DE3342080A1 - Vorrichtung zur aufnahme von bobinen - Google Patents
Vorrichtung zur aufnahme von bobinenInfo
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H16/00—Unwinding, paying-out webs
- B65H16/02—Supporting web roll
- B65H16/04—Supporting web roll cantilever type
Description
Patentanwalt* -fiiHOpean-Saiera Attorney»*
Bremen ■ München*
334208C
Anmelder:
Focke & Co. Siemensstraße
2810 Verden
BÜRO/OFFICE BREMEN Hollerallee 73
D-2800 Bremen 1
Telefon: (0421) 342019
Telegramme: PATMEIS BREMEN Telex: 246157 meibod
Ihr Schreiben vom Your letter of
Unser Zeichen
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Datum
Date
F0C-210-DE
21 . November 1983/
Vorrichtung zur Aufnahme von Bobinen
Beschreibung
1 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von drehend angetriebenen Bobinen (gewickelte Material-Bahn)
mit einer Nabe, auf der die Bobine mit einer mittigen öffnung lagert,und mit einer lösbaren Sicherung zum zeitwei-
5 ligen Fixieren der Bobine auf der Nabe.
Bobinen aus Verpackungsmaterial werden im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen benötigt. Die Bobinen müssen dabei
so gelagert sein, daß unter Drehen derselben die Bahn 10 des Verpackungsmaterials fortlaufend abgezogen werden kann.
COPY
BAD ORIQiNAL
Dabei ist erwünscht, daß nicht die Bobine selbst auf der Nabe dreht, sondern diese zusammen mit der Bobine' umläuft.
Bei einer bekannten Ausbildung einer· Bobinen-Aufnähme
(EP-A-25 563) wird die Bobine durch eine überwurfmutter auf der Nabe fixiert. Der Überwurfmutter ist eine kreisförmige
Andrückscheibe zugeordnet, die durch Festziehen der überwurfmutter an die Bobine andrückbar ist.
Die Überwurfmutter als Spann- bzw. Halteorgan ist verhältnismäßig
umständlich in der Handhabung. Dies wirkt sich vor allem dann ungünstig aus, wenn - wie bei Verpackungsmaschinen
- wegen des hohen Materialverbrauchs die Bobinen häufig erneuert werden müssen". Es kommt hinzu,
daß die an der Bobine anliegende Andrückscheibe das Ablaufen der Materialbahn von der Bobine behindert, wenn
der durch die Andrückscheibe erfaßte Bereich gefahren wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bobinen-Halterung bzw. -Aufnahme vorzuschlagen, die im Aufbau wie
auch in der Handhabung einfach und zuverlässig ist und die eine störungsfreie Fixierung der Bobine auf der Nabe
gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Bobinenaufnahme
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Spannklaue federelastisch gegen einen Innenbereich der Bobine,
insbesondere gegen einen hülsenförmigen (Papp-)Kern drückbar und durch ein Stellorgan gegen den elastischen Druck
aus der Haltestellung bewegbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Bobinen-Aufnahme werden Halteorgane
(Spannklauen) gegen den Innenbereich, insbesondere ausschließlich gegen den (Papp-)Kern gedruckt, und zwar
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-7-" 334208C
vorzugsweise durch (Druck-)Federn. Die einseitig wirkenden
Spannklauen drücken die Bobine bzw. den hülsenförmigen Kern gegen eine Widerlagerscheibe und fixieren dadurch die Bobine.
Zum Abnehmen der leergefahrenen Bobine sowie zum Aufschieben
einer neuen werden die Spannklauen aus der Spannstellung zurückbewegt, derart, daß sie innerhalb des Querschnittsbereichs
der Nabe liegen. Der Bobinenwechsel kann dadurch behinderungsfrei durchgeführt werden.
Nach einem weiteren wichtigen Vorschlag der Erfindung werden die Spannklauen durch Druckmittel in die zurückgezogene
Stellung bewegt - gegen die Belastung der Federn, Das Druckmittel, insbesondere Druckluft, wirkt auf ein für mehrere,
insbesondere drei Spannklauen gemeinsames Stellorgan.
