EP0652176B1

EP0652176B1 - Winding device for flexible flat structures as well as method for winding flexible flat structures

Info

Publication number: EP0652176B1
Application number: EP94115071A
Authority: EP
Inventors: Samuel Staub; Peter Hausmann
Original assignee: Ferag AG
Current assignee: Ferag AG
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1994-09-24
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2014-09-24
Also published as: DK0652176T3; DE59401530D1; US5622027A; EP0652176A1; ATE147363T1; JPH07179256A; CA2133520A1

Abstract

The winding device for flexible sheet-like structures (44), especially printed products, such as newspapers, periodicals and parts thereof, consists of a winding core (16) rotatably mounted in a frame (12) and driveable by a drive shaft (28) and of a winding band (24) which guides the flexible sheet-like structures (44) essentially tangentially onto the winding core and which is wound, together with the sheet-like structures, onto the winding core. A drive train consisting of a driving-belt pulley (38), of a drive belt (40) and of a drive-belt pulley (42) makes it possible to rotate the rotary shaft (14), on which the winding core (16) is rotatably mounted, by the same motor (30) as the band reel (26). Located between the winding core (16) and the rotary shaft (14) is a spiral spring (18) which is fastened at one end (20) to the winding core and at its other end (22) to the rotary shaft (14). The arrangement is such that the end (22) of the spring (18) can be moved relative to the spring end (20), in order to change the state of tension of the spring. The device makes it possible in this way to match the torque exerted on the winding core to the increasing winding diameter during the winding of the winding band (24) together with the sheet-like structures (44). There is no need for any regulation. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung für flexible Flächengebilde, insbesondere Druckereiprodukte wie Zeitungen, Zeitschriften und Teile davon, bestehend aus einem in einem Gestell drehbar gelagerten, von einer Antriebswelle antreibbaren Wickelkern und mindestens einem die flexiblen Flächengebilde zumindest im wesentlichen tangential an den Wickelkern leitenden Wickelband, das von einer Bandspule kommend zusammen mit den Flächengebilden auf den Wickelkern aufwickelbar ist.The present invention relates to a winding device for flexible flat structures, in particular printed products such as newspapers, magazines and parts thereof, consisting of a winding core rotatably mounted in a frame and drivable by a drive shaft and at least one winding tape which guides the flexible flat structures at least substantially tangentially to the winding core. that comes from a tape reel can be wound together with the flat structures on the winding core.

Eine Wickelvorrichtung dieser Art ist aus der deutschen Patentschrift 31 23 888 bekannt.A winding device of this type is known from German patent 31 23 888.

Die Wickelvorrichtung der DE-PS 31 23 888 ist insbesondere zum Aufwickeln einer sogenannten Schuppenformation, bestehend aus in einer dachziegelartigen Anordnung aufeinandergelegten gefalteten Zeitungen oder Teile davon, vorgesehen, welche zwecks Transport innerhalb einer Druckerei und von einer Druckerei zur anderen platzsparend in einem kompakten Wickel auf den Wickelkern aufgewickelt werden. Am Zielort wird das Wickelband mit der Schuppenformation vom Wickel wieder abgewickelt und die einzelnen Zeitungen oder Teile davon stehen dann zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.The winding device of DE-PS 31 23 888 is particularly intended for winding up a so-called scale formation, consisting of folded newspapers or parts thereof placed on top of one another in a roof tile-like arrangement, which saves space in a compact wrap for the purpose of transport within a printing house and from one printing house to another the winding core are wound up. At the destination, the winding tape with the scale formation is unwound again from the winding and the individual newspapers or parts thereof are then available for further processing.

Eine Wickelvorrichtung dieser Art ist aber nicht ausschließlich für eine solche Schuppenformation aus Zeitungen gedacht, sondern kann den vielfältigsten Zwecken dienen, beispielsweise zum Aufrollen von Gegenständen, so unterschiedlich wie Banknoten, Säcke und Längen von Furnieren, um nur einige Beispiele zu nennen.However, a winding device of this type is not intended exclusively for such a scale formation from newspapers, but can serve a wide variety of purposes, for example for rolling up objects as different as banknotes, sacks and lengths of veneer, to name just a few examples.

Bei der DE-PS 31 23 888, die sich insbesondere mit dem Aufwickeln einer Schuppenformation aus Zeitungen befaßt, ist ein Motor als Antriebsquelle vorgesehen, der über ein Wicklergetriebe den Wickelkern antreibt. Das Wickelband, welches das Gut untergreift und mit dem Wickelkern verbunden ist, wird während des Aufwickelns auf den Wickelkern über eine vom Motor angetriebene Umlenkrolle geführt und hierdurch mit konstanter Geschwindigkeit von einer Bandspule abgewickelt, welche um ihre Drehachse frei drehbar gelagert ist. An dieser Bandspule greift aber eine Backenbremse an.In DE-PS 31 23 888, which deals in particular with the winding of a scale formation from newspapers, a motor is provided as a drive source which drives the winding core via a winding gear. The winding tape, which grips under the material and is connected to the winding core, is guided during winding onto the winding core via a deflection roller driven by the motor and is thereby unwound at a constant speed from a tape reel, which is freely rotatable about its axis of rotation. A shoe brake acts on this reel.

Es besteht das Bestreben, die Zugspannung im Aufwickelband zumindest annähernd konstant zu halten. Dies bedeutet, daß bei zunehmendem Durchmesser des Wickels ein erhöhtes Drehmoment vom Antrieb auf den Wickelkern ausgeübt werden muß, wohl auch bei sinkender Drehgeschwindigkeit des Wickels, da man die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels, d.h. die Lineargeschwindigkeit des Wickelbandes auch zumindest im wesentlichen konstant halten möchte. Diese Forderung nach konstanter Gechwindigkeit des Wickelbandes bei zumindest im wesentlichen konstanter Zugspannung erfordert in der Praxis einen nicht unwesentlichen Aufwand im geregelten Antrieb sowie für die angetriebene Umlenkrolle und die Backenbremse.There is an effort to keep the tensile stress in the take-up belt at least approximately constant. This means that with increasing diameter of the winding, an increased torque must be exerted by the drive on the winding core, probably also with decreasing rotational speed of the winding, since the peripheral speed of the winding, ie the linear speed of the winding tape, also wants to be kept at least essentially constant. In practice, this requirement for a constant speed of the winding tape with at least substantially constant tension requires a not inconsiderable amount of effort in the controlled drive as well as for the driven deflection roller and the shoe brake.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine konstruktiv einfache Vorrichtung zum Herstellen von Wickeln zu schaffen, welche keiner aufwendigen Mechanik und Regelung bedarf und dennoch geeignet ist bis zu einer von der Auslegung der Vorrichtung abhängigen, begrenzten Wickelkapazität für eine zufriedenstellende Aufwicklung des Wickelgutes sowie eine einwandfreie Abwicklung desselben zu sorgen.The object of the present invention is to provide a structurally simple device for producing windings, which does not require any complex mechanics and control and is nevertheless suitable up to a limited winding capacity which is dependent on the design of the device, for satisfactory winding of the winding material and flawless handling to take care of it.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorrichtungsmäßig vorgesehen, daß die Bandspule drehfest auf der Antriebswelle angeordnet ist, daß die Antriebswelle mit dem Wickelkern nicht nur über das Wickelband und die Bandspule sondern auch über einen Antriebsstrang gekoppelt ist, und daß eine zwei im Betrieb zueinander eine Relativbewegung ausführende Enden aufweisende Feder im Antriebsstrang zwischen der Bandspule und dem Wickelkern vorgesehen ist.To achieve this object, the device provides that the tape reel is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft, that the drive shaft is coupled to the winding core not only via the winding tape and the tape reel but also via a drive train, and that a two executing a relative movement in operation Ended spring is provided in the drive train between the tape reel and the winding core.

Dieses grundsätzlich neue Konzept läßt sich relativ schnell anhand eines praktischen Beispiels näher erläutern, bei dem die Feder eine Spiralfeder, eine Triebfeder bzw. eine eine Vielzahl von Windungen aufweisende Torsionsfeder ist.This fundamentally new concept can be explained relatively quickly in more detail on the basis of a practical example in which the spring is a spiral spring, a drive spring or a torsion spring having a plurality of turns.

