DE2526497B1

DE2526497B1 - Spannkopf fuer die Kernrohre von Wickeln aus Papier,Kunststoffolien o.dgl.

Info

Publication number: DE2526497B1
Application number: DE2526497A
Authority: DE
Inventors: Walter Doerfel; Seppo Valtanen
Original assignee: Ahlstrom Development GmbH
Current assignee: Ahlstrom Development GmbH
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-11-25

Description

Es ist nun zwar aus Fig. 7 der DT-OS 20 33 384 eine Ausführungsform bekannt, bei der in dem Innenkörper über den Umfang verteilte achsparallele Klemmstücke vorgesehen sind, die durch darunter angeordnete Druckschläuche, die an eine gemeinsame Druckluftquelle angeschlossen sind, nach außen gedrückt werden.
Derart abgestützte Klemmstücke vermögen natürlich der Biegelinie des Kernrohrs zu folgen, doch werden die jeweils oberen Klemmstücke, die ja alle Druckschläuche untereinander pneumatisch verbunden sind, bis zum Anschlag einsacken oder jedenfalls so weit, bis das Innere des Kernrohrs auf dem Innenkörper aufliegt.
Dann ist dieselbe Situation gegeben, wie bei den vorstehend behandelten Ausführungsformen. Die Kantenpressung erfolgt jetzt an der Kante des Innenkörpers. Der Nachteil, daß die gesamte Lastübertragung einem relativ kurzen Endabschnitt des Kernrohrs erfolgt, ist auch hier vorhanden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Beanspruchung der Enden der Kernrohre vermindert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Spannkopf zwei normalerweise etwa achsgleiche, axial benachbarte Teile aufweist, von denen der eine Teil mit dem Wellenende fest verbunden und zur Anlage an der Innenseite des Kernrohrs bestimmt ist, und der zweite Teil, der den Innenkörper, die Segmenthülse und die Druckelemente umfaßt, mit dem ersten Teil drehfest verbunden ist, jedoch gegenüber der Achse des ersten Teils radiales Spiel aufweist und neigbar ist.
Hierdurch ist eine Trennung der Funktionen der Übertragung des Wickelgewichts und der Übertragung des Antriebsdrehmotors geschaffen, wodurch die entsprechenden Kräfte an axial nicht mehr übereinstimmenden, sondern benachbarten Stellen in die Kernrohre eingeleitet werden. Die Übertragung des Drehmoments geschieht durch die Segmente unter Reibschluß. Dies setzt eine entsprechende Anpreßkraft voraus. Hierdurch ergab sich bei den bekannten Ausführungsformen bei Durchbiegungen der Kernrohre eine erhebliche Beanspruchung derselben, zumal ja auch die ganze Last auf den gleichen Kanten ruhte, die das Drehmoment zu übertragen hatten. Hier ist der das Drehmoment übertragende zweite Teil des Spannkopfes gegenüber dem ersten Teil in einem gewissen Umfang beweglich.
Er paßt sich der Ausrichtung des Kernrohrs an ohne daß dadurch hohe Kantenpressungen entstehen können. Die Übertragung der Last wird hierdurch nicht beeinflußt; sie geschieht an anderer Stelle, nämlich an dem ersten Teil des Spannkopfes, der zudem auf eine andere Stelle des Endes des Kernrohres wirkt.
Es ist von Vorteil, wenn der erste Teil zum Wellenende hin angeordnet ist.
Der erste Teil überträgt die Last, und bei der angegebenen Anordnung erfolgt dies an einer weniger ausladenden Stelle und somit über einen kurzen Hebelarm, wodurch die Konstruktion leichter gehalten werden kann. Der zweite Teil, der das Drehmoment überträgt, liegt weiter außen. Dies ist ebenfalls vorteilhaft, weil mit dem Spannen in dem Kernrohr eine erhebliche Umfangsspannung erzeugt wird, die dieses, wenn sie an einer im Innern gelegenen Stelle angreift, leichter ertragen kann, als wenn es in der Randzone geschieht.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die beiden Teile durch eine Spiel aufweisende axiale Klauenkupplung miteinander drehfest verbunden sind.
Das Spiel braucht nur so groß zu sein, daß die Klauenkupplung die durch die Durchmessertoleranzen der Kernrohre und die maximal vorkommenden Durchbiegungen sich ergebenden Verlagerungen des zweiten Teils des Spannkopfes gegenüber dem ersten Teil aufnehmen kann.
Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Spannkopf eine einerends axial geschlitzte Traghülse umfaßt, deren geschlossenes Ende mit dem zweiten Teil des Spannkopfes auf Mitnahme bei dessen Neigbewegung verbunden ist, während das geschlitzte Ende ein mit dem Wellenende festverbundenes Bauteil mit zylindrischer Umfangsfläche unmittelbar umgibt.