Um sicherzustellen, daß Drehbewegungen der Bobine auf der Nabe, also relativ zu dieser, ausgeschlossen sind, ist das
Halte- bzw. Spannorgan für die Bobine, also insbesondere Spannklauen, so ausgebildet, daß dieses bzw. diese infolge
des axial wirkenden Drucks teilweise formschlüssig in den (Papp-)Kern eindringen. Bei Einsatz von Spannklauen sind
diese mit angeschärften Kanten ausgebildet, die unter Verformung des Materials in Kerben des Kerns eindringen.
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die Ausgestaltung
der Spannklauen und auf die Betätigung derselben sowie die Lagerung der Nabe.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Bobinen-Aufnahme im Längsschnitt,
BAD ORIGINAL
L Fig. 2 die Bobinen-Aufnahme gemäß Fig. 1 in
Stirnansicht bzw. in einem Schnitt U-II der
Fig. 1, .... r
Fig. 3 eine Einzelheit der Bobinen-Aufnahme, nämlich
eine Nabe, im Axialschnitt, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 die Einzelheit gemäß Fig. 3 in einer veränder-O
ten Relativstellung. · ·
Die als bevorzugtes Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestel lte Bobinen-Aufnahme is tr: an einem Maschinengestel 1
10 beispielsweise einer Verpackungsmaschine, angeordnet. .5 Eine Nabe 11 ist drehbar - über zwel·· im-Abstand voneinander
angeordnete Kugellagen 12 und:13.~ auf einem aus dem .Maschinengeste'l
1 10 herausragenden und in diesem abgestützten Tragzapfen 14 gelagert.
Auf der Nabe 11 findet eine Bobine 15 Aufnahme. Diese sitzt
mit einem hülsenf örmigen (Papp-).Kern 16 -auf einem ^zylindrischen
Tragteil 17 der Nabe 11.·.Dieses .wird auf der, dem Maschinengestell
10 zugekehrten :.Sei.te durch eine Widerlagerscheibe
18 begrenzt, an die-die Bobine 15 in Arbeit.sstellung
angedrückt wird. Das zu der-Widerlagerscheibe 18 gegenüberliegende
'Ende der Nabe-11: bzw;-des Tragteils 17 ist
frei von Vorsprüngen etc. undizum erleichterten Aufschieben
der Bobine 15 mit einer randseitigen Fase 19 ausgebildet.
In der Arbeitsstellung (Fig. 1 und 4) wird die Bobine 15
auf dem Tragteil 17 durch bewegbare Halteorgane, fixiert, nämlich schwenkbar gelagerte Spannklauen 20. Bel· dem vorliegenden
Ausführungsbeispie.l sind - wie Fig. 2 erkennen läßt, drei derartige Spannklauen.-20 mit gleichen Winkelabständen
voneinander verteilt an der Nabe 11 angebracht.
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Die Spannklauen 20 sind jeweils als schwenkbare (zweiarmige) Hebel ausgebildet und derart gelagert, daß sie zwischen
einer zurückgezogenen, den Wechsel der Bobinen 15 erlaubenden Stellung gemäß Fig. 3 und einer Spann- bzw. Haltestellung
gemäß Fig. 4 verschwenkbar sind. In der zurückgezogenen Stellung (Fig. 3) sind die Spannklauen 20 vollständig
innerhalb des Querschnitts der Nabe 11 bzw. des Tragteils 17 verschwunden. In der Spannstellung (Fig. 4) sind die
Spannklauen 20 annähernd radial gerichtet. Eine der Bobine .15 bzw. dem Kern 16 zugekehrte Klemmkante 21 der Spannklauen
20 ist schräggestellt, also unter einem spitzen Winkel zur Radialen. Darüber hinaus ist die Klemmkante 21 keilförmig
bzw. messerartig angeschärft. Durch die auf die Spannklauen 20 ausgeübte Spannkraft wird die Klemmkante 21 unter
entsprechender Verformung des (Papp-)Kerns 16 in diesen eingedrückt unter Bildung einer entsprechenden Kerbe. Der
Kern 16 wird dadurch formschlüssig durch die Spannklauen 20 gehalten und gegen Relativdrehungen auf dem Tragteil 17
fixiert.
20
20
Die Spannklauen 20 sind im Innern der Nabe 11 bzw, des zylindrischen
Tragteils 17 gelagert. Zu diesem Zweck sind axial gerichtete Schlitze 22 im Tragteil 17 im Bereich der
Spannklauen 20 angeordnet für den Durchtritt derselben. Das dem Spannende bzw. den Klemmkanten 21 gegenüberliegende Ende
der hebeiförmigen Spannklauen 20 ist bewegbar am Tragteil 17 gelagert, nämlich in einer radialen, schlitzförmigen
Ausnehmung 23 eines Innenzylinders 24 des Tragteils 17.