Es wird zunächst zur Vereinfachung angenommen, wie aber auch in einem praktischen Beispiel durchaus realisiert werden kann, daß das eine Ende der Feder mit dem Wickelkern verbunden ist und das andere Ende an einer drehbaren Welle befestigt ist, welche vom Antriebsstrang zur Beeinflussung des Spannungszustandes der Feder drehbar ist.It is initially assumed for simplification, but it can also be realized in a practical example that one end of the spring is connected to the winding core and the other end is fastened to a rotatable shaft which is driven by the drive train to influence the tension state of the spring is rotatable.

Es wird jetzt davon ausgegangen, daß die Feder aufgrund der Einbaubedingungen sich in teilgespanntem Zustand befindet, d.h. vorgespannt ist.It is now assumed that the spring is in the partially tensioned state due to the installation conditions, that is to say that it is preloaded.

Sobald die flexiblen Flächengebilde zum Aufwickeln auf den Wickelkern bereitstehen, kann mit der Aufwickelarbeit begonnen werden. Durch Drehung der Antriebswelle in der entsprechenden Drehrichtung wird das Wickelband von der Bandspule abgegeben. Die teilweise gespannte Feder hat hierdurch die Möglichkeit sich weiter zu entspannen und das Wickelband mit den aufzuwickelnden flexiblen Flächengebilden auf den Wickelkern aufzuwickeln. Hierdurch wird die in der Feder gespeicherte Potentialenergie mindestens zum Teil wieder in Aufwickelarbeit umgewandelt. Ein Nachlassen der Federspannung beim Aufwickeln des Wickelbandes auf den Wickelkern wird dadurch verhindert, daß über den Antriebsstrang die drehbare Welle das andere Federende im Sinne der Erhöhung der Federspannung bewegt. Mit anderen Worten wird die Feder durch den Antriebsstrang noch stärker nachgespannt als sie durch Aufwickeln des Wickelbandes entspannt wird. Somit steigt das auf den Wickelkern einwirkende Drehmoment mit der Nachspannung der Feder, wodurch das Drehmoment dem steigenden Durchmesser des Wickelkernes mit den darauf gewickelten flexiblen Gebilden angepaßt wird, wodurch die Spannung im Wickelband zumindest annähernd konstant bleibt.As soon as the flexible fabrics are ready for winding on the winding core, the winding work can begin. The winding tape is released from the tape reel by rotating the drive shaft in the corresponding direction of rotation. The partially tensioned spring has the possibility to relax further and to wind the winding tape with the flexible flat structures to be wound onto the winding core. As a result, the potential energy stored in the spring is at least partially converted back into winding work. A decrease in the spring tension when winding the winding tape onto the winding core is prevented by the fact that the rotatable shaft moves the other spring end via the drive train in the sense of increasing the spring tension. In other words, the spring is tensioned even more by the drive train than it is relaxed by winding up the winding tape. Thus, the torque acting on the winding core increases with the re-tensioning of the spring, as a result of which the torque is adapted to the increasing diameter of the winding core with the flexible structures wound thereon, as a result of which the tension in the winding band remains at least approximately constant.

Beim Abwickeln des Wickelbandes vom Wickelkern durch die von der Antriebsquelle angetriebene Bandspule wird nicht nur das erste Ende der Feder in eine die Federspannung erhöhende Richtung bewegt sondern über den Antriebsstrang wird von der gleichen Antriebsquelle das andere Ende der Feder im Sinne des Nachlassens der Federspannung über den Antriebsstrang bewegt bis man wieder zurück zu dem Ausgangszustand gelangt ist.When the winding tape is unwound from the winding core by the tape reel driven by the drive source, not only is the first end of the spring moved in a direction increasing the spring tension, but the other end of the spring is driven by the same drive source from the same drive source in the sense of the release of the spring tension via the Powertrain moves until you get back to the initial state.

Beim Aufwickeln von Druckereiprodukten ist es wünschenswert, während des gesamten Aufwickelvorganges die Zugspannung im Wickelband zumindest innerhalb von gewissen Grenzen konstant zu halten. Das bedeutet, daß bei größer werdendem Durchmesser des Wickels zum Drehen des Wickelkernes ein steigendes Drehmoment nötig ist, und dieses kann, wie oben erläutert ist, mittels des Antriebsstranges und der Feder realisiert werden. Die gesamte Wickelvorrichtung ist in der Praxis relativ preisgünstig herstellbar, zudem die gleiche Antriebsquelle sowohl für die Drehung der Bandspule als auch für das Antreiben des Antriebsstranges, bspw. durch Drehung einer Treibriemenscheibe desselben, sorgt. Nachdem sowohl die Bandspule als auch die Treibriemenscheibe auf der gleichen Antriebswelle angeordnet werden können, ist eine Ersparnis an zusätzlichen Teilen durchaus möglich. Es sind insgesamt wenig Teile notwendig, um die erfindungsgemäße Wickelvorrichtung zu realisieren. Es entfällt jegliche Art von aufwendiger Steuerung.When winding up printed products, it is desirable to keep the tension in the winding band constant at least within certain limits during the entire winding process. This means that as the diameter of the winding increases, an increasing torque is required to rotate the winding core, and this can, as explained above, be realized by means of the drive train and the spring. In practice, the entire winding device can be produced relatively inexpensively, and the same drive source ensures both the rotation of the tape reel and the drive of the drive train, for example by rotating a drive pulley thereof. Since both the tape reel and the drive pulley can be arranged on the same drive shaft, it is quite possible to save on additional parts. Overall, few parts are required to implement the winding device according to the invention. There is no need for any complex control.

Obwohl die Feder vorzugsweise platzsparend im Wickelkern angeordnet ist, kann sie aber auch entsprechend dem Anspruch 13 zwischen der Bandspule und dem Antriebsstrang angeordnet werden, wobei die Antriebswelle die Treibriemenscheibe des Antriebsstranges direkt und die Bandspule indirekt über die Feder antreibt. Bei solchen Ausführungsformen ist der Antriebsstrang drehfest mit dem Wickelkern gekoppelt.Although the spring is preferably arranged in a space-saving manner in the winding core, it can also be arranged between the tape reel and the drive train, the drive shaft driving the drive pulley of the drive train directly and the tape reel indirectly via the spring. In such embodiments, the drive train is non-rotatably coupled to the winding core.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Wickelvorrichtung der Erfindung lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen. Eine alternative Darstellung der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung ist dem Anspruch 19 zu entnehmen.Particularly preferred embodiments of the winding device of the invention can be found in the dependent claims. An alternative representation of the winding device according to the invention can be found in claim 19.

Allen diesen Ausführungen ist gemeinsam, daß man lediglich einen Antriebsmotor braucht, um das Abwickeln bzw. das Aufwickeln des Wickelbandes auf den Wickelkern zu erreichen. Die Regulierung der Wickelvorrichtung erfolgt automatisch durch die Auslegung der Feder sowie der weiteren Bauteile.All these designs have in common that you only need a drive motor in order to achieve the unwinding or the winding of the winding tape on the winding core. The winding device is regulated automatically by the design of the spring and the other components.

Die Erfindung läßt sich auch bei einer Wickelvorrichtung realisieren, die modul- oder kassettenartig ausgebildet ist. Bei so einem Beispiel kann das Gestell lediglich eine Antriebswelle tragen, die von einer externen Antriebsquelle beim Andocken des Moduls an diese Antriebsquelle angetrieben wird.The invention can also be implemented in a winding device which is designed in a modular or cassette-like manner. In such an example, the frame can only carry a drive shaft which is driven by an external drive source when the module is docked to this drive source.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in welchen zeigen:

Fig. 1: eine stark schematisierte perspektivische Darstellung eines bevorzugten praktischen Beispiels einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung,
Fig. 2A, B und C: Skizzen zur Erläuterung des Ausgangszustandes der Vorrichtung der Fig. 1 noch bevor die flexiblen Flächengebilde mit dem Wickelband auf den Wickelkern aufgewickelt sind, wobei
Fig. 2B: die Verhältnisse beim Wickelband und
Fig. 2C: die Verhältnisse beim Antriebsstrang zeigen,
Fig. 3A, B und C: Skizzen ähnlich denen der Fig. 2A, B und C, jedoch nach erfolgtem Aufwickeln der flexiblen Flächengebilde mit dem Wickelband auf den Wickelkern,
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Variante der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung von der Stirnseite des Wickelkernes gesehen, bei der der Antriebsstrang einen Antriebsriemen umfaßt, der auf- und abgewickelt wird,
Fig. 5: eine schematische Darstellung ähnlich der Fig. 4, jedoch von einer weiteren erfindungsgemäßen Variante einer Wickelvorrichtung,
Fig. 6: eine schematische Darstellung ähnlich der Fig. 4 und 5, jedoch von einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung, bei der der Antriebsstrang einen endlosen umlaufenden Antriebsriemen oder eine Antriebskette umfaßt,
Fig. 7: eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung, bei der die Feder zwischen der Bandspule und einem Stirnrad des Antriebsstranges eingesetzt ist,
Fig. 8: eine graphische Darstellung des sich ändernden, von der Feder auf den Wickelkern ausgeübten Drehmoments eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung,
Fig. 9: eine graphische Darstellung entsprechend der Fig. 8, jedoch von einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings, in which:

Fig. 1: 2 shows a highly schematic perspective illustration of a preferred practical example of a winding device according to the invention,
2A, B and C: Sketches to explain the initial state of the device of FIG. 1 even before the flexible fabrics are wound onto the winding core with the winding tape, whereby
Figure 2B: the conditions of the winding tape and
Figure 2C: show the conditions of the drive train,
Figures 3A, B and C: Sketches similar to those in FIGS. 2A, B and C, but after the flexible flat structures have been wound up with the winding tape on the winding core,
Fig. 4: 1 shows a schematic representation of a variant of the winding device according to the invention seen from the end face of the winding core, in which the drive train comprises a drive belt which is wound up and unwound,
Fig. 5: 3 shows a schematic illustration similar to FIG. 4, but of a further variant of a winding device according to the invention,
Fig. 6: 4 shows a schematic illustration similar to FIGS. 4 and 5, but of a winding device according to the invention, in which the drive train comprises an endless rotating drive belt or a drive chain,
Fig. 7: a further embodiment variant of a winding device according to the invention, in which the spring is inserted between the tape reel and a spur gear of the drive train,
Fig. 8: 2 shows a graphic representation of the changing torque exerted by the spring on the winding core of an exemplary embodiment of a winding device according to the invention,
Fig. 9: a graphical representation corresponding to FIG. 8, but of a further embodiment of a winding device according to the invention.

In allen Figuren deuten die gleichen Bezugszeichen auf gleiche Bauteile hin.In all figures, the same reference symbols indicate the same components.

Nach Fig. 1 besteht die Wickelvorrichtung 10 aus einem Gestell 12, in dem eine um die Achse 13 drehbare Welle 14 gelagert ist, wobei ein trommelartiger Wickelkern 16 auf der Drehwelle 14 in beispielsweise an den Stirnseiten der Trommel angeordneten Lagern (nicht gezeigt) drehbar gelagert ist. Zwischen dem Wickelkern 16 und der drehbaren Welle 14 befindet sich eine Spiralfeder 18, deren eines Ende 20 mit dem Wickelkern 16 fest gekoppelt ist und deren anderes Ende 22 mit der drehbaren Welle 14 fest gekoppelt ist.1, the winding device 10 consists of a frame 12 in which a shaft 14 which is rotatable about the axis 13 is mounted, a drum-like winding core 16 being rotatably mounted on the rotary shaft 14 in bearings (not shown) arranged, for example, on the end faces of the drum is. Between the winding core 16 and the rotatable shaft 14 there is a spiral spring 18, one end 20 of which is firmly coupled to the winding core 16 and the other end 22 of which is firmly coupled to the rotatable shaft 14.

Ein Wickelband 24, welches mit dem Wickelkern 16 verbunden ist, erstreckt sich vom Wickelkern 16 zu einer Bandspule 26, welche drehfest mit einer Antriebswelle 28 verbunden ist. Die Antriebswelle 28 kann von einem Motor 30 über Zahnräder 32, 34 und einen Zahnriemen oder eine Kette 36 angetrieben werden, wodurch die Welle 28 bzw. der Motor 30 die Antriebsquelle für die Bandspule 26 darstellt. Die Antriebswelle 28, welche sich parallel zur Drehwelle 14 erstreckt und neben dem Wickelkern angeordnet ist, trägt auch in axialem Abstand von der Bandspule 26 eine Treibriemenscheibe 38, welche ebenfalls drehfest mit der Antriebswelle 28 verbunden ist und zum Auf- und Abwickeln eines Antriebsriemens 40 dient, der sich von der Treibriemenscheibe 38 zu einer mit der Drehwelle 14 drehfest gekoppelten Antriebsriemenscheibe 42 erstreckt. Der Motor 30 kann entweder im Gestell fest montiert sein (und ggf. die Welle 28 direkt antreiben) oder außerhalb des Gestells 12 getrennt von diesem angeordnet werden.A winding tape 24, which is connected to the winding core 16, extends from the winding core 16 to a tape reel 26, which is rotatably connected to a drive shaft 28. The drive shaft 28 can be driven by a motor 30 via toothed wheels 32, 34 and a toothed belt or a chain 36, whereby the shaft 28 or the motor 30 represents the drive source for the tape reel 26. The drive shaft 28, which extends parallel to the rotary shaft 14 and is arranged next to the winding core, also carries a drive pulley 38 at an axial distance from the tape reel 26, which is also connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 28 and is used for winding and unwinding a drive belt 40 which extends from the drive pulley 38 to a drive pulley 42 which is rotationally coupled to the rotary shaft 14. The motor 30 can either be permanently mounted in the frame (and possibly drive the shaft 28 directly) or can be arranged separately from the frame 12.

Die schematische Darstellung der Fig. 1 zeigt die Ausgangslage noch bevor die flexiblen Flächengebilde, die vorzugsweise Druckereiprodukte wie Zeitungen, Zeitschriften und Teile hiervon sind, von denen eines bei 44 gezeigt ist, mit dem Wickelband 24 auf den Wickelkern aufgewickelt werden. Die flexiblen Flächengebilde werden dann dem Wickelband 24 mittels einer geeigneten Zuführeinrichtung (nicht gezeigt) zugeführt. Man sieht aus Fig. 1, daß das Wickelband 24 auf der Bandspule 26 aufgewickelt ist, so daß ein Wickel 25 des Wickelbandes vorliegt, welcher am Anfang des Aufwickelvorganges seinen maximalen Durchmesser aufweist.The schematic representation of FIG. 1 shows the starting position even before the flexible fabrics, which are preferably printed products such as newspapers, magazines and parts thereof, one of which is shown at 44, are wound onto the winding core with the winding tape 24. The flexible sheets are then fed to the winding tape 24 by means of a suitable feed device (not shown). 1 that the winding tape 24 is wound on the tape reel 26 so that there is a winding 25 of the winding tape which has its maximum diameter at the start of the winding process.

Der Antriebsriemen 40 ist dagegen praktisch vollständig auf der Antriebsriemenscheibe 42 aufgewickelt, d.h. er ist auf der Treibriemenscheibe 38 nicht in einem nennenswert Umfang aufgewickelt; nur so viel wie nötig ist, um eine sichere Verankerung des einen Endes des Antriebsriemens 40 mit der Treibriemenscheibe 38 zu gewährleisten. Ein Wickel 43 des Antriebsriemens 40 befindet sich daher auf der Antriebsriemenscheibe 42 und weist in Fig. 1 seinen maximalen Durchmesser auf.The drive belt 40, on the other hand, is practically completely wound on the drive pulley 42, i.e. it is not wound onto the drive pulley 38 to any appreciable extent; only as much as is necessary to ensure secure anchoring of one end of the drive belt 40 to the drive pulley 38. A winding 43 of the drive belt 40 is therefore located on the drive pulley 42 and has its maximum diameter in FIG. 1.

Der Antriebsriemen 40 ist in diesem Beispiel auch wesentlich dicker als das Wickelband 24, so daß der Wickel 43 des Antriebsriemens 40 auf der Antriebsriemenscheibe 42 auch unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Durchmesser der Bandspule 26 und der Antriebsriemenscheibe ein größeres radiales Ausmaß aufweist als der Wickel 25 des Wickelbandes 24 auf der Bandspule 26.The drive belt 40 is also much thicker than the winding tape 24 in this example, so that the winding 43 of the drive belt 40 on the drive pulley 42 has a greater radial dimension than the winding 25 of the winding tape, taking into account the different diameters of the tape reel 26 and the drive pulley 24 on the reel 26.

Obwohl in Fig. 1 nicht gezeigt, ist die Antriebswelle 28 ebenfalls im Gestell 12 drehbar gelagert.Although not shown in FIG. 1, the drive shaft 28 is also rotatably mounted in the frame 12.

