EP3328767B1 - Anordnung zum aufwickeln einer materialbahn - Google Patents

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EP3328767B1
EP3328767B1 EP15770800.9A EP15770800A EP3328767B1 EP 3328767 B1 EP3328767 B1 EP 3328767B1 EP 15770800 A EP15770800 A EP 15770800A EP 3328767 B1 EP3328767 B1 EP 3328767B1
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EP
European Patent Office
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winding body
web
winding
opening
arrangement according
Prior art date
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EP15770800.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3328767A1 (de
Inventor
Klaus Hasenack
Bernhard Müller
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Textilcord Steinfort SA
Original Assignee
Textilcord Steinfort SA
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Publication date
Application filed by Textilcord Steinfort SA filed Critical Textilcord Steinfort SA
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    • 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
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/28—Arrangements for positively securing ends of material
    • 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
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/245—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages by deformation of an elastic or flexible material

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for winding a material web, in particular Reifencordgewebebahn, with a sleeve-like, can be displaced by a shaft coupling to him winding body, on which the material web is wound, and based on a clamping force holding mechanism to an edge of the wound web to Start the winding on the bobbin to hold, and application of this arrangement.
  • Such arrangements are used, for example, when producing textile fabrics used to reinforce rubber products such as tires, conveyor belts or hoses and, in the course of their manufacturing process, being pulled from a roll, treated and then rewound with such an arrangement.
  • An example of such a method is the so-called dipping in the production of tire cord fabric, in which the textile reinforcing material is coated with an adhesion-promoting latex layer. This happens at the of the Roll withdrawn material before rewinding.
  • the textile fabric is wetted by a dip or by spraying with a latex suspension, for example, the resorcinol-formaldehyde-latex dip, dried and subjected to a thermo-fixing, and after rewinding the heat-set Reifencordgewebes still subject to a measure to prevent aging processes For example, by wrapping in a light, air and water-impermeable film.
  • a latex suspension for example, the resorcinol-formaldehyde-latex dip
  • a winding body are used for winding tire cord fabrics metal cores, coated with a paper sheath metal cores or cores having a central rectangular opening into which a mating rectangular shaft or adapter is used in positive engagement, which is rotatably driven and the winding body in rotation added.
  • US 5,785,272 A discloses an arrangement provided for winding eg steel strips with features of the preamble of claim 1.
  • EP 0 978 470 A2 discloses an improvement for "coreless" working packaging tape rolls to be used in packaging machines with thermoplastic resin packaging tape.
  • the invention has for its object to further improve an arrangement of the type mentioned in particular with regard to Traumwickelteil and variability.
  • the winding body can be operated for setting the clamping force effected by means of the shaft coupling.
  • the shaft coupling can synergistically take on an additional function.
  • the arrangement is preferred for winding material webs in the form of textile fabrics, in particular textile reinforcing materials such as e.g. Tire cord fabrics are designed, which are suitable for reinforcing rubber products.
  • the arrangement for carrying a wound weight of the wound sheet of 100 kg, preferably at least 500 kg, in particular at least 1000 kg, wherein the arrangement may well carry a weight of 1.5 t or more, in particular 2 t.
  • the winding body has an axial length of at least 50 cm, more preferably at least 100 cm, in particular at least 150 cm.
  • the winding body has a topological structural property, as a result of which its effective diameter is elastically reversibly changeable.
  • effective diameter takes into account the fact that seen in cross section, the outer contour of the winding body in one or more of its ingestible states no longer necessarily correspond to the perfect mathematical circular shape, so that you use the effective circumference of the outer contour / ⁇ as an effective diameter can.
  • the topological structure property lies in the opening of the topology of a closed ring.
  • the sleeve-like body thus has at least partially material weakenings in the form of (radially extending) penetrations of the sleeve. It is preferably provided that the opening extends over the full axial length of the winding body. This leaves For example, achieve that the wound body is axially slit during or after it has received its basic shape. With radial, acting from the inside on the inner surface of the sleeve, outward forces, the sleeve can be bent elastically reversible within an elastic deformation range.
  • the gap width is preferably infinitely adjustable by means of the shaft coupling.
  • this gap width (on the outside of the sleeve) in the unloaded state of the wound body is less than 1 cm, preferably less than 6 mm, in particular less than 2 mm.
  • the winding body is preferably elastic due to its material / material combinations in a deformation region, in that the gap widens by the mechanism described above to preferably more than 6 mm, more preferably more than 9 mm, in particular more than 12 mm, up to a widening of preferably less than 30 mm, more preferably less than 25 mm, in particular less than 20 mm elastically, so that the basic shape reverts to the basic shape after the Aufbiegekraft has been canceled.
