DE2241783A1

DE2241783A1 - Wickelhuelsenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2241783A1
Application number: DE2241783A
Authority: DE
Inventors: Clemens Beck; Helmut Maier
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1972-08-25
Filing date: 1972-08-25
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2241783C2; CH568237A5; FR2197381A5; GB1391889A; IT990306B; BE803332A

Description

AGFA-GEVAERTAQ

PATENTABTEILUNG

LEVERKUSEN ·)

Ki/de ^L

Wickelhülsenspannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Wickelhülsen mit einer Vielzahl von Spannprismen. Eine solche Spannvorrichtung dient zum Arretieren und Zentrieren von Wickelhülsen, auf die Kunststoffolien, Papier, Textilgewebe oder ähnliche Bänder bzw. Bahnen aufgewickelt werden sollen.

Bei einer bekannten Wickelvorrichtung wird zunächst die Wickelwelle durch die Wickelhülse geschoben. Danach werden von beiden Seiten längsgerillte Spannkonen angepreßt, so daß die Wickelhülse in der richtigen Lage gehalten wird. Sodann wird die Welle mit der Wickelhülse in eine spezielle Halterung der Wickelmaschine eingehängt, und der Wickelvorgang kann beginnen. Es liegt auf der Hand, daß diese Wickelmaschine zu viele Bedienungsschritte erfordert. Ein weiterer Nachteil besteht -darin, daß Wickelhülsen aus weichem Material, wie z;B. Pappe oder thermoplastische Kunststoffe an den gerillten Spannkonen sehr leicht beschädigt werden, da die Konen nur auf eine Kante der Hülse drücken. Dies hat zur Folge, daß die Wickelhülsen nach mehrmaligem Gebrauch sehr schnell unbrauchbar werden.

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Es sind auch Wickelvorrichtungen bekannt, bei denen die Wickelhülsen zwischen zwei Aufnahmescheiben, die auf einem Gestell befestigt sind, durch axiale Verschiebung einer Aufnahmescheibe gespannt werden. Die Aufnahmeacheiben sind dabei als zylindrische Plansche mit Bund und Mitnehmertiocken ausgebildet oder als längsgerillte Konen. Spannvorrichtungen mit zylindrischen Aufnahmescheiben haben den Nachteil, daß die Wickelhülsen nicht mehr sicher zentriert werden können, wenn ihr Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Aufnahmescheiben. Dieser F^Il kann sehr leicht eintreten, da die Toleranzbreite für die Wickelhülsendurchmesser im allgemeinen sehr groß ist.

Spannvorrichtungen mit konischen Aufnahmescheiben können zwar Wickelhülsen mit verschiedenen Durchmessern zentrisch aufnehmen; die Wickelhülsen werden jedoch entsprechend ihrem Durchmesser verschieden weit seitlich verschoben. Abgesehen davon tritt auch hier eine Beschädigung der Enden von Wickelhülsen aus weicherem Material (Pappe) ein, so daß sie sehr schnell unbrauchbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für Wickelhülsen zu bauen, bei der auch Wickelhülsen mit unterschiedlichem Durchmesser sauber zentriert- und gespannt werden können. Dabei soll eine Beschädigung der Wickelhülsen durch zu starken Druck vermieden werden. Außerdem soll die Spannvorrichtung nach dem Aufwickeln wieder leicht lösbar sein, d.h. die Spannteile dürfen nicht in der Wickelhülse verklemmen.

Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung mit einer Vielzahl von Spannprismen erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a. die Spannprismen sind zu beiden Seiten der Wickelhülse längs eines regelmäßigen, parallel zur Basisfläche der Wickelhülse liegenden Vieleckes angeordnet und jeweils um die Prismenkante drehbar, die mit der entsprechenden Seite des Vielecks zusammenfällt.

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b. Die Spannprismen besitzen jeweils eine im wesentlichen senkrecht zur Wickelachse stehende Fläche (Axialfläche), die sich bei der axialen Gegeneinanderbewegung zweier auf die Spannprismen drückende Aufnahmescheiben an die Stirnfläche der Wickelhülsen anlegt.

c. Ferner besitzen die Spannprismen eine im wesentlichen parallel zur Wickelachse verlaufende Fläche (Radialfläche), die in Folge d.er fortschreitenden Gegeneinanderbewegung der Aufnahmescheiben und der durch dem Gegendruck der Wickelhülsenstirnflächen bewirkten Drehung der Spannprismen radial mit einer definierten Kraft gegen die Innenfläche der Wickelhülse gepreßt wird. Die Spannprismen wirken also als kleine Hebel, deren Drehachse stets senkrecht zum Radius liegt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Radialflächen, der Spannprismen als wulstförmi-ge Ringsegmente ausgebildet, wobei die Krümmung des Ringsegmentes etwa mit der Krümmung der Wickelhülseninnenfläche übereinstimmt. Die wesentlich größere Wulstkrümmung ist dabei unkritisch. Mit dieser Ausbildung der Radialflächen wird eine besonders gleichmäßige Zentrierung erreicht.