Man sieht, daß das Wickelband 24 oberhalb der Achse 29 der Antriebswelle 28 an die Bandspule 26 gelangt, während der Antriebsriemen 40 unterhalb der Drehachse 29 der Antriebswelle 28 verläuft und von der Antriebsriemenscheibe 42 kommend von der Treibriemenscheibe 38 aufgenommen wird.It can be seen that the winding tape 24 reaches the tape reel 26 above the axis 29 of the drive shaft 28, while the drive belt 40 runs below the axis of rotation 29 of the drive shaft 28 and is received by the drive pulley 38 coming from the drive pulley 42.

Es wird jetzt unterstellt, daß die Flächengebilde 44 zum Aufwickeln auf dem Wickelkern 16 angeliefert werden und zwar vorzugsweise in Schuppenformation. Der Motor 30 wird eingeschaltet und dreht sich in Richtung des Pfeiles 54. Die Antriebswelle 28 dreht in Richtung des Pfeiles 56, wodurch das Wickelband 24 in Pfeilrichtung 48 nunmehr von der Bandspule 26 abgegeben wird und aufgrund der Federspannung mit den Flächengebilden auf dem Wickelkern aufgewickelt wird. Gleichzeitig wird der Antriebsriemen 40 von der Treibriemenscheibe 38 aufgewickelt, d.h. er bewegt sich in Pfeilrichtung 52.It is now assumed that the flat structures 44 are delivered for winding on the winding core 16, preferably in a scale formation. The motor 30 is switched on and rotates in the direction of the arrow 54. The drive shaft 28 rotates in the direction of the arrow 56, as a result of which the winding tape 24 is now released from the tape reel 26 in the direction of the arrow 48 and is wound up with the flat structures on the winding core due to the spring tension . At the same time, the drive belt 40 is wound up by the drive pulley 38, i.e. it moves in the direction of arrow 52.

Bezogen auf die Feder bedeutet dies, daß die Federspannung in erster Linie das Aufwickeln des Wickelbandes 24 bewirkt, und zwar durch eine kontinuierliche Bewegung des Federendes 20 in der Pfeilrichtung 50, was mit einer Entspannung der Feder 18 gleichzusetzen ist. Während dieser Bewegung wird über den durch die Treibriemenscheibe 38 den Antriebsriemen 40 und die Antriebsriemenscheibe 42 gebildeten Antriebsstrang das radial innere Ende 22 der Feder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, d.h. im Sinne der Nachspannung der Feder bewegt.In relation to the spring, this means that the spring tension primarily causes the winding tape 24 to be wound up, namely by a continuous movement of the spring end 20 in the direction of the arrow 50, which is equivalent to a relaxation of the spring 18. During this movement, the radially inner end 22 of the spring is rotated counterclockwise via the drive train formed by the drive belt pulley 38, the drive belt 40 and the drive belt pulley 42, ie it is moved in the sense of the tensioning of the spring.

Die Zeichnung der Fig. 1 spiegelt die tatsächlichen Verhältnisse bei einem praktischen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung wieder. Am Anfang des Aufwickelvorganges des Wickelbandes auf den Wickelkern 16 wird aufgrund des relativ großen Durchmessers des Wickels des Wickelbandes 24 auf der Bandspule 26 im Vergleich zum Durchmesser des sich auf der Treibriemenscheibe 38 ausbildenden Wickels des Wickelbandes, das Wickelband 24 noch schneller von der Bandspule abgewickelt als der Antriebsriemen 40 von der im Durchmesser kleineren Treibriemenscheibe 38 aufgenommen wird. Da zu Beginn der Aufwicklung des Wickelbandes 24 auf den Wickelkern 16 der Durchmesser des sich ausbildenden Wickels des Wickelbandes 24 mit flexiblen Gebilden auf den Wickelkern 16 in etwa gleich ist wie der Durchmesser des sich auf der Antriebsriemenscheibe 42 befindlichen Wickels des Antriebsriemens 40, wird das erste Ende 20 der Feder 18 schneller entgegen der Uhrzeigerrichtung bewegt als das andere Ende 22 der Feder 18 nachgespannt wird. D.h. die Federspannung nimmt zunächst ab.The drawing of FIG. 1 reflects the actual conditions in a practical embodiment of a winding device according to the invention. At the beginning of the winding process of the winding tape on the winding core 16, due to the relatively large diameter of the winding of the winding tape 24 on the tape reel 26 compared to the diameter of the winding of the winding tape forming on the drive pulley 38, the winding tape 24 is unwound from the tape reel even faster than the drive belt 40 is received by the smaller diameter drive pulley 38. Since, at the beginning of the winding of the winding tape 24 on the winding core 16, the diameter of the winding of the winding tape 24 with flexible structures on the winding core 16 is approximately the same as the diameter of the winding of the drive belt 40 located on the drive pulley 42, the first becomes End 20 of the spring 18 moves counterclockwise faster than the other end 22 of the spring 18 is re-tensioned. I.e. the spring tension initially decreases.

Da der Antriebsriemen 40 dicker ist als das Wickelband 24, steigt der Durchmesser des sich auf der Treibriemenscheibe 38 ausbildenden Wickels des Antriebsriemens 40 relativ schnell. Dagegen nimmt der Durchmesser des sich auf der Bandspule 26 befindlichen Wickel des Wickelbandes 24 nur relativ langsam ab. Die schnelle Zunahme des Durchmessers des Wickels des Antriebsriemens 40 auf der Treibriemenscheibe 38 führt zu einer entsprechenden Durchmesserverringerung des vorhandenen Wickels 43 des Antriebsriemens 40 auf der Antriebsriemenscheibe 42. Dagegen nimmt der Durchmesser des sich auf dem Wickelkern 16 ausbildenden Wickels, bestehend aus den Flächengebilden 44 und dem Wickelband 24, aufgrund der Dicke der Flächengebilde 44 relativ rapide zu.Since the drive belt 40 is thicker than the winding tape 24, the diameter of the winding of the drive belt 40 that forms on the drive pulley 38 increases relatively quickly. In contrast, the diameter of the winding of the winding tape 24 located on the tape reel 26 decreases only relatively slowly. The rapid increase in the diameter of the winding of the drive belt 40 on the drive pulley 38 leads to a corresponding reduction in the diameter of the existing winding 43 of the drive belt 40 on the drive pulley 42. In contrast, the diameter of the winding forming on the winding core 16 increases, consisting of the flat structures 44 and the winding tape 24, due to the thickness of the flat structures 44 relatively rapidly.

Die Auswirkung dieser Durchmesseränderungen ist, daß die Geschwindigkeit, mit der das Federende 20 sich entgegen dem Uhrzeigersinn umdreht, verlangsamt, während die Geschwindigkeit, mit der das Federende 22 in der gleichen Richtung nachgeführt wird, steigt, so daß die Spannung der Feder nach Erreichen eines Minimumwertes insgesamt zunimmt. Da die Steigung der Federspannung einem steigenden Drehmoment auf den Wickelkern 16 entspricht, und der Durchmesser des sich auf dem Wickelkern 16 befindlichen Wickels der Flächengebilden 44 mit Wickelband 24 ebenfalls zunimmt, kann die Bandspannung, welche durch diese Aufwickelarbeit entsteht, bei der in Fig. 1 gezeigten Auslegung der Wickelvorrichtung annähernd konstant bleiben. Da der Antriebsmotor 30 mit in etwa konstanter Drehgeschwindigkeit läuft, wird die Antriebswelle 28 ebenfalls mit zumindest im wesentlichen konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben und das Wickelband wird mit zumindest im wesentlichen konstanter Lineargeschwindigkeit von dem Wickel 25 auf der Bandspule 26 abgegeben, da das Wickelband relativ dünn ist, so daß der Durchmesser des Wickels 25 nur unwesentlich abnimmt. Das Wickelband 24 wird daher mit den Flächengebilden auf den Wickelkern 16 mit der gleichen linearen Geschwindigkeit aufgewickelt, was bei steigendem Durchmesser des sich auf dem Wickelkern 16 befindlichen Wickels einer Reduzierung von dessen Drehgeschwindigkeit entspricht.The effect of these changes in diameter is that the speed at which the spring end 20 rotates counterclockwise slows down, while the speed at which the spring end 22 tracks in the same direction increases, so that the tension of the spring after reaching one Minimum value increases overall. Since the increase in the spring tension corresponds to an increasing torque on the winding core 16, and the diameter of the winding of the flat structures 44 with winding tape 24 located on the winding core 16 also increases, the tape tension which arises from this winding work can be carried out in FIG. 1 shown design of the winding device remain approximately constant. Since the drive motor 30 runs at an approximately constant rotational speed, the drive shaft 28 is likewise driven at an at least substantially constant rotational speed and the winding tape is dispensed from the winding 25 on the reel 26 with an at least substantially constant linear speed, since the winding tape is relatively thin, so that the diameter of the winding 25 decreases only insignificantly. The winding tape 24 is therefore wound up with the flat structures on the winding core 16 at the same linear speed, which corresponds to a reduction in its rotational speed as the diameter of the winding located on the winding core 16 increases.