  • the bobbin is when coupling (or at its beginning and still of the production of the clamp) to the shaft in this basic form produced before.
  • a holding region of the holding mechanism lies at least partially against the walls of the opening.
  • the clamping of the material web edge takes place between the opening walls and one or more counterparts (s) of the arrangement inserted into the opening.
  • a counterpart in a simplest embodiment would be sufficient, for example, an elongated rod which is inserted from the outside into the gap, wherein the rod preferably has an outwardly tapering cross-section.
  • the inserted into the continuous gap bar by at least 50%, preferably at least 66% of the gap depth (corresponding to the sleeve wall thickness) penetrate, while its outer surface is preferably aligned with the sleeve outer surface. In numbers, this could preferably mean at least a depth of 1 cm.
  • shorter Rods are used, it is preferred that the length of a single rod should be at least 20% of the axial sleeve length.
  • At least one edging of the opening in its direction of extension deviates from an orthogonal to the winding body outer surface, in particular recedes inwards, preferably by more than 3 °, and preferably by less than 15 °, in particular by less than 12 °.
  • the gap shape is thus at least on one side trapezoidal, in particular a total of trapezoidal. This allows in conjunction with a preferred complementary shape of the mold formed counterpart / s a reliable clamping, over which a satisfactory winding is ensured.
  • the material of the wound body in particular multi-ply glued paper preferably more than 70%, in particular more than 90%, and in particular consists thereof.
  • the sleeves may consist predominantly of recycled paper, but also new paper can be used.
  • the adhesive for gluing the paper layers is a natural product, such as dextrin.
  • surface roughness (for application purposes) and color (for identification purposes) can be easily varied and they are printable.
  • the inventive clamping without adhesive also prevents sticking of paper to the tire cord fabric.
  • the radial wall thickness of the winding body is preferably at least 8 mm, more preferably at least 12 mm, in particular at least 15 mm.
  • the combination of the above material selection with this wall thickness is considered sufficient to wind web / sheet of the above weights.
  • the arrangement has an expansion clamping shaft for rotationally fixed coupling to the winding body.
  • pneumatically operated expansion clamping shafts are preferably used in a preferred pressure range between 4 and 10 bar.
  • mechanical expansion waves are conceivable.
  • clamping shafts can be used, in which a comprehensive uniform outer diameter increase occurs during their actuation.
  • the enlargement of the effective diameter by circumferentially spaced clamping bars of which preferably at least 6, in particular at least 8 are provided.
  • the diameter of the expansion clamping shaft in the unexpanded state is preferably in the range between 1 mm and 6 mm, in particular between 2 mm and 4 mm smaller than the inner diameter of the non-elastically stretched bobbin.
  • the length of the radial tensioning path is preferably at least 1%, more preferably at least 2%, in particular at least 3% of the diameter of the unexpanded expansion span shaft, with 5% or even already 4% being sufficient.
  • a drive unit can also be provided, preferably with a torque range between 200 Nm and 800 Nm, in particular 400 Nm to 650 Nm.
  • a clamping bar of the expansion clamping shaft in the rotationally fixed coupled state protrudes into the opening.
  • the structure of the winding body is matched to the dimension of the tensioning strip system that a secure clamping of the material web by means of the counterpart / the counterparts is still guaranteed. It is thus created a driving in the form of a lock against mutual torsions, so that there is no noticeable Abrief on the sleeve inside due to, for example, a slipping of the expansion tension shaft in the winding body.
  • the expansion tension shaft also offers an advantage in a producible frictional connection of the coupling, via which a high degree of round travel of the winding body can be realized.
  • the invention discloses at this point also independently and independently of the nature of the holding mechanism and the shape of the bobbin worth protecting an arrangement for winding a material web, in particular Reifencordgewebebahn with a sleeve-like winding body and an expansion clamping shaft for rotationally fixed coupling to the winding body, wherein the expansion clamping shaft is designed to be introduced into the winding body in an unexpanded state and to provide a rotationally fixed connection with the winding body in an expanded state.
  • a method for winding a material web, in particular of tire cord fabric in which a) an arrangement according to one of the preceding claims is provided, b) the winding body is placed on the expansion tension shaft, c) by expanding the expansion tension shaft the opening of the Winding body widens to a gap of a first circumferential extent, d) introduces the edge of the material web into the gap, and e) by relaxing the expansion tensioning shaft reduces the gap to a second circumferential extent and thereby clamps the material web.
