ITMI960775A1

ITMI960775A1 - Albero avvolgitore a frizione in particolare per macchine per tagliare bobine e macchine avvolgitrici

Info

Publication number: ITMI960775A1
Application number: IT96MI000775A
Authority: IT
Inventors: Jurgen Mulling; Thomas Springer
Original assignee: Kampf Gmbh & Co Maschf
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-10-22
Also published as: ES2132006B1; GB9609149D0; IT1283755B1; GB2300460A; ES2132006A1; ITMI960775A0; GB2300460B

Description

Descrizione del trovato

Il presente trovato si riferisce ad un albero avvolgitore a frizione, in particolare per macchine per tagliare bobine e macchine avvolgitrici con un albero di azionamento centrale, sulla cui circonferenza sono disposte scanalature longitudinali, disposte distribuite a distanza, con liste scorrevoli supportate spostabili in esse in direzione radiale e comandabili preferibilmente mediante variazione della pressione in rispettivamente un tubolare flessibile gonfiabile del fluido in pressione, e con almeno un corpo di base di forma anulare e montato sull'albero di azionamento, sulla cui superficie interna poggiano le liste scorrevoli e sulla cui superficie esterna sono previste superfici di scorrimento oblique per cooperare con elementi di serraggio serventi al fissaggio amovibile e all'accoppiamento solidale a rotazione di tubetti di avvolgimento calzabili, i quali elementi di serraggio sono supportati in cavità di un anello di serraggio girevole rispetto al corpo di base.

In un albero avvolgitore a frizione divenuto noto dal brevetto tedesco Nr. 42 44 218 sono previsti sostegni dell'anima di avvolgimento, i quali sono formati da una parte girevole e caricata da molla, come corpo di bloccaggio, il quale, sotto tensione elastica, ovvero di molla, appoggia con un bordo a forma di tetto sulla superficie interna del tubetto di avvolgimento e in relazione a ciò raccorda a ponte una distanza, eventualmente presente in seguito a tolleranze, tra la superficie esterna dell'anello di serraggio e la superficie interna del tubetto di avvolgimento. Per il saldo sostegno del tubetto di avvolgimento mediante raccordamento a ponte della distanza, sulla circonferenza sono previsti sostegni dell'anima di avvolgimento distribuiti sulla circonferenza nell'anello di serraggio, i quali possono essere conformati in modo diverso. Così, in una prima forma di esecuzione, un siffatto sostegno dell'anima di avvolgimento è costituito di uno spinotto di pressione, il quale è guidato movibile in una guida radiale nell'anello di serraggio. Con la sua estremità interna lo spinotto di pressione poggia su una superficie di scorrimento conformata come superficie obliqua. Un sostegno alternativo dell'anima di avvolgimento consiste di una parte di sostegno di torsione, la quale è supportata girevole sull'anello di serraggio.

Applicando i tubetti di avvolgimento sull'albero avvolgitore a frizione i tubetti di avvolgimento devono essere applicati in un determinato senso di rotazione, per far oscillare verso l'interno i bordi a forma di tetto dei sostegni dell'anima di avvolgimento verso la superficie esterna dell'anello di serraggio in misura tale che divenga dapprima possibile il calzaggio o applicazione delle anime di avvolgimento. Durante il calzaggio dei tubetti di avvolgimento e ancora all'inizio dell'operazione di rotazione lo spinotto di pressione, rispettivamente una parte di guida della parte di sostegno di torsione, poggiano in corrispondenza del punto più basso della superficie obliqua, cosicché lo spinotto di pressione e rispettivamente la parte di sostegno di torsione allora non sporgono ancora dalla superficie esterna dell'anello di serraggio, per cui non viene disturbato l'inserimento o applicazione dei tubetti di avvolgimento. Con l'ulteriore rotazione relativa del corpo di base e dell'anello di serraggio, attraverso la superficie obliqua lo spinotto di pressione, rispettivamente la parte di sostegno di torsione vengono mossi in modo tale sinché questi elementi pervengono in una posizione di appoggio sulla superficie interna del tubetto di avvolgimento. In tal modo la distanza viene saldamente raccordata a ponte e viene conseguita una centratura e un allineamento delle anime di avvolgimento .