Die Verhältnisse in Fig. 1 sind extra gewählt für eine Wickelvorrichtung, welche relativ dicke Flächengebilde wie Zeitungen oder Teile davon aufwickelt. Die Möglichkeit besteht aber, durch unterschiedliche Wahl der Dicken des Wickelbandes 24 und des Antriebsriemens 40 sowie durch unterschiedliche Wahl der Durchmesser der Bandspule 26, der Treibriemenscheibe 38, der Antriebsriemenscheibe 42 und des Wickelkerns 26, den Drehmoment- oder Geschwindigkeitsverlauf während des Aufwickelvorganges in breiten Grenzen zu variieren und den jeweils vorgegebenen Umständen anzupassen.The conditions in FIG. 1 are specially selected for a winding device which winds up relatively thick fabrics such as newspapers or parts thereof. The possibility exists, however, through different choice of the thicknesses of the Winding tape 24 and the drive belt 40 and by different choice of the diameter of the tape reel 26, the drive pulley 38, the drive pulley 42 and the winding core 26, the torque or speed curve during the winding process to vary within wide limits and to adapt to the given circumstances.

Beim Abwickeln des Wickelbandes 24 samt den Flächengebilden 14 vom Wickelkern 16 verhalten sich die Verhältnisse genau umgekehrt zu den oben bezeichneten Umständen.When unwinding the winding tape 24 together with the flat structures 14 from the winding core 16, the relationships are exactly the opposite of the circumstances described above.

Da während des Aufwickelns des Wickelbandes 24 mit den Flächengebilden 44 auf den Wickelkern 16 die Feder nachgespannt wird, so daß die Federspannung zumindest in der späteren Phase des Aufwickelvorganges zunimmt, muß während dieser Aufwickelphase Energie an die Wickelvorrichtung vom Motor 30 geliefert werden. Dagegen wird während einer Phase des Abwickelns des Wickelbandes 24 mit Flächengebilden 44 vom Wickelkern 16 die Federspannung abnehmen, wodurch der Wickel gedreht wird. Der Motor 30 dient in diesem Zusammenhang vornehmlich dazu, die lineare Geschwindigkeit des Wickelbandes zumindest im wesentlichen konstant zu halten.Since the spring is re-tensioned on the winding core 16 during the winding of the winding tape 24 with the flat structures 44, so that the spring tension increases at least in the later phase of the winding process, energy must be supplied to the winding device by the motor 30 during this winding phase. In contrast, during a phase of unwinding the winding tape 24 with flat structures 44, the spring tension will decrease from the winding core 16, as a result of which the winding will be rotated. In this context, the motor 30 serves primarily to keep the linear speed of the winding tape at least substantially constant.

Die soeben erörterten Durchmesseränderungen sind der Klarheit halber in den Fig. 2A bis C und 3A bis C zusammengefaßt. Dabei zeigt die Fig. 2A den Ausgangszustand der Fig. 1, bei dem das Wickelband 24 vollständig auf der Bandspule 26 aufgewickelt ist und dort den Wickel 25 bildet. Der Antriebsriemen ist dagegen vollständig auf der Antriebsriemenscheibe 42 aufgewickelt und bildet dort den Wickel 43. Die Fig. 2B und 2C zeigen die Verhältnisse für das Wickelband 24 und den Antriebsriemen 40 jeweils für sich betrachtet. Die Fig. 3A zeigt nun die Lage am Ende des Aufwickelvorganges, bei dem das Wickelband 24 und die Flächengebilde auf den Wickelkern 16 zu einem vollen Wickel 60 aufgewickelt sind. Man sieht, daß das Wickelband 24 vollständig im Wickel 60 aufgenommen ist und nur noch an der Bandspule 26 befestigt ist. Dagegen ist der Antriebsriemen 40 vollständig auf der Treibriemenscheibe 38 in Form des Wickels 62 aufgewickelt und nur noch gerade mit ihrem anderen Ende an der Antriebsriemenscheibe 42 befestigt. Die Fig. 3B und 3C zeigen die Lage für das Wickelband (Fig. 3B) und des Antriebsriemens (Fig. 3C) jeweils für sich gezeichnet.The diameter changes just discussed are summarized in Figures 2A-C and 3A-C for clarity. 2A shows the initial state of FIG. 1, in which the winding tape 24 is completely wound on the tape reel 26 and forms the winding 25 there. The drive belt, on the other hand, is completely wound on the drive pulley 42 and forms the winding 43 there. FIGS. 2B and 2C show the conditions for the winding belt 24 and the drive belt 40, viewed individually. 3A now shows the position at the end of the winding process, in which the winding tape 24 and the flat structures are wound onto the winding core 16 to form a full winding 60. It can be seen that the winding tape 24 is completely accommodated in the winding 60 and is only attached to the tape reel 26. In contrast, the drive belt 40 is completely wound on the drive pulley 38 in the form of the winding 62 and is only just attached to the drive pulley 42 with its other end. 3B and 3C show the position for the winding tape (Fig. 3B) and the drive belt (Fig. 3C) drawn individually.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die Treibriemenscheibe 38 und die Bandspule 26 auf unterschiedlichen Antriebswellen 63 bzw. 65 angeordnet sind, die aber noch durch einen gemeinsamen Antrieb miteinander drehbar gekoppelt sind, wie durch die gestrichelte Linie 64 angedeutet. Die Doppelpfeile 66 und 68 zeigen, daß sowohl die Bandspule 26 als auch die Treibriemenscheibe 38 in beiden Drehrichtungen drehbar sind, wobei die Bandspule 26 und die Treibriemenscheibe 38 beide in der gleichen Drehrichtung drehen, die sich aber ändert, je nach dem, ob das Wickelband 24 auf die Bandspule aufgewickelt oder von dieser abgegeben wird. Die Fig. 4 zeigt außerdem einen Schuppenstrom S aus mehreren schuppenförmigen übereinandergelegten Flächengebilden 44, wie Druckereierzeugnisse und dgl.. Der Doppelpfeil 70 zeigt außerdem, daß sich der Wickelkern 16 sich stets in der entgegengesetzten Richtung dreht wie die Bandspule 26 bzw. die Treibriemenscheibe 38.FIG. 4 shows an embodiment variant in which the drive pulley 38 and the tape reel 26 are arranged on different drive shafts 63 and 65, but which are still rotatably coupled to one another by a common drive, as indicated by the broken line 64. The double arrows 66 and 68 show that both the reel 26 and the drive pulley 38 are rotatable in both directions of rotation, the reel 26 and the drive pulley 38 both rotating in the same direction of rotation, but which changes depending on whether the winding tape 24 is wound onto the tape reel or is released from it. 4 also shows a shingled stream S composed of a plurality of shingled superimposed sheets 44, such as printed products and the like. The double arrow 70 also shows that the winding core 16 always rotates in the opposite direction to that of the tape reel 26 or the drive pulley 38.