Die Traghülse folgt also dem zweiten Teil des Spannkopfes bei dessen Verlagerungen, die er beim Verspannen gegen das möglicherweise durchgebogene Kernrohr gegenüber der Achse des Wellenendes bzw.
des ersten Teils des Spannkopfes erfähl t. Die Traghülse stützt sich dabei auf der Umfangsfläche des mit dem Wellenende verbundenen Bauteils ab. Durch die Schlitzung des dortigen Endes der Traghülse und eine gewisse federnde Aufspreizung desselben ist die Neigbewegung der Traghülse gegenüber dem Bauteil möglich, obwohl die Traghülse an sich das Bauteil unmittelbar umschließt. Auch der tragende erste Teil des Spannkopfes hat damit eine Umfangsfläche, die der Biegelinie des Kernrohrs folgen kann. Auf diese Weise sind jegliche Kantenpressungen vermieden.
Das Bauteil kann als Nabe mit entsprechend der Neigbewegung des zweiten Teils bzw. der Traghülse balliger Umfangsfläche ausgebildet sein.
Die Mitnahmeverbindung der geschlitzten Traghülse kann so verwirklicht werden, daß sie am geschlossenen Ende einen nach innen gerichteten Radialflansch aufweist, mit dem sie in Anlage an einer Schulter des Innenkörpers des zweiten Teils gehalten ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform des zweiten Teils des Spannkopfes, die ein leichtes und genaues Spannen über eine größere Länge ermöglicht, besteht darin, daß der Außenumfang des Innenkörpers als regelmäßiger Mehrkant mit zur Wellenachse gleichachsiger Achse ausgebildet und jeder Fläche des Mehrkants eine sich über die Länge der Segmente erstreckende, an einem Segment gelagerte achsparallele Rolle zugeordnet ist.
Die Erzeugung der zum Spannen erforderlichen Verlagerungen durch einen Mehrkant ist an sich aus der Fig. 8 der DT-OS 20 33 384 bekannt Dort allerdings gleiten die Klemmstücke über die Außenfläche des Mehrkants, während durch die vorstehend angegebene Ausführung mit den Rollen wesentlich weniger Verluste auftreten und die erzielbare Spannwirkung entsprechend höher ist.
Eine zweckmäßige Ausführung, um ein Kippen der Segmente in Umfangsrichtung zu verhindern, besteht darin, daß die Segmente sich über mindestens zwei benachbarte Mehrkantflächen erstrecken und in jedem Segment die beiden Rollen der benachbarten Flächen des Mehrkants gelagert sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Spannkopf; F i g. 2 bis 5 zeigen Querschnitte nach den Linien II-II, III-III, IV-IV bzw. V-V in Fig. 1.
Der als Ganzes mit 10 bezeichnete Spannkopf ist an einem Wellenende 1 angebracht und steht gleichachsig von diesem vor. Das Wellenende 1 umfaßt einen abgesetzten Teil 2, an dessen Außenseite ein Sechskant 3 vorgesehen ist. Auf dem abgesetzten Teil 2, durch den Sechskant 3 drehfest verbunden, ist eine Nabe 4 angeordnet, die eine im wesentlichen zylindrische, leicht ballige Umfangsfläche 27 aufweist und am äußeren Rand zwei einander gegenüberliegende axial vorstehende Klauen 5 trägt. Die Nabe 4 ist von einer Traghülse 6 umgeben, die an dem zum Wellenende 1 hin gelegenen Ende über den Umfang verteilte axiale Schlitze 7 aufweist. Am anderen geschlossenen Ende hat die Traghülse 6 einen nach innen weisenden Radialflansch 8.
Nabe 4 und Traghülse 6 bilden zusammen einen ersten Teil 11 des Spannkopfes 10. Das Kernrohr 9 liegt mit seinem Innenumfang auf der Traghülse 6 auf, so daß die Last des Kernrohrs 9 über die Traghülse 6 und die Nabe 4 auf das Wellenende 1 übertragen wird.
Der zweite Teil 12 des Spannkopfes 10 liegt gegenüber dem ersten Teil 11 mehr zum Innern des Kernrohres 9 hin. Er umfaßt einen Innenkörper 13, der an der zum Wellenende 1 hin gelegenen Seite eine radial nach außen verlaufende Schulter 14 aufweist, gegen die der Radialflansch 8 der Traghülse 6 anliegt. Innerhalb der Traghülse 6 hat der Innenkörper 13 axial vorstehende Klauen 15, die zwischen die Klauen 5 der Nabe 4 eingreifen und mit diesen zusammen eine Klauenkupplung bilden. Die Klauen 5 und 15 haben Spiel. so daß sich der Innenkörper 13 gegenüber der Nabe 4 etwas neigen und auch axial verlagern kann.
Der Innenkörper 13 ist an seinem zum Kernrohr 9 hin gelegenen Ende an seinem Außenumfang als regelmäßiger Sechskant ausgebildet (Fig. 5), der zur Wellenachse gleichachsig ist. leder Fläche 16 des Sechskants ist eine achsparallele Rolle 17 zugeordnet. Die Rollen 17 sind jeweils zu zweit in einem Segment 18 einer als Ganzes mit 19 bezeichneten Segmenthülse gelagert. Die Segmente 18 uberspannen zwei Flächen 16 des Sechskants und nehmen zwei Rollen 17 auf. so daß die Segmente nicht in Umfangsrichtung kippen können.