Poiché il corpo di base è disposto direttamente sull'albero di azionamento, non sono necessari cuscinetti di rotolamento altrimenti invece necessari, cosicché possono invero essere avvolti rotoli o bobine relativamente grandi e possono essere conseguite larghezze di taglio comparabilmente strette. Tuttavia l'albero avvolgitore a frizione già noto è molto complicato, in seguito alle conformazioni speciali dei supporti delle anime di avvolgimento e dei sostegni delle anime di avvolgimento, e in tal modo esso è anche molto incidente relativamente ai costi, poiché gli elementi di bloccaggio e gli elementi di serraggio devono essere prodotti di volta in volta in modo particolare per lo specifico caso di impiego. Inoltre per guidare a ritroso i sostegni dell'anima di avvolgimento nella loro posizione di partenza rientrata per il prelevamento e l'inserimento di nuovi tubetti di avvolgimento è necessario anche uno scorrimento a ritroso dello spinotto di pressione sollecitato da molla, rispettivamente della parte di sostegno di torsione. In questo ritorno però, a titolo di esempio nel caso di un piccolo angolo di inclinazione delle guide oblique, la forza può essere così piccola per cui si possono verificare impedimenti che mettono in pericolo un ritorno, ovvero riposizionamento. Per evitare ciò, tra l'anello di supporto e il corpo di base sono necessarie molle di rotazione a ritroso.

Alla base del trovato è posto il compito di creare un albero avvolgitore a frizione del tipo menzionato nella parte introduttiva, il quale, nonostante la sua idoneità ad avvolgere rotoli relativamente grandi in presenza di una piccolissima larghezza di taglio, si contraddistingue tuttavia per un'azione di avvolgimento dolce e uniforme e consente, con mezzi particolarmente semplici, un facile equipaggiamento o applicazione e scaricamento dei tubetti di avvolgimento sull'albero avvolgitore a frizione.

Questo compito viene risolto, secondo il trovato, per il fatto che gli elementi di serraggio sono formati da sfere, le quali, anche nello stato non serrato della frizione, sporgono di poco dalla superficie esterna dell'anello di serraggio e servono nello stesso tempo alla guida dello spostamento dei tubetti di avvolgimento. In questa forma di esecuzione gli elementi di serraggio hanno una funzione doppia, vale a dire da un lato essi servono come elementi di bloccaggio per il sostegno dei tubetti di avvolgimento, rispettivamente per l'accoppiamento con l'albero avvolgitore a frizione e, dall'altro lato, essi servono, durante l'equipaggiamento e lo scaricamento dell'albero avvolgitore a frizione, come bussole per sfere. Mediante l'esecuzione degli elementi come sfere movibili in tutte le direzioni viene creata la possibilità di serrare nello stesso tempo i tubetti e di facilitare, nello stato scaricato, il trasporto dei tubetti di avvolgimento. Inoltre una sfera è una pura parte acquistabile, cosicché è stato qui trovato un mezzo particolarmente economico per serrare e guidare i tubetti di avvolgimento.

Lo stesso compito può essere risolto, in un'altra forma di esecuzione, anche se, secondo la rivendicazione 2, addizionalmente agli elementi di serraggio serventi al fissaggio e all'accoppiamento dei tubetti di avvolgimento sono previste sfere serventi alla guida di spostamento dei tubetti di avvolgimento, le quali sfere, nello stato non serrato della frizione, sporgono di poco dalla superficie esterna dell'anello di serraggio. In questo caso le sfere servono esclusivamente al migliore rotolamento dei tubetti di avvolgimento. Esse funzionano dunque solamente come guida a sfere e non per il serraggio della frizione. Il serraggio ha luogo in tal caso, impiegando la caratteristica della rivendicazione 3, tramite rulli a cilindro, i quali sono supportati parimenti come le sfere nell'anello di serraggio e vengono mossi con questo. In relazione a ciò i rulli a cilindro vengono spinti, analogamente all'esecuzione secondo la rivendicazione 1, attraverso superfici di scorrimento estendentesi obliquamente, verso l'esterno nella superficie esterna del corpo di base, mentre le sfere mantengono in modo invariato la loro posizione.