  • step d) in particular that the insertion of the web takes place in the form of a U-loop, within which the or the counterparts are also introduced into the gap.
  • the introduction of the counterparts can be done by appropriate gap widening force-free and especially by hand, but it could also not done (completely) force-free under constitutionalhinzuddling.
  • a reliable winding succeeds with take-up speeds of preferably greater than 25 m / min, preferably greater than 40 m / min, in particular greater than 55 m / min, but also greater than 70 m / min. Due to the high Aufwickellessnesszision enabled by the arrangement according to the invention, but winding can also take place at even higher speeds, namely 120 m / min, even up to or more than 140 m / min, even 160 m / min or higher, preferably not more than 200 m / min is used as take-up speed.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an arrangement according to the invention, in which a Reifencordgewebebahn, for illustrative purposes only consisting of a layer R, is wound on the winding body of the arrangement.
  • a Reifencordgewebebahn for illustrative purposes only consisting of a layer R
  • FIG. 1 arrangement shown by the reference numeral 3 is an expansion of the clamping shaft, the inside about its central axis via a suitable coupling has a drive, for example via a Benninger adapter 5.
  • the expansion clamping shaft 3 can be coupled here to a drive whose torque is 500 Nm in this embodiment, and can provide a winding speed of up to 200 m / min.
  • the diameter of the expansion crankshaft is 148 mm with a tension between 148.5 mm and 154 mm.
  • the length can be adapted to the existing drive unit on site and otherwise adapted to the length of the bobbin.
  • the expansion span shaft 3 is a shaft which can be operated pneumatically with an operating pressure of 6.0 bar and has a number of 10 tension bars distributed equidistantly around its circumference. These hold in the in the FIG. 1 shown state frictionally formed in the form of a cardboard tube made of recycled paper and other types of paper and an outer layer of parchment and / or other types of paper wound body a length of 1750 mm and outer diameter of 182.4 mm.
  • the cardboard tube has no closed ring structure, but is slotted (in the basic form is a slot / gap, for example, a few, here 2 mm), so that when passing through the clamping path after contact of the clamping bars with the inner diameter of the cardboard tube (here 152.4 mm) a bending of the gap (in the figure at the location of the vertically upwardly expanding clamping bar) takes place.
  • a rod-shaped counterpart 2 entraining the material web end, can be introduced into the gap.
  • the clamping force can be adjusted to a desired value by slightly reducing the expansion of the expansion span shaft 3.

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  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Reifencordgewebebahn, mit einem hülsenartigen, von einer an ihn ankoppelnden Welle in Drehung versetzbaren Wickelkörper, auf dem die Materialbahn aufgewickelt wird, und einem auf einer Klemmkraft beruhenden Haltemechanismus, um einen Rand der aufzuwickelnden Materialbahn zu Beginn des Aufwickelns an dem Wickelkörper zu halten, sowie Anwendung dieser Anordnung.
  • Derartige Anordnungen kommen beispielsweise zur Anwendung, wenn textile, zur Armierung von Gummiprodukten wie etwa Reifen, Förderbändern oder Schläuchen eingesetzte Flächengebilde hergestellt werden und im Laufe ihres Herstellungsprozesses von einer Rolle abgezogen, behandelt und anschließend mit einer derartigen Anordnung wieder aufgewickelt werden. Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren ist das sogenannte Dippen bei der Herstellung von Reifencordgewebe, bei dem das textile Verstärkungsmaterial noch mit einer haftvermittelnden Latexschicht überzogen wird. Dies geschieht an dem von der Rolle abgezogenen Material vor der erneuten Aufwicklung. Das textile Flächengebilde wird dabei über ein Tauchbad oder durch Aufsprühen mit einer Latexsuspension, beispielsweise dem Resorcinol-Formaldehyde-latex-Dip benetzt, getrocknet und einer Thermo-Fixierung unterzogen, und nach dem Wiederaufwickeln des thermofixierten Reifencordgewebes noch einer Maßnahme unterworfen, um Alterungsprozesse zu unterbinden, beispielsweise durch Einpacken in eine licht-, luft- und wasserundurchlässige Folie.
  • Als Wickelkörper werden für das Aufwickeln von Reifencordgeweben Metallkerne, mit einer Papierhülle überzogene Metallkerne oder Holzkerne verwendet, die eine zentrale rechteckige Öffnung aufweisen, in die eine dazu formpassende rechteckige Welle oder ein Adapterstück in Formschluss eingesetzt wird, die drehbar angetrieben ist und den Wickelkörper in Drehung versetzt.
