DE4137484C2 - Spanndorn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spanndorn zum Erfassen und zur Festlegung einer auf eine Hülse aufgewickelten Bedruckstoffbahnrolle, der in einem Tragarm eines Rollenwechslers mittels einer Antriebsvorrichtung in Richtung der Hülse axial verfahrbar ist, mit einem zylindrischen Spanndornkörper und einer kegelstumpfförmigen Spanndornspitze.

Ein gattungsgemäßer Spanndorn ist aus der DE-PS 40 13 092 bekannt. In den Seitenwänden des Rollenwechslers sind jeweils auf einer Tragachse Tragarme drehbar gelagert. Am jeweiligen Ende jedes der Tragarme sind drehbar angetriebene, baugleiche Spanndorne angeordnet. Zwischen zwei achsgleichen Spanndornen kann eine auf eine Hülse aufgewickelte Bedruckstoffbahnrolle eingespannt werden. Die Spanndorne sind jeweils mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die ebenfalls am jeweiligen Ende der Tragarme angeordnet ist und mittels der der mit ihr verbundene Spanndorn sowohl gedreht, als auch in axialer Richtung bewegt werden kann. Die mittels eines automatischen Transportsystems oder mit jeglichem anderen Transportmittel zum Rollenwechsler transportierte Bedruckstoffbahnrolle wird in der Regel mit einer Hubvorrichtung, die auch auf dem Transportsystem beziehungsweise Transportmittel installiert sein kann, in eine Beladestellung gebracht, die dadurch bestimmt ist, daß die Bedruckstoffbahnrolle in etwa achsrichtig zwischen den entsprechenden Spanndornen gehalten wird. Dabei summieren sich jedoch verschiedene Einstellungstoleranzen, wie zum Beispiel Abweichungen der geometrischen Eigenschaft der Bedruckstoffbahnrolle von den Idealwerten, so daß der Querschnittskreis der Hülse nicht genau konzentrisch zum Querschnittskreis der Rolle liegt, oder Lageabweichungen des automatischen Transportsystems, die Abweichungen der Beladestellung zur Folge haben.

Durch die Verwendung von Spanndornen mit kegelstumpfförmigen Spanndornspitzen soll trotz dieser Toleranzen ein Aufnehmen der Hülse möglich sein und die Gefahr einer Beschädigung der Hülse beim Zentrieren minimiert werden.

Jedoch ist es möglich, daß bei größeren Toleranzen, speziell bei einem automatischen Ablauf des Beladevorganges, im Falle, daß die Stirnflachen der Hülse gegen die Stirnflächen der Spanndorne fahren, die Ränder der Hülse aufgrund der Preßkraft der Spanndorne beim Zentrieren beschädigt werden können, oder daß ein Aufnehmen der Rolle gar nicht möglich ist. Der Spanndorn kann bei größeren Lageabweichungen auch die Papierrolle selbst beschädigen.

Eine Lösungsmöglichkeit dieses Problems wäre eine dem Erfassen der Rolle vorangehende Lichtschrankenmessung durch die Hülse. Da jedoch dies eine indirekte Messung darstellt, ist eine zusätzliche Meßposition erforderlich, in die das automatische Transportsystem, bzw. die Hubvorrichtung verfahren muß. Dies birgt eine zusätzliche Fehlerquelle. Außerdem haben Versuche gezeigt, daß eine derartige Messung für das achsrichtige Aufnehmen der Hülse zu ungenau ist, da eine Streuung des Lichtstrahls, die besonders beim Auftreten unterschiedlicher Breiten der Bedruckstoffbahnrollen störend ist, unvermeidlich ist.

Um die bei aufeinander folgenden Spannvorgängen auftretenden Schwankungen der auf die Wickelhülse ausgeübten axialen Spannungen zu beseitigen, ist bei einem Spannkopf gemäß der DE 37 30 767 C1 vorgesehen, daß der Spanndornkörper mit einem durch die längsverschobene Spannhülse betätigbaren, auf einen motorischen Antrieb wirkenden Schalter versehen ist, so daß die auf die Hülse wirkende Spannkraft genau einstellbar ist. Dabei ist es jedoch nicht möglich, während des Beladevorganges zu erkennen, ob das Aufnehmen der Rolle ohne Beschädigung der Ränder der Hülsen überhaupt möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsbildenden Spanndorn mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß während des Beladevorganges im Falle, daß die Stirnfläche der Wickelhülse oder gar der Bedruckstoffbahnrolle gegen die Stirnfläche einer Spanndornspitze fährt, eine Beschädigung der Ränder der Wickelhülse aufgrund der Preßkraft der Spanndorne beim Zentrieren ausgeschlossen und gleichzeitig eine Fehlermeldung an ein Kontrollpult ableitbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Spanndorn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch den mechanisch betätigbaren Tastkopf und dem in ihn integrierten elektrischen Schalter, der bei Betätigung des Tastkopfes einen elektrischen Schaltkreis aktiviert, ist es möglich, unabhängig von der Stärke der Preßkraft der Spanndorne sicher einen Fehler in der Beladestellung der Rolle zu erkennen und eine schnelle Abschaltung, beziehungsweise Umkehrung der Vorwärtsbewegung der Spanndorne zu gewährleisten, so daß eine Beschädigung der aufzunehmenden Hülse und Papierrolle ausgeschlossen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der einzigen Figur.