Die Fig. 5 zeigt nun wiederum eine abgewandelte Ausführungsform der Wickelvorrichtung der Fig. 1. Die Bandspule 26 ist in dieser Figur nicht zu sehen, da sie hinter der Treibriemenscheibe 38 mit dem Wickel 62 auf der gleichen Antriebswelle 28 sitzt. In der Fig. 5 wird das Wickelband 24 nicht direkt von der Bandspule 26 zum Wickelkern bzw. zu dem sich auf diesem ausbildenden Wickel 60 geführt sondern indirekt über eine Umlenkrolle 72. Dabei dient ein Bändelrichter 74 der Ausrichtung des Wickelbandes zwischen der Bandspule 26 und der Umlenkrolle 72. Der Bändelrichter 74 kann beispielsweise aus zwei frei drehbaren Zylindern bestehen, die mit ihren Achsen senkrecht zu der Ebene des Wickelbandes auf beiden Seiten des Trumes des Wickelbandes 24 zwischen der Bandspule 26 und der Umlenkrolle 72 angeordnet sind. Die Lage des Wickelbandes 24 beim vollbewickelten Wickelkern 16 ist in durchgehenden Linien in Fig. 5 dargestellt. Dagegen zeigt die sich zwischen dem Wickelkern 16 und der Umlenkrolle 72 erstreckende strichpunktierte Linie die Ausgangslage des Wickelbandes 24 an, d.h. unmittelbar bevor das Wickelband 24 mit Flächengebilden 44 auf den Wickelkern 16 aufgewickelt wird. Auf der linken Seite der Drehachse des Wickelkernes 16 befindet sich die Treibriemenscheibe 38 für den Antriebsriemen 40, welcher vollständig auf die Treibriemenscheibe 38 zu einem Wickel 62 aufgewickelt ist. Die strichpunktierte Linie, welche sich von der Treibriemenscheibe 38 bis zum Wickel 43 auf die Antriebsriemenscheibe 42 erstreckt, zeigt die Ausgangslage des Antriebsriemens 40 an, d.h. bevor er auf die Treibriemenscheibe 38 aufgewickelt wird.FIG. 5 again shows a modified embodiment of the winding device of FIG. 1. The tape reel 26 cannot be seen in this figure because it is behind the Driving pulley 38 with the winding 62 sits on the same drive shaft 28. In FIG. 5, the winding tape 24 is not led directly from the tape reel 26 to the winding core or to the winding 60 formed thereon, but indirectly via a deflection roller 72. A ribbon straightener 74 serves to align the winding tape between the tape reel 26 and the Deflection roller 72. The ribbon straightener 74 can consist, for example, of two freely rotatable cylinders which are arranged with their axes perpendicular to the plane of the winding tape on both sides of the strand of the winding tape 24 between the tape reel 26 and the deflection roller 72. The position of the winding tape 24 in the fully wound winding core 16 is shown in solid lines in Fig. 5. In contrast, the dash-dotted line extending between the winding core 16 and the deflection roller 72 indicates the starting position of the winding tape 24, ie immediately before the winding tape 24 is wound onto the winding core 16 with flat structures 44. On the left side of the axis of rotation of the winding core 16 is the drive pulley 38 for the drive belt 40, which is completely wound onto the drive pulley 38 to form a winding 62. The dash-dotted line, which extends from the drive pulley 38 to the winding 43 on the drive pulley 42, indicates the starting position of the drive belt 40, ie before it is wound onto the drive pulley 38.

Die Fig. 6 und 7 zeigen nunmehr abgewandelte Ausführungsformen, welche anstatt mit einem Antriebsstrang, welcher einen aufwickelbaren Antriebsriemen umfaßt, mit einem einen umlaufenden Antriebsriemen 40 in Form eines Zahnriemens oder einer Kette aufweisenden Antriebsstranges arbeiten.6 and 7 now show modified embodiments which, instead of working with a drive train which comprises a drive belt which can be wound up, work with a drive train having a rotating drive belt 40 in the form of a toothed belt or a chain.

Da bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung beim Aufwickeln des Wickelbandes 24 die Antriebsriemenscheibe 42 vom umlaufenden Antriebsriemen 40 entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht werden muß, ist es erforderlich, eine Drehrichtungsumkehr im Antriebsstrang vorzunehmen. Dies erfolgt mittels eines Stirnrades 39, das mit einem weiteren Stirnrad (nicht gezeigt) kämmt, das koaxial zur Treibriemenscheibe 38 an dieser befestigt ist. Wie ersichtlich führt der Zahnriemen 40 von der auf einer zur Antriebswelle 28 parallelen Drehachse drehbaren Treibriemenscheibe 38 zu der Antriebsriemenscheibe 42 auf der drehbaren Welle 14.Since, in the arrangement shown in FIG. 6, the drive pulley 42 must be rotated counterclockwise by the rotating drive belt 40 when winding the winding tape 24, it is necessary to reverse the direction of rotation in the drive train. This is done by means of a spur gear 39 which meshes with a further spur gear (not shown) which is fastened coaxially to the drive pulley 38. As can be seen, the toothed belt 40 leads from the drive pulley 38, which is rotatable on an axis of rotation parallel to the drive shaft 28, to the drive pulley 42 on the rotatable shaft 14.

Das mit einer strichpunktierten Linie gezeigte Wickelband 24 stellt die Ausgangssituation am Anfang des Aufwickelverfahrens auf den Wickelkern 16 dar, während die durchgehende Darstellung des Wickelbandes 24 die Lage zeigt, nachdem das Wickelband 24 mit der Schuppenformation vollständig auf den Wickelkern 16 zum Wickel 60 aufgewickelt ist.The winding tape 24 shown with a dash-dotted line represents the initial situation at the beginning of the winding process on the winding core 16, while the continuous representation of the winding tape 24 shows the position after the winding tape 24 with the scale formation has been completely wound onto the winding core 16 to form the winding 60.

In den bisherigen Ausführungsbeispielen ändert sich die Drehgeschwindigkeit der Drehachse 14 und daher die Nachspanngeschwindigkeit des Federendes 22 im Verlauf des Betriebes. Dies ist das Ergebnis der sich ändernden Durchmesser des sich auf der Treibriemenscheibe 38 ausbildenden Wickels des Antriebsriemens 40 und des abnehmenden Durchmessers des Wickels des Antriebsriemens 40 auf der Antriebsriemenscheibe 42, bleibt bei der Ausführung nach Fig. 6 die Drehgeschwindigkeit der Drehachse 14 gleich bzw. entspricht diese der Drehgeschwindigkeit des Motors 30 multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis des Antriebsstranges, bestehend aus dem Stirnrad 39, dem auf der Treibriemenscheibe 38 befestigten Stirnrad (nicht gezeigt) sowie der Treibriemenscheibe, dem Zahnriemen 40 und der Antriebsriemenscheibe 42 und der Welle 14.In the previous exemplary embodiments, the rotational speed of the axis of rotation 14 and therefore the tightening speed of the spring end 22 change during the course of operation. This is the result of the changing diameter of the winding of the drive belt 40 forming on the drive pulley 38 and the decreasing diameter of the winding of the drive belt 40 on the drive pulley 42, the rotational speed of the axis of rotation 14 remains the same or corresponds in the embodiment according to FIG. 6 this the speed of rotation of the motor 30 multiplied by the transmission ratio of the drive train, consisting of the spur gear 39, the spur gear (not shown) attached to the drive pulley 38 and the drive pulley, the toothed belt 40 and the drive pulley 42 and the shaft 14.

Die Fig. 7 zeigt eine interessante Ausführungsvariante, bei der die Spiralfeder 18 außerhalb des Wickelkernes angeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 treibt der Motor 30 die Antriebswelle 28 an. Die Bandspule 26 sitzt fest auf dieser Antriebswelle 28. Die Spiralfeder 18 ist dann zwischen der Antriebswelle 28 und dem einen Stirnrad 39 des Antriebsstranges angeordnet, der hier ähnlich dem Antriebsstrang nach der Ausführung der Fig. 6 ausgebildet ist, mit der Ausnahme, daß das Stirnrad 39 nicht fest mit der Antriebswelle 28 verbunden, sondern auf dieser frei drehbar angeordnet ist. Diese Variante ist von der Wirkungsweise her gleich wie die in den vorangehenden Figuren beschriebenen Varianten, d.h. die Spiralfeder 28 ist im Antriebsstrang 39, 38, 40, 42, 14 vom Motor zum Wickelkern eingebaut. Auch hier dient das Stirnrad 39 zur Richtungsumkehr, damit beim Aufwickeln des Wickelbandes 24 auf den Wickelkern 16 die Antriebsriemenscheibe 42 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn sich dreht. Die Antriebsriemenscheibe 42 ist bei diesem Beispiel drehfest mit dem Wickelkern 16 verbunden.FIG. 7 shows an interesting embodiment variant in which the spiral spring 18 is arranged outside the winding core. In the embodiment according to FIG. 7, the motor 30 drives the drive shaft 28. The tape reel 26 is firmly seated on this drive shaft 28. The spiral spring 18 is then arranged between the drive shaft 28 and the one spur gear 39 of the drive train, which here is similar to the drive train according to the embodiment of FIG. 6, with the exception that the spur gear 39 is not fixedly connected to the drive shaft 28, but is arranged freely rotatable thereon. The effect of this variant is the same as the variants described in the previous figures, i.e. the spiral spring 28 is installed in the drive train 39, 38, 40, 42, 14 from the motor to the winding core. Here, too, the spur gear 39 serves to reverse the direction so that when the winding tape 24 is wound onto the winding core 16, the drive pulley 42 also rotates counterclockwise. The drive pulley 42 is connected in a rotationally fixed manner to the winding core 16 in this example.