  • Die Verwendung von Holzkernen wird in der US 5,535,961 hinsichtlich einer geringen Lebensdauer und aufgrund von Verletzungsgefahren als nachteilig angesehen. In dieser Schrift wird vorgeschlagen, den Wickelkörper aus einem Polyethylenmaterial zu bilden. Die Ankoppelbarkeit an eine rechteckige Welle oder Antriebsstange wird gewährleistet, indem über die axiale Länge verteilt Abstandsscheiben im Inneren der zylindermantelartigen Polyethylenhülse angeordnet sind, die die Hülse stützen und eine zentrale rechteckige Ausnehmung aufweisen, in die die Welle einführbar ist, wie auf Seite 5, Zeilen 12 bis 15 dieser Schrift beschrieben ist. Der verbleibende Innenraum wird nach Aufsetzen von Endkappen mit einem expandierenden Schaum aufgefüllt.
  • Eine ähnliche Schalenkonstruktion wie in der US 5,535,961 ist in der DE 102 50 955 A1 offenbart, allerdings mit einem zylindrischen Körper nicht aus Polyethylen, sondern aus Metall, auf den eine Papierschicht dünn aufgebracht ist.
  • Um den aufzuwickelnden Reifencord zu Beginn des Aufwickelns an dem Wickelkörper zu halten, sind ebenfalls mehrere Techniken bekannt. In US 5, 535,961 A ist in der Polyethylenhülse eine axiale Rinne gebildet, über welche der vordere Rand der Reifencordbahn gelegt wird, wonach eine zu der Rinne passende Leiste mittels eines Gummihammers in die Rinne eingebracht wird. Bei einer anderen heutzutage überwiegend eingesetzten Befestigungstechnik wird dagegen das vordere Ende der Materialbahn durch Klebemittel verrutschfrei auf dem Wickelkörper befestigt, wobei vorzugsweise Doppelklebebänder zum Einsatz kommen.
  • US 5,785,272 A offenbart eine zum Aufwickeln von z.B. Stahlbändern vorgesehene Anordnung mit Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • DE 2 636 662 A1 und DE 22 165 544 B1 offenbaren jeweils Haspeltrommeln zum Aufwickeln von Metallbändern, die mit mehreren Spreizschalen versehen sind.
  • EP 0 978 470 A2 offenbart eine Verbesserung für "coreless" arbeitende, in Verpackungsmaschinen einzusetzende Verpackungsbandrollen mit Verpackungsband aus thermoplastischem Kunstharz.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art insbesondere hinsichtlich der Aufwickelqualität und -variabilität weitergehend zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird von der Erfindung in vorrichtungstechnischer Hinsicht durch eine Weiterbildung einer Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Es ist vorgesehen, dass der Wickelkörper zur mittels der Wellenankopplung bewirkten Einstellung der Klemmkraft betreibbar ist.
  • Auf diese Weise gelingt ein einfaches und verrutschfreies Fixieren der Materialbahn am Wickelkörper. Zudem kann die Wellenankopplung synergistisch eine Zusatzfunktion übernehmen.
  • Die Anordnung ist bevorzugt zum Aufwickeln von Materialbahnen in Form textiler Flächengebilde, insbesondere textiler Verstärkungsmaterialien wie z.B. Reifencordgewebe ausgelegt, die zur Armierung von Gummiprodukten verwendbar sind. Zudem ist die Anordnung zum aufgewickelten Tragen eines Gewichts des aufgewickelten Flächengebildes von 100 kg, bevorzugt wenigstens 500 kg, insbesondere wenigstens 1000 kg, wobei die Anordnung durchaus auch ein Gewicht von 1,5 t oder mehr, insbesondere 2 t tragen kann.
  • Dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass der Wickelkörper eine axiale Länge von wenigstens 50 cm, weiter bevorzugt wenigstens 100 cm, insbesondere wenigstens 150 cm aufweist.
  • Erfindungsgemäß weist der Wickelkörper eine topologische Struktureigenschaft auf, aufgrund der sein wirksamer Durchmesser elastisch reversibel änderbar ist. Der Ausdruck "wirksamer" Durchmesser trägt dabei dem Umstand Rechnung, dass im Querschnitt gesehen die Außenkontur des Wickelkörpers in einem oder mehreren seiner einnehmbaren Zustände nicht mehr zwingend der perfekten mathematischen Kreisform entsprechen muss, so dass man als wirksamen Durchmesser den Umfang der Außenkontur / π heranziehen kann.