Diese zeigt eine schematische Seitenansicht eines Spanndorns in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Der insgesamt mit 1 bezeichnete Spanndorn umfaßt in der dargestellten Weise einen zylindrischen Spanndornkörper 2 und eine kegelstumpfförmige Spanndornspitze 3. Der Spanndornkörper 2 weist eine Mehrzahl von Spreizbacken 4 auf, die in an sich bekannter Weise zum Festklemmen des Spanndorns 1 in einer Hülse 5 einer Bedruckstoffbahnrolle dienen. Der gesamte Spanndorn 1 ist axial durch einen auch als Begrenzungselement dienenden Abstreifring 6 bewegbar, dessen Funktionsweise ebenfalls bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Die Spanndornspitze 3 ist im Querschnitt gezeigt. Sie weist eine konzentrische Ausnehmung 7 auf. In diese Ausnehmung 7 ist ein Tastkopf in Form eines Bolzens 8, der einerseits um einen festlegbaren Betrag a aus der Stirnfläche 9 der Spanndornspitze 3 herausragt und andererseits mittels einer Druckfeder 10, die schraubenförmig einen abgesetzten Teil 11 des Bolzens 8 umgibt, gegen einen Boden 12 der Ausnehmung 7 in der dargestellten Weise abgestützt ist, axial verschiebbar eingelegt. Der Bolzen 8 ist mittels einer Zylinderschraube 13, die den Bolzen 8 axial durchgreift und durch den Boden 12 der Ausnehmung 7 in den Spanndornkörper 2 einschraubbar ist, gegen die Druckfeder 10 vorgespannt. Durch Ein-beziehungsweise Ausschrauben dieser Zylinderschraube 13 läßt sich der Betrag a, um den der Bolzen 8 aus der Stirnfläche 9 der Spanndornspitze 3 herausragt, einstellen. Vorzugsweise wird die Zylinderschraube 13 in bekannter Weise und daher nicht dargestellt gegen einen einstellbaren Anschlag geschraubt, so daß das Maß a leicht und definiert erreichbar ist.

Der Bolzen 8 weist seinerseits eine zylindrische Ausnehmung 14 auf, die auf der dem Boden 12 gegenüberliegenden Seite des Bolzens 8 offen liegt. In diese Ausnehmung 14 ragt ein elektrische Schalter in Form eines in Längsrichtung der Ausnehmung 14 bewegbaren Stiftschalters 15. Der Stiftschalter 15 ist einerseits durch eine Druckfeder 16 vom Boden 17 der Ausnehmung 14 beabstandet und andererseits in Verbindung mit den offenen Kontakten 18, 19 eines elektrischen Schaltkreises 20 bringbar. Im Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 18, 19 in Form von zwei ringförmigen und zueinander konzentrisch im Boden 12 der Ausnehmung 7 der Spanndornspitze 3 angeordnete Kontakte ausgebildet. Der Stiftschalter 15 ist mittels eines in den Bolzen 8 einsteckbaren Stiftes 21, der in eine Kerbe 22 des Stiftschalters 15 bringbar ist, in seiner Bewegung beschränkbar und somit gegen ein Herausfallen aus der Ausnehmung 14 gesichert.

Der Schaltkreis 20 ist durch den Spanndornkörper 2 zu einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung für den Spanndorn 1 geführt. Die Antriebsvorrichtung wirkt in bekannter Weise mit einem nicht gezeigten Signalgeber zusammen, so daß bei einer Umkehrung der Antriebsrichtung eine Fehlermeldung an ein Steuerpult herausgegeben werden kann.

Als weitere Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Spanndornspitze 3 im Bereich ihrer Stirnfläche 9 und der Bolzen 8 als Teil des Tastkopfes im aus der Stirnfläche 9 herausragenden Bereich so geformt sind, daß keine Kanten auftreten.

Dargestellt am Beispiel eines ausgefahrenen Spanndorns 1 befindet sich in der Zeichnung die Bedruckstoffbahnrolle zwar in der Beladestellung, jedoch ist ihre Hülse 5 nicht in der achsrichtigen Lage, so daß der Bolzen 8 in der Ausnehmung 7 der Spanndornspitze 3 beim Versuch, die Hülse 5 aufzunehmen gegen den Rand derselben fährt. Der Bolzen 8 wird gegen die Druckfeder 10 gedrückt und nimmt den Stiftschalter 15 mit, so daß dieser die Kontakte 18, 19 überbrückt. Der nun geschlossene Schaltkreis 20 veranlaßt die Antriebsvorrichtung für die axiale Bewegung des Spanndorns 1 ihre Antriebsrichtung umzukehren und gleichzeitig dem Signalgeber, eine Fehlermeldung an ein Steuerpult herauszugeben, damit ein Bediener alarmiert wird, um ein Ausrichten der Hülse 5 vorzunehmen, so daß eine Beschädigung der Hülse 5 gänzlich ausgeschlossen wird.