Si è mostrato che è completamente sufficiente se le sfere, nello stato non caricato, sporgono dalla superficie esterna dell'anello di serraggio per circa 0,1 fino a 0,2 min. Durante il calzaggio o inserimento dei tubetti di avvolgimento vengono allora toccate solamente le sfere, cosicché l'equipaggiamento e lo scaricamento nello stato non sollecitato non comporta affatto problemi.

In un'esecuzione preferita con impiego di sfere come elementi di serraggio si è rilevato come vantaggioso se in corrispondenza delle estremità — visto in direzione circonferenziale — delle superfici di scorrimento, cooperanti con gli elementi di serraggio, del corpo di base sono praticate ribassature per l'accoglimento delle estremità di una lamiera di molla inarcata e agente sugli elementi di serraggio. Questa lamiera di molla preferibilmente piegata espleta due compiti. Così in primo luogo mediante questa lamiera di molla le sfere vengono premute sempre verso l'esterno, per cui viene assicurato il fatto che le sfere di qualsiasi frizione poggiano su un tubetto di avvolgimento, indipendentemente da come sono le tolleranze. Pertanto vengono serrate sempre tutte le frizioni, le quali si trovano nella zona di un tubetto di avvolgimento, ed esse contribuiscono così al trascinamento del tubetto di avvolgimento. In secondo luogo mediante la lamiera di acciaio preferibilmente di acciaio per molle, e quindi dura, si può rinunciare ad un indurimento o tempra delle piste di scorrimento estendentesi obliquamente. Del resto mediante le ribassature in corrispondenza delle estremità del nastro di scorrimento si evita il fatto che la lamiera di molla si blocchi tra il corpo di base e l'anello di serraggio. L'azione di molla della lamiera di molla viene ottenuta per il fatto che questa lamiera di molla viene montata con un leggero precarico.

Ad un avvolgimento dolce e uniforme contribuisce inoltre se, conformemente alla caratteristica della rivendicazione 7, le liste scorrevoli sono formate da un materiale di scorrimento che sulla superficie di appoggio rivolta verso la superficie interna del corpo di base cede un mezzo di scorrimento, per esempio olio, oppure però, in un'esecuzione alternativa di liste di feltro oleate, rispettivamente se le liste scorrevoli sono formate direttamente da liste flessibili formate da un materiale cedente grasso di lubrificazione.

L'olio fuoriuscente dalle liste di feltro provvede a che i partner di scorrimento albero di acciaio (albero di azionamento) e corpo di frizione (corpo di base) siano separati tra loro da una pellicola di olio molto sottile, e in tal modo viene impedito uno "smangiamento" o usura dei corpi di frizione. In tal modo si ottiene un albero avvolgitore a frizione funzionante in modo affidabile e caricabile comparabilmente in modo elevato. I listelli di feltro oleati hanno inoltre l'effetto che il movimento di scorrimento è esente da "stick-slip", quindi è molto dolce e uniforme. Ciò si estrinseca parimenti positivamente sul processo di avvolgimento.

Esempi di esecuzione preferiti dell'invenzione sono illustrati nel disegno e vengono spiegati più dettagliatamente nel seguito.

In particolare:

la figura 1 mostra una vista su una frizione a sfere conformata secondo l'invenzione,

la figura 2 mostra una sezione lungo la linea II-II della figura 1,

la figura 3 mostra una vista su una forma di esecuzione modificata della frizione,

la figura 4 mostra una sezione lungo la linea IV-IV della figura 3,

la figura 5 mostra un'ulteriore forma di esecuzione modificata della frizione,

la figura 6 mostra una sezione lungo la linea VI-VI della figura 5,

la figura 7 mostra una sezione lungo la linea VII-VII della figura 5,

la figura 8 mostra una frizione, corrispondente all'esecuzione secondo la figura 1, con un dispositivo di serraggio addizionale, e

la figura 9 mostra una sezione lungo la linea IX-IX della figura 8.