  • Erfindungsgemäß liegt die topologische Struktureigenschaft in der Öffnung der Topologie eines geschlossenen Rings. Der hülsenartige Körper weist somit zumindest bereichsweise Materialschwächungen in Form von (radial verlaufenden) Durchdringungen der Hülse auf. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Öffnung über die volle axiale Länge des Wickelkörpers erstreckt. Dies lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass der Wickelkörper während oder nachdem er seine Grundform erhalten hat, axial aufgeschlitzt wird. Mit radiale, von innen auf die Innenfläche der Hülse wirkenden, nach außen gerichteten Kräfte kann die Hülse innerhalb eines elastischen Verformungsbereichs elastisch reversibel aufgebogen werden.
  • Im erfindungsgemäßen Fall der sich über die volle axiale Länge erstreckenden Öffnung, wird somit durch die Öffnung ein Spalt geschaffen, dessen Spaltbreite mittels der Wellenankopplung bevorzugt stufenlos einstellbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist diese Spaltbreite (an der Hülsenaußenseite) im unbelasteten Zustand des Wickelkörpers kleiner als 1 cm, bevorzugt kleiner als 6 mm, insbesondere kleiner als 2 mm. Zudem ist bevorzugt der Wickelkörper aufgrund seines Materials/seiner Materialkombinationen in einem Verformungsbereich elastisch, indem sich der Spalt durch den oben beschriebenen Mechanismus auf bevorzugt mehr als 6 mm, weiter bevorzugt mehr als 9 mm, insbesondere mehr als 12 mm aufweitet, bis zu einer Aufweitung von bevorzugt weniger als 30 mm, weiter bevorzugt weniger als 25 mm, insbesondere weniger als 20 mm elastisch, so dass sich die Grundform nach Aufhebung der Aufbiegekraft wieder in die Grundform zurückbildet. Der Wickelkörper liegt beim Ankoppeln (bzw. bei dessen Beginn und noch von der Herstellung der Klemmung) an die Welle in dieser hergestellten Grundform vor.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Haltebereich des Haltemechanismus wenigstens teilweise an den Bewandungen der Öffnung liegt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt das Klemmen des Materialbahnrands zwischen den Öffnungsbewandungen und einem oder mehreren in die Öffnung eingesetzten Gegenstück(en) der Anordnung. Als Gegenstück in einer einfachsten Ausführungsform ausreichend wäre beispielsweise ein länglicher Stab, der von außen in den Spalt eingeführt wird, wobei der Stab vorzugsweise einen sich nach außen verjüngenden Querschnitt aufweist. Dabei sollte der in den durchgehenden Spalt eingesetzte Stab um wenigstens 50%, bevorzugt wenigstens 66% der Spalttiefe (die der Hülsenwandstärke entspricht) eindringen, während seine Außenfläche bevorzugt mit der Hülsenaußenfläche fluchtet. In Zahlen könnte dies bevorzugt wenigstens eine Stabtiefe von 1 cm bedeuten. Alternativ könnten auch mehrere Gegenstücke, beispielsweise kürzere Stäbe verwendet werden, wobei bevorzugt wird, dass die Länge eines Einzelstabs wenigstens 20% der axialen Hülsenlänge betragen sollte.
  • Zudem wird es bevorzugt, dass wenigstens eine Bewandung der Öffnung in ihrer Erstreckungsrichtung von einer Orthogonalen zur Wickelkörperaußenfläche abweicht, insbesondere nach innen zurückweicht, bevorzugt um mehr als 3°, und bevorzugt um weniger als 15°, insbesondere um weniger als 12°. Die Spaltform wird damit wenigstens einseitig trapezförmig, insbesondere insgesamt trapezförmig. Dies erlaubt im Zusammenspiel mit einem bevorzugt von komplementärer Form zu der Spaltform ausgebildetem Gegenstück/en ein zuverlässiges Einklemmen, worüber ein zufriedenstellendes Aufwickeln gewährleistet wird.
