EP0542113B1 - Spanndorn - Google Patents
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- EP0542113B1 EP0542113B1 EP92118843A EP92118843A EP0542113B1 EP 0542113 B1 EP0542113 B1 EP 0542113B1 EP 92118843 A EP92118843 A EP 92118843A EP 92118843 A EP92118843 A EP 92118843A EP 0542113 B1 EP0542113 B1 EP 0542113B1
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- clamping mandrel
- recess
- sleeve
- pin
- sensor head
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
- H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H16/00—Unwinding, paying-out webs
- B65H16/02—Supporting web roll
- B65H16/06—Supporting web roll both-ends type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
- B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
- B65H75/04—Kinds or types
- B65H75/08—Kinds or types of circular or polygonal cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/40—Type of handling process
- B65H2301/41—Winding, unwinding
- B65H2301/413—Supporting web roll
- B65H2301/4134—Both ends type arrangement
- B65H2301/41346—Both ends type arrangement separate elements engaging each end of the roll (e.g. chuck)
Definitions
- the invention relates to a mandrel for grasping and fixing a printing material web roll wound on a sleeve, which can be moved axially in a support arm of a roll changer by means of a drive device, with a cylindrical mandrel body and a truncated cone-shaped mandrel tip.
- a generic mandrel is known from DE-PS 40 13 092.
- support arms are rotatably mounted on a support axis.
- Rotatably driven, structurally identical mandrels are arranged at the respective end of each of the support arms.
- a printing material web roll wound on a sleeve can be clamped between two axially identical mandrels.
- the mandrels are each connected to a drive device which is also arranged at the respective end of the support arms and by means of which the mandrel connected to it can be both rotated and moved in the axial direction.
- the printing material web roll which is transported to the roll changer by means of an automatic transport system or by any other means of transport, is generally brought into a loading position with a lifting device, which can also be installed on the transport system or means of transport, which is determined by the fact that the printing material web roll is approximately in the axis between the appropriate mandrels are held.
- a lifting device which can also be installed on the transport system or means of transport, which is determined by the fact that the printing material web roll is approximately in the axis between the appropriate mandrels are held.
- various setting tolerances add up, such as deviations in the geometric properties of the printing material web roll from the ideal values, so that the cross-sectional circle of the sleeve is not exactly concentric with the cross-sectional circle of the roll, or positional deviations of the automatic transport system, which result in deviations in the loading position.
- the object of the invention is therefore to design a mandrel for detecting a roll of printing material web wound on a sleeve with simple means so that directly during the loading process a non-destructive detection of the case in which the roll is not picked up at all or without damaging the edges of the sleeve is not possible, is given and that at the same time an error message can be derived from a control panel.
- DE-A-3 103 724 discloses an apparatus for unrolling a paper web from a supply roll.
- the device has two axially movable receiving heads, each of which is equipped with a receiving cone and a sling.
- a sensing element with a switching means is provided on one of the stop means.
- the switching means is arranged in such a way that it detects the distance between the supply roll and the lifting means and triggers an error signal if the distance between the supply roll and the lifting means exceeds a predetermined dimension.
- the mandrel designated as a whole by 1, comprises, in the manner shown, a cylindrical mandrel body 2 and a truncated cone-shaped mandrel tip 3.
- the mandrel body 2 has a plurality of expanding jaws 4, which are used in a manner known per se for clamping the mandrel 1 in a sleeve 5 of a printing material web roll .
- the entire mandrel 1 can be moved axially by a scraper ring 6, which also serves as a limiting element, the functioning of which is also known and is not the subject of the invention.
- the mandrel tip 3 is shown in cross section. It has a concentric recess 7.
- this recess 7 is the probe in the form of a bolt 8, which on the one hand protrudes by a definable amount a from the end face 9 of the mandrel tip 3 and on the other hand by means of a compression spring 10, which helically surrounds a stepped part 11 of the bolt 8, against the bottom 12 the recess 7 is supported in the manner shown, inserted axially.
- the bolt 8 is prestressed against the compression spring 10 by means of a cylinder screw 13 which passes axially through the bolt 8 and can be screwed into the mandrel body 2 through the base 12 of the recess 7.
- this cap screw 13 allows the amount a by which the bolt 8 protrudes from the end face 9 of the mandrel tip 3 to be set.
- the cap screw 13 is screwed in a known manner and therefore not shown against an adjustable stop, so that the dimension a can be reached easily and in a defined manner.
- the bolt 8 in turn has a cylindrical recess 14 which is open on the side of the bolt 8 opposite the base 12.
- the electrical switch protrudes into this recess 14 in the form of a pin switch 15 which can be moved in the longitudinal direction of the recess 14.
- the pin switch 15 is spaced on the one hand by a compression spring 16 from the bottom 17 of the recess 14 and on the other hand in connection with the open contacts 18, 19 of an electrical circuit 20 bringable.