Vorteilhaft ist die mit der Drehachse zusammenfallende Prismenkante als Schneide ausgebildet und in einer Pfanne der Aufnahmescheibe drehbar gelagert. Diese Art der lagerung ist praktisch reibungsfrei und braucht nicht geschmiert zu werden.

Gemäß einer verbesserten Ausführungsform sind die Spannprismen mit einer zum Umfang konzentrischen Nut versehen, in die eine umlaufende Feder eingelegt ist. Dadurch wirkt eine Rückstellkraft auf die Spannprismen, so daß sie beim Lösen der Spannvorrichtung, d.h. beim Auseinandergehen der Aufnahmescheiben, von selbst nach innen klappen.

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Vorteilhaft ist an die Spannprismen eine Nase'angesetzt, die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheibe eingreift. Auf diese Weise sind die Spannprismen gegen eine seitliche Verschiebung gesichert.

Zweckmäßig sind an den Aufnahmescheiben Zentrierscheiben angebracht, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der kleinsten Wickelhülse. 3»ie erleichtern das Aufstecken der Wickelhülse und ermöglichen eine grobe Vorzentrierung.

Um einen definierten Anpreßdruck der Radialflächen an die Wickelhülseninnenfläche zu erreichen, muß die axiale Verschiebung der Aufnahmescheiben mit einer bestimmten Kraft erfolgen. Zu diesem Zweck sind die Aufnahmescheiben mit einem in axialer Richtung wirkenden mechanischen, pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb verbunden.

Zur Übertragung des Drehmomentes auf die Wickelhülse ist vorteilhaft eine Aufnahmescheibe mit einem Antrieb verbunden. Die andere ist ebenfalls angetrieben oder frei drehbar. Die beiden Aufnahmescheibeη können getrennt gelagert oder auch auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in erster Linie darin, daß die Wickelhülsen ohne Beschädigung sauber zentriert und gespannt werden. Die neue Spannvorrichtung ist leicht zugänglich und kann mit wenigen Handgriffen bedient werden. Die besondere Ausbildung der Spannprismen ermöglicht auch bei unterschiedlichen Wickelhülsendurchmessern (innerhalb .der üblichen Toleranzen) eine einwandfreie Zentrierung.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Ea zeigen:

Figur 1: den Gesamtaufbau der Spannvorrichtung,

Figur 2: das Schnittbild 2-11 nach Figur 1

Figur 3: das Schnittbild 3 - III nach Figur 2 und

Figur 4·: das Spannprisma.

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Gemäß Figur 1 wird die Wickelhülse 1 zwischen die antriebsseitige Aufnahmescheibe 2 und die' spannseitige Aufnahmescheibe 3 gespannt. Die antriebsseitige Aufnahmescheibe 2 ist auf der Antriebswelle·4 befestigt, die auf Wälzlagern 5 drehend gelagert ist und über eine Riemenscheibe 6 und Riemen 7 angetrieben wird. Das Lagergehäuse 8 der Wälzlager 5 ist am Gestell 9 der Maschine befestigt. Die spannseitige Aufnahmescheibe 3 ist über Wälzlager 10 auf der Kolbenstange 11 eines Pneumatikzylinders 12 drehend gelagert. Der Pneumatikzylinder 12 ist wiederum am Gestell 9 befestigt. Der Kolben 13 des Pneumatikzylinders 12 wird bei der Stellung "Spannen" der Spanneinrichtung über Luftanschluß 14, bei Stellung "Lösen" über Luftanschluß 15 mit Druckluft beaufschlagt und bewirkt dadurch eine axiale Verschiebung der Auf na hm*e scheibe 3.

Der Umfang der Aufnahmescheiben 2 und 3 ist entlang eines regelmäßigen Sechseckes mit sechs Spannprismen 16 versehen, die bei axialer Verschiebung der Aufnahmescheibe 3 zur Aufnahmescheibe 2 hin ein Spannen der Wickelhülse 1 bewirken. Im folgenden wird der Spannvorgang und die Funktion der Spannprismen 16 an Hand der Figuren 2, 3 und 4 näher beschrieben. Als erster schritt wird die Wickelhülse 1 über die Vorzentrierscheiben 17 geschoben. Diese Vorzentrierscheiben sind an den Aufnahmescheiben 2 und 3 befestigt und ermöglichen ein leichtes Einsetzen der Wickelhülsen .1. Bei Betätigung des Pneumatikzylinders 12 bewegt sich die Aufnahmescheibe 3 in Richtung der Aufnahmescheibe 2. Dadurch legen sich die Axialflächen der Spannprismen 16 an die beiden Stirnflächen (Umfang) der Wickelhülse 1 an. Beim weiteren Vorrücken der Aufnahmescheibe 3 drückt nun die Wickelhülse 1 auf die Axialflächen 18, so daß ein Drehmoment auf die Spannprismen 16 ausgeübt wird. In- -folge dieses Drehmomentes dreht sich das Spannprisma 16 um die als Schneide 19 ausgebildete Prismenkante, die in einer Pfanne 24 der Aufnahmescheibe 2 bzw. 3 ruht. Diese Lagerung ist praktisch reibungs- und wartungsfrei. Die Drehung der Spannprismen ist dadurch begrenzt, daß sich die Radialflächen der Spannelemente 16 an die Innenfläche der Wickelhülse 1 anlegen.