  • Erfindungsgemäß weist das Material des Wickelkörpers insbesondere mehrlagig verleimtes Papier auf, bevorzugt zu mehr als 70%, insbesondere zu mehr als 90%, und besteht insbesondere daraus. Dabei können die Hülsen überwiegend aus recyceltem Papier bestehen, wobei jedoch auch Neupapier eingesetzt werden kann. Somit besteht je nach logistischer Organisation zum einen die Möglichkeit, den Wickelkörper zwischen Reifencordhersteller und Anwender im Kreis zu führen und ihn somit mehrfach zu verwenden. Jedoch besteht auch die Möglichkeit der Einmalverwendung, die konkret nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch sinnvoller sein kann. In diesem Zusammenhang wird bevorzugt vorgesehen, dass es sich bei dem Kleber zum Verleimen der Papierschichten um ein Naturprodukt handelt, wie beispielsweise Dextrin. Zudem lassen sich bei Papphülsen Oberflächenrauhigkeit (zu Anwendungszwecken) und Farbe (zu Kennzeichnungszwecken) leicht variieren, und sie sind bedruckbar. Durch das erfindungsgemäße Klemmen ohne Klebemittel wird zudem ein Haftenbleiben von Papier an dem Reifencordgewebe vermieden.
  • Die radiale Wandstärke des Wickelkörpers beträgt bevorzugt wenigstens 8 mm, weiter bevorzugt wenigstens 12 mm, insbesondere wenigstens 15 mm. Die Kombination der oben genannten Materialauswahl mit dieser Wandstärke wird als ausreichend erachtet, Materialbahn-/Flächengebilde der oben genannten Gewichte aufzuwickeln.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Expansionsspannwelle zum drehfesten Ankoppeln an den Wickelkörper aufweist. Bevorzugt werden hierzu pneumatisch betriebene Expansionsspannwellen in einem bevorzugten Druckbereich zwischen 4 und 10 bar herangezogen. Aber auch mechanische Expansionswellen sind denkbar. Grundsätzlich können Spannwellen zum Einsatz kommen, bei denen eine umfangmäßig gleichmäßige Außendurchmesservergrößerung bei deren Betätigung auftritt. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Vergrößerung des wirksamen Durchmessers durch umfangmäßig beabstandete Spannleisten, von denen bevorzugt wenigstens 6, insbesondere wenigstens 8 vorgesehen sind. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Durchmesser der Expansionsspannwelle im nicht expandierten Zustand bevorzugt im Bereich zwischen 1 mm und 6 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 4 mm geringer ist als der Innendurchmesser des nicht elastisch gedehnten Wickelkörpers. Die Länge des radialen Spannwegs beträgt bevorzugt wenigstens 1 %, weiter bevorzugt wenigstens 2 %, insbesondere wenigstens 3 % des Durchmessers der nicht expandierten Expansionsspannwelle, wobei 5 % oder sogar schon 4 % genügen können.
  • Zudem kann auch eine Antriebseinheit vorgesehen werden, bevorzugt mit einem Drehmomentbereich zwischen 200 Nm und 800 Nm, insbesondere 400 Nm bis 650 Nm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Spannleiste der Expansionsspannwelle im drehfest gekoppelten Zustand (zumindest teilweise) in die Öffnung ragt. Bei dieser Variante ist die Struktur des Wickelkörpers so auf die Abmessung des Spannleistesystem abgestimmt, dass ein sicheres Klemmen der Materialbahn mittels des Gegenstücks/der Gegenstücke noch gewährleistet ist. Es wird somit eine Mitnahme in Form einer Verriegelung gegen gegenseitige Verdrehungen geschaffen, so das es zu keinem merklichen Abrief auf der Hülseninnenseite aufgrund beispielsweise eines Rutschens der Expansionsspannwelle in den Wickelkörper kommt.
  • Die Expansionsspannwelle bietet neben dem oben erwähnten Vorteil der Zusatzfunktion für die Einstellung der Klemmung noch einen Vorteil in einem erzeugbaren Kraftschluß der Ankopplung, über die ein hoher Grad an rundem Lauf des Wickelkörpers realisierbar ist.
  • Die Erfindung offenbart an dieser Stelle auch eigenständig und unabhängig von der Art des Haltemechanismus und der Form des Wickelkörpers schützenswert eine Anordnung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Reifencordgewebebahn, mit einem hülsenartigen Wickelkörper und einer Expansionsspannwelle zum drehfesten Ankoppeln an den Wickelkörper, wobei die Expansionsspannwelle gestaltet ist, in einem nicht expandierten Zustand in den Wickelkörper eingeführt zu werden und in einem expandierten Zustand eine drehfeste Verbindung mit dem Wickelkörper zu schaffen.
