel wickeln, was alle bisher bekannten »» Wickelwellen nicht können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemä- ^r>^r> ße Wickelwelle,

F i g. 2 verschiedene Querschnitte.

Die Wickelwelle gemäß Fig. 1 besteilt aus einem hohlzylindrischen Wellenkörper 1 mit Wickelhülsenaufnahmen 2a und Friktionsköpfen 3. Im Inneren des ω Wellenkörpers 1 befindet sich eine Schubstange 4 zur Betätigung von Kipphebeln 5. Die Kipphebel 5 dienen als Anschläge für in gleichen Abständen längs des Wellenkörpers 1 angeordnete Wickelhülsen 2. Die Wickelhülsen 2 sind auf die Wickelhülsenaufnahmen 2a t>^r> aufgesteckt. Diese Wickelhülsenaufnahmen sind mit Hilfe von Kugellagern 6 drehbar gelagert und tragen an der einen Stirnseite Friktionsscheiben 7. Gegen diese Friktionsscheiben 7 wird der Friktionskopf 3 mit Friktionsgegenscheioe 8 angedrückt, die fest mit ihm verbunden ist Der Friktionskopf 3 selbst ist als federndes Element ausgebildet Seine wesentlichen Teile sind eine Druckfeder 9, eine verstellbare Druckplatte 10 und eine feststehende äußere Druckplatte 11. Die äußere Druckplatte 11 trägt Stellschrauben, mit denen die Vorspannung der Druckfedern 9 durch Verstellen der Druckplatte 10 verändert werden kann. Die Druckfedern 9 bestimmen das Anfangsdrehmcment der Wickelhülsenaufnahmen 2a, so daß kleinere Wickelrollen auch ohne Drehmomentnachstellung gewickelt werden kennen. An der äußeren Druckplatte 11 der Wickelkopfe 3 sind achsparallele Drahtzüge 12 angebracht. Sie liegen in Längsnuten des Wellenkörpers 1 und sind mit einem Axialkugellager 13 verbunden. Durch axiale Verschiebung des Axialkugellagers 13 wird die über die Drahtzüge 12 auf die Friktionsköpfe 3 übertragene Zugkraft und damit der Friktionsdruck und das Drehmoment geändert. Aus Symmetriegründen müssen mindestens zwei Drahtzüge 12 vorhanden sein. Die Wickelwelle ist in einen verschiebbaren Gabelkopf 14 eingelegt. Die Bewegung dieses Gabelkopfes 14 überträgt sich direkt auf den feststehenden Teil des Axialkugellager 13 und kann mit Hilfe einer Regelschaltung entsprechend dem zunehmenden Durchmesser der Wickelrollen gesteuert werden. Das von den Friktionsköpfen 3 auf die Wickelhülsenaufnahmen 2a übertragene Drehmoment wächst also entsprechend der Zunahme des Wickeldurchmessers. Bei verschwindendem Anpreßdruck ist auch das übertragene Drehmoment gleich null. Wegen der Kugellager 6 sind die Wickelhülsenaufnahmen 2a in Ruhe, während die Friktionsköpfe 3 und die Drahtzüge 12 rotieren.

Die justierbaren Friktionsköpfe 3 haben auch den Vorteil, daß die Friktionseigenschaften für jede Wickelhülsenaufnahme 2a individuell einstellbar sind und daß die Dehnung der Drahtzüge 12 kompensiert werden kann.

Wie bereits erwähnt, werden die als Anschläge für die Wickelhülsen 2 ausgebildeten Kipphebel 5 durch die Bewegung der Schubstange 4 gesteuert. Die Schubbewegung wird über einen mitlaufenden Kupplungsring 15 und eine Kupplungsgabel 16 von einem druckluftbetriebenen Kolben eingeleitet. Zur Übertragung der Bewegung auf den Kipphebel 5 trägt die Schubstange 4 am Ort eines jeden Kipphebels einen Konus 17. Andererseits übt eine Feder 18 eine Gegenkraft auf den Kipphebel 5 aus. Der Kipphebel 5 ist drehbar um seine Kippachse 19 gelagert und verschwindet in eingeschwenktem Zustand in einer Aussparung 20 der Wickelwelle. An seinem äußeren Ende hat der Kipphebel 5 eine Keilfläche 21. Werden nun die leeren Wickelhülsen 2 von links her auf die Wickelwelle aufgeschoben, so gleitet die Innenfläche der Wickelhülse über die Keilfläche 21 des Kipphebels 5 bis das linke Ende erreicht ist. Infolge der Gegenkraft der Feder 18 schnappt der Kipphebel 5 dann aus und bildet einen unverrückbaren Anschlag für die Wickelhülse 2. Sind die Wickelrollen fertiggewickelt, so wird die Schubstange 4 (nach links) betätigt. Der Kipphebel 5 klappt dann ein, unH die Wickelrollen können von der Wickelwelle abgezogen werden. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann die für die Neubestückung notwendige Zeit wesentlich verkürzt werden, wobei exaki bündig mit der Wickelhülse 2 gewickelte Wickelrollen entstehen.

Hierzu 2 Rlatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wickelweile zum Aufwickeln von Bändern, mit einer Vielzahl längs des Wellenkörpers angeordneter, mit Kugellagern drehbar auf diesem gelagerter Wickelhülsenaufnahmen, die ihrerseits stirnseitig mittels Friktionsscheiben von auf dem Wellenkörper drehfest gelagerten Friktionsköpfen durch Anpressen angetrieben werden und deren Anpreßdruck von außen her über Steuerelemente einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelhülsenaufnahmen (2a) axial unverschiebbar auf dem Wellenkörper (1) gelagert sind und daß die aus je einer Friktionsgegenscheibe (8), einer verstellbaren Druckplatte (10) und einer festen Druckplatte (11) sowie einer zwischen der Friktionsgegenscheibe (8) und der verstellbaren Druckplatte (10) angeordneten Druckfeder (9) aufgebauten Friktionsköpfe (3) über in Längsnuten des Wellenkörpers (1) verlegte Drahtzüge (12) mit einem in axialer Richtung verschiebbaren Axialkugellager (13) am Ende der Wickelwelle verbunden sind.

2. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzüge (12) in ihrer Länge mittels Stellschrauben oder dergleichen einstellbar sind.

3. Wickelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenkörper (1) in einen in axialer Richtung verschiebbaren Gabelkopf (14) eingelegt ist, der die zur Einstellung des Anpreßdruckes der Friktionsköpfe (3) erforderliche Kraft direkt auf das Axialkugellager (13) überträgt.

4. Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelhülse (2) mindestens zwei schwenkbare Kipphebel (5) zugeordnet sind, die eine Keilfläche (21) aufweisen und federnd nachgeben, wenn die Wickelhülsen (2) über diese Keilflächen geschoben werden, daß die Kipphebel (5) nach dem Passieren der Wickelhülsen (2) infolge der Gegenkraft einer Feder (18) ganz ausgeschwenkt sind und einen unverrückbaren Anschlag für die Wickelhülsen bilden und durch Betätigung einer im Inneren des Wellenkörpers (1) gelagerten Schubstange (4) mit Konus (17) zurückschwenkbar und in entsprechende Aussparungen (20) in der Wickelwelle (1) versenkbar sind.