sondern zusammen eine stets einwandfrei zylindrische äußere Spannfläche 20 zum Angriff an der Innenseite des Kernrohrs 9 bilden. Die Segmente 18 werden durch Federringe 21 radial zusammengehalten. Die Rollen 17.
die in radialer Richtung durch die Segmente 18 geführt sind. werden axial zwischen dem Radialflansch 8 der lraghülse 6 und einem Deckel 22 gehalten. der mittels Schrauben 23 mit dem Innenkörper 13 verbunden ist.
Der gesamte zweite Teil 12. der im wesentlichen den Innenkörper 13. die Rollen 17 und die Segmenthülse 19 umfaßt. ist über die Klauenkupplung 5, 15 mit dem ersten Teil 11 drehfest verbunden. In axialer Richtung erfolgt die Halterung über eine einen Innenbund des Innenkörpers 13 mit Spiel hintergreifende Schraube 24, die in eine mittels Schrauben 25 mit dem Sechskant 3 des Wellenendes 1 verbundene Tragplatte 26 eingreift.
Die Drehmomentübertragung erfolgt im Bereich des zweiten Teils 12. Der zweite Teil 12 stellt sich dabei entsprechend dem dortigen Achsverlaui des Kernrohrs 9 ein. Bei der entsprechenden Neigbewegung wird die Traghülse 6 mitgenommen, die sich wegen der Balligkeit der Umfangsfläche 27, unterstützt durch die durch die Schlitze 7 gegebene Nachgiebigkeit gegenüber der Nabe 4 neigen kann, ohne daß die kraftschlüssige Abstützung in diesem Bereich verloren geht. Auch in dem ersten Teil 11. in dem die Last des Kernrohrs 9 übertragen wird, folgt die Unterstützungsfläche somit der Achslinie des Kernrohrs 9, so daß es nicht zu Kantenpressungen kommen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. An einem antreibbaren Wellenende angeordneter Spannkopf. auf den die Enden der Kernrohr von Wickeln aus Papier, Kunststoffolien od. dgl. aufschiebbar und mittels dessen sie achslos festspannbar sind mit einem Innenkörper und einer diesen umgebenden mehrfach axial geschlitzten Segmenthülse sowie mit Druckelementen, die sich am Innenkörper abstützen und gegen die Innenseite der Segmente wirken und diese bei einem Verdrehen der Segmenthülse in Umfangsrichtung radial nach außen verlagern, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, daß der Spannkopf (10) zwei normalerweise etwa achsgleiche, axial benachbarte Teile (11, 12) aufweist, von denen der erste Teil (11) mit dem Wellenende (1) fest verbunden und zur Anlage an der Innenseite des Kernrohrs (9) bestimmt ist, und der zweite Teil (12), der den Innenkörper (13), die Segmenthülse (19) und die Druckelemente (Rollen 17) umfaßt, mit dem ersten Teil (11) drehfest verbunden ist, jedoch gegenüber dem ersten Teils (11) radiales Spiel aufweist und neigbar ist.
2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (11) zum Wellenende (1) hin angeordnet ist.
3. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (11, 12) durch eine Spiel aufweisende axiale Klauenkupplung (5, 15) miteinander drehfest verbunden sind.
4. Spannkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine einerends axial geschlitzte Traghülse (6) umfaßt. deren geschlossenes Ende mit dem zweiten Teil (12) auf Mitnahme bei dessen Neigbewegung verbunden ist, während das geschlitzte Ende ein mit dem Wellenende (1) fest verbundenes Bauteile (Nabe 4) unmittelbar umgibt.
5. Spannkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als Nabe (4) entsprechend der Neigbewegung des zweiten Teils (12) bzw. der Traghülse (6) balliger Umfangsfläche (27) ausgebildet ist.
6. Spannkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Traghülse (6) am geschlossenen Ende einen nach innen gerichteten Radialflansch (8) aufweist. mit dem sie in Anlage an einer Schulter (14) des Innenkörpers (13) des zweiten Teils (12) gehalten ist.
7. Spann kopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Innenkörpers (13) als regelmäßiger Mehrkant mit zur Wellenachse gleichachsiger Achse ausgebildet und jeder Fläche (16) des Mehrkants eine sich über die Länge der Segmente (18) erstreckende, an einem Segment (18) gelagerte achsparallele Rolle (17) zugeordnet ist.
8. Spannkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (18) sich über mindestens zwei benachbarte Mehrkantflächen (16, 16) erstrekken und in jedem Segment (18) die beiden Rollen (17, 17) der benachbarten Flächen (16, 16) des Mehrkants gelagert sind.