  • Die Vorteile der verfahrensmäßigen Anwendung der Anordnung ergeben sich bereits aus der obigen Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung. In einer besonders bevorzugten Verfahrensgestaltung ist vorgesehen ein Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere aus Reifencordgewebe, bei dem man a) eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitstellt, b) den Wickelkörper auf die Expansionsspannwelle aufsetzt, c) durch Expandieren der Expansionsspannwelle die Öffnung des Wickelkörpers zu einem Spalt einer ersten umfänglichen Ausdehnung weitet, d) den Rand der Materialbahn in den Spalt einführt, und e) durch Entspannen der Expansionsspannwelle den Spalt auf eine zweite umfängliche Ausdehnung verringert und dadurch die Materialbahn einklemmt.
  • Dabei ist in Schritt d) insbesondere vorgesehen, dass das Einführen der Materialbahn in Form einer U-Schlaufe erfolgt, innerhalb welcher das oder die Gegenstücke ebenfalls in den Spalt eingebracht werden. Das Einbringen der Gegenstücke kann durch entsprechende Spaltaufweitung dabei kraftfrei und insbesondere von Hand erfolgen, es könnte jedoch ebenfalls nicht (völlig) kraftfrei unter Werkzeughinzunahme geschehen.
  • In einer Verfahrensvariante wird bei dem in Schritt e) hergestellten Zustand der Expansionsspannwelle und des Wickelkörpers eine drehfeste Kopplung zwischen Welle und Wickelkörper hergestellt, mit den oben erläuterten Vorteilen.
  • Ein zuverlässiges Aufwickeln gelingt mit Aufwickelgeschwindigkeiten von bevorzugt größer 25 m/min, bevorzugt größer 40 m/min, insbesondere größer 55 m/min, aber auch größer 70 m/min. Aufgrund der durch die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichten hohen Aufwickelpräzision kann ein Aufwickeln aber auch mit nochmals höheren Geschwindigkeiten erfolgen, nämlich 120 m/min, auch noch bis oder mehr als 140 m/min, sogar noch 160 m/min oder höher, wobei bevorzugt nicht mehr als 200 m/min als Aufwickelgeschwindigkeit herangezogen wird.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, deren einzige Figur 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zeigt, bei der eine Reifencordgewebebahn, zu Anschauungszwecken nur aus einer Lage R bestehend, auf den Wickelkörper der Anordnung aufgewickelt ist.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung zeigt mit dem Bezugszeichen 3 versehen eine Expansionsspannwelle, die innen um ihre zentrale Achse über eine geeignete Ankopplung an einen Antrieb verfügt, beispielsweise über einen Benninger-Adapter 5. Die Expansionsspannwelle 3 kann hier an einen Antrieb angekoppelt werden, dessen Drehmoment in diesem Ausführungsbeispiel 500 Nm beträgt, und der eine Aufwickelgeschwindigkeit von bis zu 200 m/min erbringen kann. Der Durchmesser der Expansionsspannwelle beträgt 148 mm bei einem Spannweg zwischen 148,5 mm und 154 mm. Die Länge kann an die vorhandene Antriebseinheit vor Ort angepasst sein und im Übrigen an die Länge des Wickelkörpers angepasst.
  • Bei der Expansionsspannwelle 3 handelt es sich um eine pneumatisch mit Betriebsdruck von 6,0 bar betreibbare Welle mit einer Anzahl von 10 äquidistant um ihren Umfang verteilten Spannleisten. Diese halten in dem in der Figur 1 gezeigten Zustand kraftschlüssig den in Form einer Papphülse aus recyceltem Papier und anderen Papiersorten sowie einer Außenlage von Pergament und/oder anderen Papiersorten gebildeten Wickelkörper einer Länge von 1750 mm und Außendurchmesser von 182,4 mm. Die Papphülse hat jedoch keine geschlossene Ringstruktur, sondern ist geschlitzt (in der Grundform liegt ein Schlitz/Spalt von beispielsweise wenigen, hier 2 mm vor), so dass beim Durchschreiten des Spannweges nach Kontakt der Spannleisten mit dem Innendurchmesser der Papphülse (hier 152,4 mm) ein Aufbiegen des Spaltes (in der Figur an der Stelle der senkrecht nach oben expandierenden Spannleiste) erfolgt. Dadurch kann ein stabförmiges Gegenstück 2, das Materialbahnende mitnehmend, in den Spalt eingebracht werden. Daraufhin kann die Klemmkraft durch geringe Verringerung der Expansion der Expansionsspannwelle 3 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
  • Auf diese Weise gelingt insbesondere auch bei den genannten hohen Aufwickelgeschwindigkeiten das Aufwickeln von in diesem Ausführungsbeispiel einer 1,8 t schweren Reifencordgeweberolle.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in dem Ausführungsbeispiel gezeigten Einzelheiten eingeschränkt. Der Schutzbereich wird durch die nachstehenden Ansprüche bestimmt.