Die Unterbringung der Spiralfeder 18 kann beispielsweise so erfolgen, daß die Bandspule 26 als Trommel ausgebildet und die Spiralfeder 18 innerhalb der Trommel angeordnet ist, wobei das eine Federende mit der Trommel und das andere Federende mit dem Stirnrad 39 verbunden ist, welches koaxial zur Trommel auf der Antriebswelle 28 drehbar angeordnet ist.The spiral spring 18 can be accommodated, for example, in such a way that the reel 26 is designed as a drum and the spiral spring 18 is arranged inside the drum, one end of the spring being connected to the drum and the other end of the spring being connected to the spur gear 39, which is coaxial with the drum the drive shaft 28 is rotatably arranged.

Es sind auch andere Varianten der Fig. 7 denkbar. Beispielsweise gibt es eine wirkungsmäßig entsprechende Variante, bei der die Feder 18 zwischen der Antriebswelle 28 und der Bandspule 26 angeordnet ist. In diesem Fall treibt der Motor 30 die Bandspule 26 an. Auch hier ist wie bei der ersten beschriebenen Variante der Fig. 7 die Feder im vom Motor bis zum Wickelkern erstreckenden Antriebsstrang angeordnet.Other variants of FIG. 7 are also conceivable. For example, there is a variant that corresponds in terms of action, in which the spring 18 is arranged between the drive shaft 28 and the tape reel 26. In this case, the motor 30 drives the tape reel 26. Here too, as in the first variant of FIG. 7 described, the spring is arranged in the drive train extending from the motor to the winding core.

Eine dritte Variante arbeitet nach einem anderen Prinzip als die beiden bisher beschriebenen Varianten der Fig. 7. Bei dieser dritten Variante treibt der Motor 30 die Antriebswelle 28 an, auf der das Stirnrad 39 des Antriebsstranges fest sitzt. Zwischen der Antriebswelle 28 und der Bandspule 26 ist dann die Feder 18 angeordnet. Dies bedeutet, daß der Wickelkern fest mit dem Motor 30 gekoppelt ist, während die Bandspule 26 vom Motor über die Feder angetrieben wird. Diese Variante ist zwar durchaus praktikabel, hat aber den Nachteil, daß, sofern die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels gleich bleiben soll, die Motordrehzahl geregelt werden muß, was bei den anderen Ausführungsformen nicht der Fall ist. Die Antriebsgeschwindigkeit des Wickelbandes ist nicht mehr so genau kontrollierbar.A third variant works on a different principle than the two variants of FIG. 7 described so far. In this third variant, the motor 30 drives the drive shaft 28 on which the spur gear 39 of the drive train is seated. The spring 18 is then arranged between the drive shaft 28 and the tape reel 26. This means that the winding core is firmly coupled to the motor 30, while the reel 26 is driven by the motor via the spring. This variant is indeed practicable, but has the disadvantage that, if the peripheral speed of the winding is to remain the same, the motor speed must be regulated, which is not the case in the other embodiments. The drive speed of the winding tape is no longer so precisely controllable.

Die Variante der Fig. 7 kann auch weitergebildet werden, um einen Antriebsstrang mit einem aufwickelbaren Antriebsriemen entsprechend der Ausführung gemäß Fig. 1 zu verwenden. Denkbar wäre es auch, die Spiralfeder an anderen Stellen innerhalb des Antriebsstranges unterzubringen.The variant of FIG. 7 can also be further developed in order to use a drive train with a drive belt that can be wound up in accordance with the embodiment according to FIG. 1. It would also be conceivable to accommodate the coil spring at other locations within the drive train.

Die Fig. 8 zeigt nun einen ersten möglichen Drehmomentverlauf bei einem Aufwickelvorgang unter Anwendung einer Wickelvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform wird die Spiralfeder bei der Montage der ganzen Vorrichtung über 2 1/2 Umdrehungen bis zum Punkt A vorgespannt. Diese dauernde Vorspannung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß während der Wickelkern 16 festgehalten wird, die Drehwelle 14 um 2 1/2 Umdrehungen im Sinne der Erhöhung der Spannung der Feder gedreht wird, ehe der Antriebsriemen 40 an der Treibriemenscheibe 38 befestigt wird. Alternativ hierzu könnte die Drehwelle 14 stationär gehalten werden und die Feder 18 durch Drehung des Wickelkerns 16 um 2 1/2 Umdrehungen gespannt werden, bevor das Wickelband 24 mit dem Wickelkern 16 verbunden ist.8 now shows a first possible torque curve during a winding-up process using a winding device. In this embodiment, the coil spring is prestressed over 2 1/2 turns to point A during assembly of the entire device. This permanent bias can be achieved, for example, that while the winding core 16 is held, the rotary shaft 14 is rotated by 2 1/2 revolutions in the sense of increasing the tension of the spring before the drive belt 40 is attached to the drive pulley 38. Alternatively, the rotary shaft 14 could be held stationary and the spring 18 could be tensioned by turning the winding core 16 by 2 1/2 revolutions before the winding tape 24 was connected to the winding core 16.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Verlauf des Drehmomentes wird die Drehwelle 14 über den Antriebsriemen 40 durch entsprechende Wahl der Durchmesser der Treibriemenscheibe 38 und der Antriebsriemenscheibe 42 im Vergleich zu der Bandspule 26 stets mit einer höheren Drehgeschwindigkeit angetrieben als die momentane, für die Bandspule 26 und das Wickelband 24 vorgegebene Drehgeschwindigkeit des Wickelkerns 16, so daß die Federspannung ständig vom Punkt A an bis zum Erreichen des Punktes B ansteigt. Punkt B stellt die maximale Zahl der Umdrehungen des Wickelkernes 16 dar, die bei der konkreten Auslegung der Feder 18 möglich ist, d.h. die Feder 18 ist insgesamt um 17 1/2 Umdrehungen während des Aufwickelns des Wickelbandes mit den flexiblen Flächengebilden vom Punkt A bis zum Punkt B gedreht worden.In the case of the torque curve shown in FIG. 8, the rotary shaft 14 is always driven at a higher rotational speed than the current one for the tape reel 26 by means of a corresponding choice of the diameters of the drive pulley 38 and the drive pulley 42 in comparison to the tape reel 26 and the winding tape 24 predetermined rotational speed of the winding core 16, so that the spring tension increases continuously from point A to point B reached. Point B represents the maximum number of revolutions of the winding core 16 that is possible in the specific design of the spring 18, i.e. the spring 18 has been rotated a total of 17 1/2 turns during the winding of the winding tape with the flexible fabrics from point A to point B.

Die Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, welche den Drehmomentverlauf bei der Ausführungsform der Fig. 1 angibt. Hier wird mit einer höheren Ausgangsspannung der Feder 18 gearbeitet, indem die Feder um fünf Umdrehungen bis zum Erreichen des Punktes A vorgespannt ist und zwar in der gleichen Art und Weise wie im Zusammenhang mit der Fig. 8 erläutert.FIG. 9 shows a modified embodiment, which indicates the torque curve in the embodiment of FIG. 1. Here with a higher output voltage Spring 18 worked by prestressing the spring by five revolutions until point A was reached, in the same manner as explained in connection with FIG. 8.