- the electrical contacts 18, 19 are designed in the form of two annular contacts which are arranged concentrically with one another in the bottom 12 of the recess 7 of the mandrel tip 3.
- the pin switch 15 can be restricted in its movement by means of a pin 21 which can be inserted into the pin 8 and which can be brought into a notch 22 in the pin switch 15 and is thus secured against falling out of the recess 14.
- the circuit 20 is guided through the mandrel body 2 to a drive device for the mandrel 1, not shown.
- the drive device interacts in a known manner with a signal transmitter, not shown, so that an error message can be issued to a control panel when the drive direction is reversed.
- mandrel tip 3 in the area of its end face 9 and the bolt 8 as part of the probe in the area protruding from the end face 9 are shaped such that no edges occur.
- the printing material web roll is in the drawing in the loading position, but its sleeve 5 is not in the axially correct position, so that the bolt 8 in the recess 7 of the mandrel tip 3 when trying to accommodate the sleeve 5 against drives the edge of the same.
- the bolt 8 is pressed against the compression spring 12 and takes the pin switch 15 with it, so that it bridges the contacts 18, 19.
- the now closed circuit 20 causes the drive device for the axial movement of the mandrel 1 to reverse its drive direction and at the same time the signal generator to issue an error message to a control panel so that an operator is alerted to align the sleeve 5 so that the sleeve is damaged 5 is completely excluded.
- the mandrel tip 3 is equipped with a cone angle, in which the sleeve 5 can slide relatively easily and without damage to the mandrels 1, in the event that the axis deviation from the axially correct loading position is within a tolerance range in which the probe 8 is completely with it the axis 5 facing side can look into the opening of the sleeve 5.
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- Replacement Of Web Rolls (AREA)
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- Winding Of Webs (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
- Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
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 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 Stirnflächen 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.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Spanndorn zum Erfassen einer auf eine Hülse aufgewickelten Bedruckstoffbahnrolle mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß direkt während des Beladevorganges ein zerstörungsfreies Erkennen des Falles, bei dem das Aufnehmen der Rolle gar nicht bzw. ohne Beschädigung der Ränder der Hülse nicht möglich ist, gegeben ist und daß gleichzeitig eine Fehlermeldung an ein Kontrollpult ableitbar ist.
- DE-A-3 103 724 offenbart eine Vorrichtung zum Abrollen einer Papierbahn von einer Vorratsrolle. Die Vorrichtung weist zwei axial verfahrbare Aufnahmeköpfe auf, welche je mit einem Aufnahmekonus und einem Anschlagmittel ausgerüstet ist. An einem der Anschlagmittel ist ein Tastorgan mit einem Schaltmittel vorgesehen. Das Schaltmittel ist so angeordnet, daß es den Abstand der Vorratsrolle zum Anschlagmittel erfaßt und bei ein vorgegebenes Maß übersteigendem Abstand der Vorratsrolle vom Anschlagmittel ein Fehlersignal auslöst.
- 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 und Zweckmäßigkeiten der Erfinndung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausührungsbeispieles 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 Spannndorns 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 der 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 den 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 Einbeziehungsweise 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 der 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 vorteilhafte 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 12 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 12, 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)
- Spanndorn zum Erfassen und zur Festlegung einer auf eine Hülse (5) aufgewickelten Bedruckstoffbahnrolle, der in einem Tragarm eines Rollenwechslers mittels einer mit einer Kontrolleinrichtung verbundenen Antriebsvorrichtung axial verfahrbar ist, mit einem zylindrischen Spanndornkörper (2) und einer kegelstumpfförmigen Spanndornspitze (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndornspitze (3) einen durch Berührung 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, 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 axiale Vorwärtsbewegung des Spanndorns (1) zur Erfassung der Hülse (5) im Falle der Berührung der Hülse oder Bedruckstoffbahnrolle umgekehrt wird und die Kontrolleinrichtung zur Herausgabe einer Fehlermeldung anspricht.
- Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (8, 10, 11, 14) als Bolzen (8), der in einer konzentrischen Ausnehmung (7) in der Spanndornspitze (3) axial verschiebbar eingelegt ist, in der Weise, daß er um einen festgelegten Betrag (a) aus der Stirnfläche (9) der Spanndornspitze (3) herausragt und andererseits mittels einer Druckfeder (10), die schraubenförmig einen abgesetzen Teil (11) des Bolzens (8) umgibt, gegen den Boden (12) der Ausnehmung (7) abgestützt ist, ausgebildet ist.
- 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.
- 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 einserseits durch eine Druckfeder (16) vom Boden (17) der Ausnehmung (14) beabstandet ist und andererseits in Verbindung mit den offenen Kontakten (18, 19) des elektrischen Schaltkreises (20) bringbar ist, wobei der Stiftschalter (15) mittels eines einsteckbaren Stiftes (21) in seiner Bewegung beschränkt und gegen ein Herausfallen aus der Ausnehmung (14) gesichert ist.
- 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.
- 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.
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