Die Erfindung bezieht sich auf einen an einem antreibbaren Wellenende angeordneten Spannkopf, auf dem die Enden der Kernrohre von Wickeln aus Papier, Kunststoffolien od. dgl. aufschiebbar und mittels dessen sie achslos festspannbar sind, mit einem Innenkörper und einer diesen umgebenden mehrfach axial geschlitzten Segmenthülse sowie mit Druckelementen, die sich am Innenkörper abstützen und gegen die Innenseite der Segmente wirken und diese bei einem Verdrehen der Segmenthülse in Umfangsrichtung radial nach außen verlagern.

Ein Spannkopf dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 23 08 755 bekannt. Die Druckelemente bestehen hierbei aus bolzenartigen Stößeln, die in Ausnehmungen des Innenkörpers nahe dessen Achse in Umfangsrichtung schwenkbar gelagert sind. Beim Verschwenken ändert sich der Achsabstand des äußeren Endes der Stößel, so daß die Segmente nach außen gedrückt werden. Jedes Segment ist von zwei in Achsrichtung hintereinander gelegenen Stößeln beaufschlagt.

Andere Ausführungsformen sind aus der DT-PS 1119 301 und der deutschen Offenlegungsschrift 2033384 bekannt. Bei der DT-PS 1119 301 sind in Ausnehmungen des Innenkörpers achsparallele schwenkbare stegförmige Klemmstücke gelagert, die aus einer eingeschwenkten Stellung, in der sie kaum über den Außenumfang des Innenkörpers hervorragen, in eine ausgeschwenkte Stellung verschwenkt werden können, in der sie nach außen vorstehen und in den Innenumfang des den Innenkörper umgebenden Endes des Kernrohres eingreifen. In der Ausführungsform nach Fig. 8 der DT-OS 20 33 384 sind über den Umfang verteilte achsparallele Klemmstücke vorgesehen. Der Innenkörper, auf den sich die Klemmstücke radial abstützen, ist als zur Drehachse gleichachsiger Mehrkant ausgebildet. Die Klemmstücke sind in besonderen Ringen geführt und können insgesamt gegenüber dem Innenkörper in Umfangsrichtung verdreht werden.

Hierdurch ergibt sich eine Verlagerung der Klemmstükke in radialer Richtung.

Allen vorgenannten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Klemmstücke zugleich die gesamte Last des Kernrohrs übertragen. Sie sind außerdem in ihrer achsparallelen Lage fixiert, so daß sie zusammen einen seiner zur Drehachse des Spannkopfes gleichachsigen Umfang auf jeden Fall beibehaltenden Klemmkörper bilden. Dies hat zweierlei Nachteile. Erstens konzentriert sich die Lastübertragung auf das der Länge der Klemmstücke entsprechende relativ kurze Endstück der Kernrohre. Diese Kernrohre sind meist gewickelte Papprohre und als solche gegen lokale Beanspruchung nicht allzu widerstandsfähig. Die übertragbaren Beschleunigungsleistungen beim Anlauf der Wickel sowie die Wickelgewichte sind dadurch begrenzt. Zum andern aber biegen sich die Kernrohre unter der Belastung etwas durch, während die in ihnen angreifende Klemmstückanordnung parallel zur Achse des Spannkopfes bleibt. Hierdurch ergeben sich an den Enden der Klemmstücke hohe Kantenbelastungen, die überdies bei jeder Umdrehung wechseln, so daß die Klemmkörperanordnung in dem Ende des Kernrohrs arbeitet. Auch hierdurch ergibt sich eine Begrenzung der übertragbaren Leistung bzw. eine vorzeitige Zerstörung der Kernrohre.