Ein an diesem Ende der Spannklaue 20 angebrachter Führungs-
zapfen 25 gleitet in der schlitzförmigen Ausnehmung 23.
Mit Abstand hiervon ist die Spannklaue 20 mit einem Lagerzapfen
26 dreh- bzw. schwenkbar an einem Stellr bzw. Betätigungsorgan für die Spannklauen 20 gelagert. Es handelt
sich, dabei um eine Schiebehülse 27, die in einem Ringraum 28 des Tragteils 17 axial verschiebbar gelagert ist. Der
Ringraum 28 wird innen von dem Innenzylinder 24 und außen
BAD ORIGINAL
L von einem Außenzylinder 29 begrenzt. Der Lagerzapfen 26
befindet sich innerhalb eines Längsschiitzes- 30 der Schiebehülse 27, durch den auch die Sparinklaue 20 hindurchtritt.
Eine Verschiebung der Schiebehülse 27 in Axialrichtung be-
ä wirkt ein Verschwenken der Spannklauen 20 im beschriebenen
Sinne, wobei der Führungszapfen 25, in Radialrichtung in der Ausnehmung 23 gleitet.
Die Schiebehülse 27 als Stellorgan für die Spannklauen 20 O ist federelastisch in Richtung auf die Spannstellung (Fig.4)
belastet. Im vorliegenden Fall sind drei (Schraubendruck-) Federn in Umfangsrichtung mit gleichen Winkelabständen verteilt
angeordnet. Die Federn 31 treten teilweise, in Längsbohrungen 32 (Sackbohrungen) der Schiebehülse 27 ein. Das
andere Ende der Federn·31 ist auf einer radialen Endwandung 33 der Nabe 11 abgestützt. In dieser sind zur Führung der
Federn 31 entsprechende Haltebohrungen 34 angeordnet.
Die Verstellung der Schiebehülse 27 zur Betätitung der Spannklauen 20 erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Druckmedium,- nämlich Druckluft. Die unmittelbar
durch Druckluft beaufschlagte Schiebehülse 27 wirkt als ringförmiger Zylinder. Eine von den Federn 31
abliegende Stirnfläche 35 wird innerhalb des als entsprechend ausgebildete Zylinderkammer wirkenden Ringraums 28
mit Druckluft beaufschlagt und gegenüber der Außenseite durch Dichtungen 55 abgedichtet.
Zur Zuführung der Druckluft ist auf der von der Schiebehülse 27 abliegenden Seite ein an den Ringraum 28 anschließender
Verteilerring 36.gebildet. Dieser ist einerseits mit dem Ringraum 28 und andererseits mit einer Zwischenkammer
37 über radiale Kanäle 38 verbunden. Die Zwischenkammer 36 im Innenzylinder 24 ist an die Druckluft-Versorgung
angeschlossen.
334208ί
Diese erfolgt über eine Druckluftleitung 39, die (zentrisch) in dem Tragzapfen 14 gebildet ist und über eine
radiale Abzweigung in der zum Tragzapfen 14 hin offenen Zwischenkammer 37 mündet. Diese ist zwischen den beiden
Kugellagern 12 und 13 der Nabe 11 gebildet und beidseits durch Dichtungen 42 abgedichtet. Die Druckluft wird demnach
im Bereich der Zwischenkammer 37 von einem feststehenden Tragteil 17 auf umlaufende Teile weitergeleitet.
Um die Spannklauen 20 in die zurückgezogene Stellung gemäß
Fig. 3 zu bewegen, wird die Schiebehülse 27 mit Druckluft in dem beschriebenen Sinne beaufschlagt und dadurch in
Axialrichtung zum freien Ende der Nabe 11 hin verschoben. Gegen die dabei zusammengedrückten Federn 31 werden die
Spannklauen 20 (im Uhrzeigersinn) verschwenkt. Zum Festklemmen bzw. Fixieren einer Bobine 15 auf dem Tragteil
wird das Druckluftsystem entlüftet. Unter der Wirkung der Federn 31 kehrt die Schiebehülse 27 in die Stellung gemäß
Fig. 4 zurück unter entsprechender Verstellung der Spannklauen 20.