Nun werden hier die Durchmesserverhältnisse der Treibriemenscheibe 38 und der Antriebsriemenscheibe 42 im Vergleich zu dem Durchmesser der Bandspule 26 und des Wickelkernes 16 entsprechend der Fig. 1 so gewählt, daß am Anfang des Aufwickelvorganges die Drehgeschwindigkeit des Federendes 20 größer ist als die Drehgeschwindigkeit des Federendes 22, so daß die Federspannung nachläßt und das von der Feder 18 auf den Wickelkern ausgeübte Drehmoment bis zum Punkt B sinkt. Am Punkt B gleicht nun die Drehgeschwindigkeit des Federendes 20 der Drehgeschwindigkeit des Federendes 22 und beim weiteren Aufwickeln des Wickelbandes 24 mit den flexiblen Flächengebilden 44 steigt die Drehgeschwindigkeit des Federendes 22 im Vergleich zu der Drehgeschwindigkeit des Federendes 20, so daß das Drehmoment nunmehr wieder ansteigt bis zum Punkt C, wo der Aufwickelvorgang zu Ende ist. Dieser Punkt C wird auch durch die Auslegung der Feder 18 bestimmt, d.h. durch die maximal zulässige Zahl der Umdrehungen zum Aufziehen der Feder 18.Now the diameter ratios of the drive pulley 38 and the drive pulley 42 in comparison to the diameter of the tape reel 26 and the winding core 16 according to FIG. 1 are chosen so that at the beginning of the winding process the rotational speed of the spring end 20 is greater than the rotational speed of the spring end 22 , so that the spring tension subsides and the torque exerted by the spring 18 on the winding core drops to point B. At point B, the speed of rotation of the spring end 20 is now equal to the speed of rotation of the spring end 22 and when the winding tape 24 is further wound up with the flexible flat structures 44, the speed of rotation of the spring end 22 increases in comparison to the speed of rotation of the spring end 20, so that the torque now increases again to point C, where the winding process has ended. This point C is also determined by the design of the spring 18, i.e. by the maximum permissible number of revolutions for winding the spring 18.

Durch entsprechende Wahl der Übersetzungsverhältnisse kann bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 7 der in den Fig. 8 und 9 dargestellte Drehmomentverlauf erreicht werden.The torque curve shown in FIGS. 8 and 9 can be achieved in the embodiments according to FIGS. 6 and 7 by appropriately selecting the transmission ratios.

Die Geschwindigkeit des Wickelbandes ist etwa gleich wie die Zuführgeschwindigkeit der aufzuwickelnden Flächengebilde. Diese Zuführgeschwindigkeit kann auch variieren.The speed of the winding tape is approximately the same as the feed speed of the sheets to be wound. This feed rate can also vary.

Claims

Winding device (10) for flexible sheet-like articles (44), in particular printed products such as newspapers, periodicals and parts thereof, comprising a winding core (16) which is mounted rotatably in a frame-work (12) and can be driven by a drive shaft (28), and also comprising at least one winding band (24) which directs the flexible sheet-like articles (44) at least essentially tangentially to the winding core and, coming from a band reel (26), can be wound up onto the winding core together with the sheet-like articles, characterized in that the band reel (26) is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft (28), in that the drive shaft is coupled to the winding core (16) not just via the winding band and the band reel (26) but also via a drive train (38, 40, 42, 14), and in that a spring (18), which has two ends executing a relative movement with respect to one another in operation, is provided in the drive train between the band reel (26) and the winding core (16).
Winding device according to Claim 1, characterized in that the spring (18) is a helical spring, a driving spring or a torsion spring which has a multiplicity of coils.
Winding device according to Claim 1 or 2, characterized in that the drive shaft (28), which can be rotated by a motor (30), extends parallel to the axis of rotation (13) of the winding core (16), alongside the latter, and bears and drives both the band reel (26) for winding up and unwinding the winding band (24) and a driving belt pulley (38) of the drive train.
Winding device according to Claim 2 or 3, characterized in that one end (20) of the spring (18) is connected to the winding core (16) and the other end (22) of the spring is fastened on a rotatable shaft (14) of the drive train (38, 40, 42, 14), said shaft being arranged coaxially, and preferably concentrically, with respect to the winding core (16) and being capable of rotation with respect to the winding core.
Winding device according to Claim 4, characterized in that the winding core (16) is designed as a winding drum or is fastened on a drum, the spring (18) being located within the drum, and the drum preferably being mounted rotatably on the rotatable shaft (14).
Winding device according to Claim 5, characterized in that the drive train comprises a drive belt (40) which, at one end, is fastened on a drive belt pulley (42) coupled preferably directly and in a rotationally fixed manner to the rotatable shaft (14), and can be wound up onto said pulley and unwound therefrom and, at its other end, can be wound up onto the driving belt pulley (38) and unwound therefrom, the arrangement being such that, when the winding band (24) is wound up onto the band reel (26), the drive belt (40) is unwound from the driving belt pulley (38) and vice versa.
Winding device according to Claim 6, characterized in that the winding band (24), coming from the winding core (16), is guided via a deflecting roller (72) to the band reel (26), while the drive belt (40) is guided directly from the drive belt pulley (42) to the driving belt pulley (38).
Winding device according to Claim 7, characterized in that a band-directing means (74) acts on the winding band (24) in the region of that strand of the winding band which runs between the band reel (26) and the deflecting roller (72), in order to ensure the alignment of the winding band (24).
Winding device according to Claims 3 and 4, characterized in that the drive train (38, 40, 42, 14) has a circulating transmission device, such as a chain (40), a toothed belt, a V-belt or the like, which drives the drive belt pulley (42) coupled to the rotatable shaft (14).
Winding device according to Claim 9, characterized in that the drive train (39, 38, 40, 42) comprises a cylindrical gear wheel (39) which is driven by the drive shaft and transmits the rotation of the drive shaft (28) to a driving belt pulley which moves the circulating transmission device.
Winding device according to Claims 1, 2 or 3, characterized in that the spring (18) is arranged between the drive shaft (28) and a cylindrical gear wheel (39) arranged rotatably thereon or drive belt pulley (38) of the drive train.
Winding device according to Claims 1, 2 or 3, characterized in that the spring (18) is arranged between the band reel (26) and the drive shaft (28).
Winding device (10) for flexible sheet-like articles (44), in particular printed products such as newspapers, periodicals and parts thereof, comprising a winding core (16) which is mounted rotatably in a frame-work (12) and can be driven by a drive shaft (28), and also comprising at least one winding band (24) which directs the flexible sheet-like articles (44) at least essentially tangentially to the winding core and, coming from a band reel (26), can be wound up onto the winding core together with the sheet-like articles, characterized in that the drive shaft (28) is coupled to the winding core (16) via a drive train (38, 40, 42, 14), and in that a spring (18) which has two ends executing a relative movement with respect to one another in operation is provided between the band reel (26) and the drive train (38, 40, 42, 14).
Winding device according to Claim 13, characterized in that the band reel (26) is arranged coaxially with respect to the drive shaft (28) and such that it can be rotated relative to the latter.
Winding device according to Claim 13 or 14, characterized in that the drive train comprises a drive belt (40) which, at one end, is fastened on a drive belt pulley (42) coupled preferably directly and in a rotationally fixed manner to the winding core (16), and can be wound up onto said pulley and unwound therefrom and, at its other end, can be wound up onto a driving belt pulley (38) of the drive train (38, 40, 42, 14) and unwound therefrom, the arrangement being such that, when the winding band (24) is wound up onto the band reel (26), the drive belt (40) is unwound from the driving belt pulley (38) and vice versa.
Winding device according to Claim 13 or 14, characterized in that the drive train has a cylindrical gear wheel (39) which is mounted in a rotationally fixed manner on the drive shaft (28) and, via a further cylindrical gear wheel, drives a driving belt pulley (38) of a circulating transmission device which serves to rotate a drive belt pulley (42) connected to the winding core (16) and therefore to rotate the winding core (16) itself.
Winding device according to one of the preceding claims, characterized in that an arresting means which prevents undesired rotation of the winding core (16) is provided.
Winding device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of springs (18) which operate in parallel or in series with respect to one another are provided.
Winding device (10) for flexible sheet-like articles (44), in particular printed products such as newspapers, periodicals and parts thereof, comprising a winding core (16) which is mounted rotatably in a frame-work (12) and can be driven by a drive shaft (28), and also comprising at least one winding band (24) which directs the flexible sheet-like articles (44) at least essentially tangentially to the winding core and, coming from a band reel (26), can be wound up onto the winding core together with the sheet-like articles, characterized in that the drive shaft (28) is coupled both to the band reel (26) and to a drive train (38, 40, 42, 14), in that the winding band (24) is tensioned both before and during winding up onto the winding core (16) and during unwinding from the winding core (16) and thus exerts a torque on said winding core, in that the drive shaft exerts on the winding core (16), via the drive train (38, 40, 42, 14), a second torque which is opposite to the first torque, and in that a spring (18) is provided which modifies the relative magnitudes of the first and second torques, i.e. modifies the magnitude of the difference in torque during winding up and unwinding with the effect of adapting this to the winding operation.