Die gefederte Anordnung Bolzen 8, Druckfeder 10, Stiftschalter 15, Druckfeder 16 stellt sicher, daß die Hülse 5 nur mit einer kleinen Kraft beaufschlagt wird und, da der maximale Abstand des Stiftschalters 15 von den Kontakten 18, 19 kleiner als der Betrag a ist, daß der erforderliche Bremsweg mit dem Betrag a abgezogen der maximale Abstand des Stiftschalters 15 von den Kontakten 18, 19 gegeben ist, um die Zeitverzögerung zwischen Betätigung des Tastkopfes und Umkehrung der Antriebsbewegung zu überbrücken.

Die Spanndornspitze 3 ist mit einem Konuswinkel ausgestattet, bei dem die Hülse 5 relativ leicht gleitend und ohne Beschädigung auf die Spanndorne 1 rutschen kann, im Falle, daß die Achsenabweichung von der achsrichtigen Beladestellung in einem Toleranzbereich liegt, bei dem der Tastkopf 8 ganz mit seiner der Achse 5 zugewandten Seite in die Öffnung der Hülse 5 schauen kann.

Claims (6)

1. Spanndorn zum Erfassen und zur Festlegung einer auf einer Hülse aufgewickelten Bedruckstoffbahnrolle, der in einen Tragarm eines Rollenwechslers mittels einer mit einer Kontrolleinrichtung verbundenen Antriebsvorrichtung axial in Richtung der Hülse verfahrbar ist, mit einem zylindrischen Spanndornkörper und einer kegelstumpfförmigen Spanndornspitze, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndornspitze (3) an ihrer Stirnseite einen ausschließlich durch Berührung der Stirnfläche der Hülse (5) oder Bedruckstoffbahnrolle mechanisch betätigbaren Tastkopf (8, 10, 11, 14) zum Erkennen der Lage der aufzunehmenden Hülse (5), bei der ein Aufnehmen ohne Beschädigung der Hülse (5) nicht möglich ist aufweist, der in Form eines Bolzens (8) in einer konzentrischen Ausnehmung (7) in der Spanndornspitze (3) axial verschiebbar gelagert ist und um einen festgelegten Betrag (a) aus der Stirnfläche (9) der Spanndorn-Spitze (3) herausragt, in den Tastkopf ein elektrischer Schalter (15, 16) integriert ist, der bei Betätigung des Tastkopfes (8,10, 11, 14) einen elektrischen Schaltkreis (20) aktiviert, der die Antriebsvorrichtung des Spanndorns (1) ansteuert, so daß eine weitere axiale Vorwärtsbewegung des Spanndornes (1) zur Erfassung der Hülse im Fall der Berührung der Stirnfläche der Hülse (5) oder der Bedruckstoffbahnrolle gestoppt und umgekehrt wird und die Kontrolleinrichtung zur Herausgabe einer Fehlermeldung anspricht.

2. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (8, 10, 11, 14) mittels einer Druckfeder (10), die schraubenförmig einen abgesetzten Teil (11) des Bolzens (8) umgibt, gegen einen Boden (12) der Ausnehmung (7) abgestützt ist, ausgebildet ist.

3. Spanndorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8) mittels einer Zylinderschraube (13), die den Bolzen (8) axial durchgreift und durch den Boden (12) der Ausnehmung (7) in den Spanndornkörper (2) einschraubbar ist, gegen die Druckfeder (10) vorgespannt ist.

4. Spanndorn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (8, 10, 11, 14) eine zylindrische Ausnehmung (14) aufweist, in die der elektrische Schalter (15) in Form eines in Längsrichtung der Ausnehmung (14) bewegbarer Stiftschalter ragt, der einerseits durch eine Druckfeder (16) von einem Boden (17) der Ausnehmung (14) beabstandet ist und andererseits in Verbindung mit offenen Kontakten (18, 19) des elektrischen Schaltkreises (20) bringbar ist, wobei der Stiftschalter (15) mittels eines in den Bolzen (8) einsteckbaren Stiftes (21) in seiner Bewegung beschränkt und gegen ein Herausfallen aus der Ausnehmung (14) gesichert ist.

5. Spanndorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (18, 19) des Schaltkreises (20) in Form von zwei ringförmigen und zueinander konzentrisch im Boden (12) der Ausnehmung (7) der Spanndornspitze (3) angeordnete Kontakte ausgebildet sind und der Schaltkreis (20) durch den Spanndornkörper (2) zur Antriebsvorrichtung geführt ist.

6. Spanndorn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndornspitze (3) und der Tastkopf (8, 10, 11, 14) so geformt sind, daß auf ihren Außenflächen keine Kanten auftreten.