Die Zwischenkammer 37 hat in Axialrichtung eine Abmessung, die gewisse Axialverschiebungen der Nabe 11 auf dem Tragzapfen
14 zuläßt - infolge von Abmessungstoleranzen -, ohne daß die Abzweigung aus dem Bereich der Zwischenkammer 37
gelangt.
Die Druckluftleitung 39 wird im Bereich des Maschinengestells 10 durch einen Querkanal 40 mit einer ringförmigen
Verteilerkammer 41 verbunden. Diese ist seitlich durch Dichtungen 42 begrenzt. Eine radiale Anschlußbohrung 43
verbindet die Verteilerkammer 41 mit einer Hauptleitung 44, die zu einer Druckluftquelle führt. In dieser ist ein
(manuell zu betätigendes) Absperrorgan 45 Vorgesehen.
Der von der Nabe 11 abliegende Teil des Tragzapfens 14 ist
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L in einem geschlossenen Lagerkörper 46 des Maschinengestells
10 abgestützt. In diesem ist auch die Verteilerkammer 41 gebildet. Durch einen radialen Sicherungszapfen
47 in einer Nut 48 des Lagerkörpers 46 ist der zylindrische Tragzapfen 14 gegen Drehung gesichert.
Die vorliegende Bobinen-Halterung ermöglicht eine Verstellung der Nabe 11 derart, daß die Bobine 15 bzw. die
ablaufende Materialbahn auf eine exakte Relativstellung
O verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Tragzapfen 14 axial verschiebbar in dem Lagerkörper 46 angeordnet.
An dem von der Nabe 11 abliegenden Ende ist der tragzapfen 14 mit einer Schubstange 49 verbunden. Deren freies Ende
tritt aus dem Lagerkörper 46 heraus und ist mit einem Stellgetriebe verbunden. Im vorliegenden Falle handelt es
sich dabei um ein auf der Schubstange 49 angeordnetes Schneckenrad 50, welches durch eine Schnecke 51 drehend
angetrieben wird, um Stellbewegungen auf den Tragzapfen 14 zu übertragen.
20
20
Die Schubstange 49 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem in den Tragzapfen 14 eintretenden Bereich
als Spindel 53 ausgebildet. Das Außengewinde' derselben
steht in Eingriff mit einem Innengewinde einer Längs- · bohrung 54 in dem Tragzapfen 14. Durch Drehung der Schubstange
49 wird demnach der Tragzapfen 14'sehr feinfühlig verstellt, ohne daß die Schubstange 49 selbst axiale Bewegungen
ausführt. Diese ist hiergegen vielmehr durch einen auf der Schubstange 49 angeordneten Bund 52 gesichert,
der formschlüssig innerhalb des Lagerkörpers 46 gelagert
ist.
Die besondere Ausbildung der Spannklauen 20 zur. formschlüssigen Fixierung des Kerns 16 sowie die axial gerichtete
Verstellbarkeit des Tragzapfens 14 (Stellgetriebe) können auch unabhängig voneinander bzw. bei in anderer
Weise ausgebildeter und betätigter Bobinenhalterung eingesetzt werden .
Meissner & Bolte
■'£-;'^v"O Ca. Patentanwälte
Anmelder:
Focke & Co. Siemensstr. 12
2810 Verden
-vfc-
"' " " 33420ÖC Bremen, den 21. Novembe"
Bezugszeichenliste
10 | Maschinengestell | 37 | Zwischenkammer |
11 | Nabe | 38 | Kanal |
12 | Kugellager | 39 | Druckluftleitung |
13 | Kugellager | 40 | Querkanal |
14 | Tragzapfen | 41 | Verteilerkammer |
15 | Bobine | 42 | Dichtung |
16 | Kern | 43 | Anschlußbohrung |
17 | Tragtei 1 | 44 | Hauptleitung |
18 | Widerlagerscheibe | 45 | Absperrorgan |
19 | Fase | 46 | Lagerkörper |
20 | Spannklaue | 47 | Sicherungszapfen |
21 | Klemmkante | 48 | Nut |
22 | Schlitz | 49 | Schubstange |
23 | Ausnehmung | 50 | Schneckenrad |
24 | Innenzylinder | 51 | Schnecke |
25 | Führungszapfen | 52 | Bund |
26 | Lagerzapfen | 53 | Spindel |
27 | Schiebehülse | 54 | Längsbohrung |
28 | Ringraum | 55 | Dichtung |
29 | Außenzylinder | ||
30 | Längsschlitz | ||
31 | Feder | ||
32 | Längsbohrung | ||
33 | Endwandung | ||
34 | Haltebohrung | ||
35 | Stirnfläche | ||
36 | Vertei !erring |
BAD ORIGINAL
Claims (14)
1. Vorrichtung zur Aufnahme von drehend angetriebenen Bobinen (gewickelte Material-Bahn) mit einer Nabe, auf der
die Bobine mit einer mittigen Öffnung lagert, und mit einer lösbaren Sicherung zum zeitweiligen Fixieren der Bobine auf
der Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Spannklaue (20) federelastisch gegen einen
Innenbereich der Bobine (15), insbesondere gegen einen hülsenförmigen (Papp-)Kern (16) drückbar und durch ein Stellorgan
(Schiebehülse 27) gegen den elastischen Druck aus der Halte- bzw. Spannstellung herausbewegbar ist.