Claims (14)

  1. Anordnung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere Reifencordgewebebahn, mit einem von einer an ihn ankoppelnden Welle in Drehung versetzbaren hülsenartigen Wickelkörper (1) auf dem die Materialbahn aufgewickelt wird, und der eine in der Öffnung (6) der Topologie eines geschlossenen Rings liegende topologische Struktureigenschaft aufweist, aufgrund der sein wirksamer Durchmesser elastisch reversibel änderbar ist, und mit einem auf einer Klemmkraft beruhenden Haltemechanismus, um einen Rand der aufzuwickelnden Materialbahn zu Beginn des Aufwickelns an dem Wickelkörper zu halten, wobei sich die Öffnung (6) über die volle axiale Länge des Wickelkörpers (1) erstreckt, ein Haltebereich des Haltemechanismus wenigstens teilweise an den Bewandungen der Öffnung liegt und der Wickelkörper zur mittels der Wellenankopplung (4) bewirkten Einstellung der Klemmkraft betreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Wickelkörpers insbesondere mehrlagig verleimtes Papier aufweist und das Klemmen des Materialbahnrands zwischen den Öffnungsbewandungen und einem oder mehreren von außen in die Öffnung eingesetzten Gegenstück(en) (2) der Anordnung erfolgt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, bei dem ein sich axial über wenigstens die Breite der Materialbahn, insbesondere über im Wesentlichen die volle axiale Länge des Wickelkörpers erstreckendes Gegenstück (2) vorgesehen ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens eine Bewandung der Öffnung in ihrer Erstreckungsrichtung von einer Orthogonalen zur Wickelkörper-Außenfläche abweicht, insbesondere nach innen zurückweicht, bevorzugt um mehr als 3°, und bevorzugt um weniger als 15°, insbesondere um weniger als 12°.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine einer Öffnungsbewandung gegenüberliegende Fläche eines Gegenstücks/der Gegenstücke in komplementärer Form zu der jeweiligen Öffnungsbewandungsfläche gebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Material des Wickelkörpers (1) das insbesondere mehrlagig verleimte Papier zu mehr als 70%, insbesondere zu mehr als 90% aufweist, oder daraus besteht.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die radiale Wandstärke des Wickelkörpers wenigstens 8 mm, bevorzugt wenigstens 12 mm, insbesondere wenigstens 15 mm beträgt.
  7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Expansionsspannwelle (3) zum drehfesten Ankoppeln an den Wickelkörper (1).
  8. Anordnung nach Anspruch 7, bei der der Durchmesser der Expansionsspannwelle (3) im nicht expandierten Zustand bevorzugt im Bereich zwischen 1 mm und 6 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 4 mm geringer ist als der Innendurchmesser des nicht elastisch gedehnten Wickelkörpers (1).
  9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, bei der eine Spannleiste (4) der Expansionsspannwelle im drehfest gekoppelten Zustand in die Öffnung ragt.
  10. Verfahren zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere aus Reifencordgewebe, bei dem man
    a) eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitstellt,
    b) den Wickelkörper auf die Expansionsspannwelle aufsetzt,
    c) durch Expandieren der Expansionsspannwelle die Öffnung des Wickelkörpers zu einem Spalt einer ersten umfänglichen Ausdehnung weitet,
    d) den Rand der Materialbahn und das wenigstens eine Gegenstück von außen in den Spalt einführt, und
    e) durch Entspannen der Expansionsspannwelle den Spalt auf eine zweite umfängliche Ausdehnung verringert und dadurch die Materialbahn einklemmt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei der Schritt d) das Einführen der Materialbahn in Form einer U-Schlaufe beinhaltet, in welcher das/die geführte(n) Gegenstück(e) in den Spalt eingebracht ist/sind.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem in dem in Schritt e) hergestellten Zustand der Expansionsspannwelle und des Wickelkörpers eine drehfeste Kopplung zwischen Welle und Wickelkörper besteht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem das Aufwickeln mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 25 m/min, bevorzugt wenigstens 40m/min, weiter bevorzugt wenigstens 55 m/min, insbesondere wenigstens 70 m/min erfolgt.
  14. Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Aufwickeln einer Reifencordgewebebahn, insbesondere mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13.
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