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Der Anpreßdruck bzw. die radiale Spannkraft ergibt sich aus dem Hebelverhältnis der axialen zur radialen Fläche bezogen auf das Schneidenlager 19 und aus der primären Kraft, die der Pneumatikzylinder 12 auf die Aufnahmescheibe 3 ausübt. Durch die gleichmäßige Verteilung der Spannprismen 16 am umfang der Aufnahmescheiben wird eine sehr gute Zentrierung erreicht.

Die Radialfläche 20 des Spannprismas 16 ist als wulstförmigee Ringsegment ausgebildet. Die Krümmung des Ringsegmentes ist an die Innenfläche der. Wickelhülse 1 angepaßt. Diese Formgebung gewährleistet eine besonders schonende Behandlung der Wickelhülse. Die Wulstkrümmung der Radialfläche 20 ist wesentlich größer als die Krümmung des Ringsegmentes und kann in weiten Grenzen frei gewählt werden.

Das Spannprisma 16 ist mit einer Nase 21 versehen, die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheibe 2 bzw. 3 eingreift. Die Nase 21 verhindert ein seitliches Verschieben des Spannpriemas 16 längs der Prismenkante 19. In die Spannprismen 16 ist ferner eine Nut 22 eingearbeitet in die eine umlaufende Feder eingelassen ist. Durch diese Feder 23 wird eine Rückstellkraft auf die Spannprismen 16 ausgeübt, so daß sie beim Lösen der Spannvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückechwenken. Selbstverständlich kann die umlaufende Feder 23 auch durch einzelne Federelemente ersetzt werden.

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Claims

Pat entansprüche

1.J Spannvorrichtung für Wickelhülsen mit einer Vielzahl von Spannprismen, dadurch gekennzeichnet

a. daß die Spannprisinen (16) zu beiden Seiten einer Wickelhülse (1) längs eines regelmäßigen, parallel zur Basisfläche der Wickelhülse (1) liegenden Vielecks angeordnet sind und jeweils um die Prismenkante (19) drehbar sind, die mit der entsprechenden Seite des Vielecks zusammenfällt,

b. daß die Spannprismen (16) jeweils eine im wesentlichen senkrecht zur Wickelachse stehende Fläche (18) (Axialfläche) aufweisen, die sich bei der axialen Gegeneinanderbewegung zweier auf die Spannprismen (16) drükkender Aufnahmescheibeη (2), (3) an die Stirnflächen der Wickelhülse (1) anlegt

c. und daß die Spannprismen (16) ferner eine im wesentlichen parallel zur Wickelachse verlaufende Fläche (20) (Radialfläche ) aufweisen, die infolge der fortschreitenden Gegeneinanderbewegung der Aufnahmescheiben (2), (3) und der durch den Gegendruck der Wikkelhülsenstirnflachen bewirkten Drehung der Spannprismen (16) radial mit einer definierten Kraft gegen die Innenfläche der Wickelhülse (1) gepreßt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialflächen (20) der Spannprismen (16) als wulstförmige Ringsegmente ausgebildet sind und die Krümmung des Ringsegmentes etwa mit der Krümmung der Wickelhülseninnenfläche übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Drehachse zusammenfallende Prismenkante (19) als Schneide ausgebildet ist und in einer Pfanne (24) der Aufnahmescheibe (2), (3) drehbar gelagert ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch'gekennzeichnet, daß die Spannprismen (16) mit einer zum Umfang konzentrischen Nut (22) versehen sind, in die eine· umlaufende Feder (23) eingelegt ist, die eine Rückstellkraft der Spannprismen bewirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spannprismen (16) eine Nase (21) angesetzt ist, die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheibe (2), (3) eingreift, so daß die Spannprismen (16) gegen seitliches Verschieben gesichert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß zur Grobzentrierung Zentrierscheiben (17) an den Aufnahmescheiben (2), (3) angebracht sind, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Wickelhülse (1).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch, gekennzeichnet, daß die Aufnahmescheiben (2), (3) mit einem in axialer Richtung wirkenden mechanischen, pneumatischen, hydraulischen oder elktrischen Antrieb (12) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung eines Drehmomentes auf die Wickelhülse (1) eine Aufnahmescheibe (2) angetrieben ist, und die andere Aufnahmescheibe (3) ebenfalls angetrieben oder frei drehbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aufnahmescheiben (2), (3) getrennt gelagert sind oder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.

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