BAD
CÖPY
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (20) durch (Schraubendruck-)Federn (31)
belastet sind.
' 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 sowie'einem oder mehreren
der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere drei längs des Umfangs verteilt angeordnete
Spannklauen (20) an einem gemeinsamen Stellorgan (Schiebehülse 27) angeordnet sind, das seinerseits auf den
Federn (31) abgestützt und durch ein Betätigungsorgan verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet*, daßdas
Stellorgan für die Spannklauen (20) als Schiebehülse (27) ausgebildet ist, die in einer Führung (Ringraum 28)
der zylindrischen Nabe (11) axial verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehre-
;0 ren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannklauen (20) als schwenkbarer (zweiarmiger) Hebel ausgebildet sind, wobei jede Spannklaue (20) mit einem
Schwenklager am Stellorgan (in einem Längsschlitz 30 der Schiebehülse 27) und mit einem Ende beweglich in einem
ortsfesten Tragteil (Innenzylinder 24 der Nabe 11) abgestützt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die schwenkhebelartigen Spannklauen (20) zwischen einer
annähernd radial gerichteten Spannstellurig und einer unter einem spitzen Winkel zur Längsachse gerichteten, eingezogenen
Stellung bewegbar sind, in der die Spannklauen (20)
innerhalb der Konturen der Nabe (11) liegen. 35
-3- 334208C
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannklauen (20) bzw. deren Betätigungsorgan (Schiebehülse 27) durch e.in Druckmittel betätigbar ist, insbesondere
durch Druckluft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckmittel (Druckluft) auf die als Kolben (Ringkolben) dienende Schiebehülse (27) wirkt, wobei der Ringraum (28)
durch Dichtungen (55) als Zylinderkammer wirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringraum (28) mit einem Verteilerring (36) verbunden
ist, der seinerseits über radiale Kanäle (38) mit einer Zwischenkammer (37) verbunden ist, wobei die Zwischenkammer
(37) über eine Druckluft leitung (39) versorgt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 sowie einem oder mehreren
der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft dem Stellorgan (Schiebehülse 27) über das
Lager der Nabe (11) zuführbar ist, insbesondere über einen feststehenden Tragzapfen (14), in dem die zur Zwischenkammer
(37) führende Druckluftleitung (39) (mittig) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckluft leitung (39) im Bereich eines feststehenden
Lagerkörpers (46) für den Tragzapfen (14) über einen Querkanal (40) in einer Verteilerkammer (41) mündet, die ihrerseits
mit einer Hauptleitung (44) verbunden ist.
12.. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
BAD
der unverdrehbare Tragzapfen (14) in Axialrichtung verstellbar ist, insbesondere über einen Schneckentrieb mit
Schnecke (51) und auf einer Schubstange (49) angeordnetem Schneckenrad (50).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schubstange (49) als Spindel (53) ausgebildet ist und in einer Längsbohrung (54) mit dem Tragzapfen (14) in Eingriff
steht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Klemm- bzw. Halteorgan für die Bobine (15), insbesondere die Spannklauen (20), mit Vorsprüngen bzw. mit angeschärften
Klemmkanten (21) ausgebildet sind, die in Spannstellung unter Materialverformung teilweise in den (Papp-)
Kern (16) der Bobine (15) gedrückt sind, derart, daß die Bobine (15) formschlüssig gegen Drehung gesichert ist.
Meissner & Bolte Patentanwälte
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