Nelle figure 1 e 2 è rappresentata una frizione di una macchina per tagliare rotoli e avvolgitrice, non disegnata in dettaglio. L'albero avvolgitore a frizione è costituito di un albero di azionamento 1 centrale con tre scanalature longitudinali 2 disposte distribuite sulla circonferenza, nelle quali sono contenuti rispettivamente una lista di scorrimento 3 diretta verso il lato esterno e un tubolare flessibile 4 del fluido in pressione gonfiabile e movibile radialmente. Sull'albero di azionamento 1 è montato un corpo di base anulare 5, sulla cui superficie interna vengono a poggiare le liste scorrevoli 3. Le liste scorrevoli, che si estendono sull'intera lunghezza oppure sostanzialmente sull'intera lunghezza dell'albero di azionamento, sono costituite o di liste di feltro impregnate in olio oppure però di un materiale scorrevole, il quale può cedere o erogare lubrificante. Sul lato esterno del corpo di base sono disposte, distribuite sulla circonferenza, parecchie superfici di scorrimento 6 estendentesi in modo obliquo, le quali cooperano con elementi di serraggio 7 eseguiti come sfere. Le sfere 7 sono disposte in cavità 8 di un anello di serraggio 9, e più precisamente in modo tale che esse, anche nello stato non serrato della frizione, sporgono all'incirca da 0,1 fino a 0,2 mm dalla superficie esterna dell'anello di serraggio. In figura 1 con 11 è indicato un anello distanziatore e con 12 un anello di sicurezza. L'anello distanziatore 11, costituito di un materiale scorrevole o di scorrimento, si trova lasco tra rispettivamente due frizioni. Il dispositivo illustrato funziona come segue: all'inizio di un'operazione di avvolgimento tubetti di avvolgimento, non illustrati, vengono inseriti o innestati sull'albero avvolgitore a frizione. Poiché le sfere 7 sporgono un po' dal lato esterno dell'anello di serraggio 9, i tubetti di avvolgimento possono essere calzati molto facilmente in direzione assiale sull'albero avvolgitore a frizione, sino nella posizione rispettivamente desiderata, ovvero necessaria. Precedentemente è stato gonfiato il tubolare flessibile gonfiabile 4, cosicché attraverso le liste scorrevoli 3 ha luogo un vincolo di attrito verso il corpo di base 5, cosicché questo, insieme con il movimento di rotazione dell'albero di azionamento 8, ruota concomitantemente in modo corrispondente nel senso orario. In tal modo le sfere 7, in seguito alla posizione obliqua delle superfici di scorrimento 6, vengono premute ulteriormente verso l'esterno, per cui infine i tubetti di avvolgimento vengono supportati saldamente nella loro posizione assunta. Nello stato scaricato della frizione, le sfere assumono nuovamente la loro posizione originaria, nella quale esse sporgono di poco, dalla superficie esterna dell'anello di serraggio 9. In tal modo anche il prelevamento del rotolo può avvenire in modo particolarmente facile.

Nella forma di esecuzione secondo le figure 3 e 4, le sfere sono disposte in due file di sfere trovantesi l'una vicino all'altra. Siffatte frizioni sono adatte per sollecitazioni di portata particolarmente elevate. In seguito al diametro dei tubetti divenente sempre più grande, e anche in seguito ai tubetti di avvolgimento divenenti crescentemente più stretti, è particolarmente vantaggiosa una disposizione di perlomeno due file di sfere. Così nel caso di diametri più grandi dei tubetti, per esempio una fila di sfere può essere disposta sfalsata nella direzione circonferenziale rispetto all'altra fila di sfere, cosicché le sfere di una fila di sfere vengono disposte, per esempio, a 15°, 45° e così via e le sfere dell'altra fila di sfere vengono disposte a 30°, 60° e così via. Un siffatto sfalsamento delle sfere fornisce punti di pressione uniformi, cosicché sui tubetti di avvolgimento non si può pervenire a delle indesiderate ammaccature. È senz'altro pensabile, in caso di diametri dei tubetti ancora più grandi, disporre quattro oppure addirittura sei file di sfere, le quali sono disposte, nel modo descritto precedentemente, rispettivamente sfalsate rispetto alla fila di sfere disposta rispettivamente adiacente. Del tutto indipendentemente dal fatto che si abbiano ora due oppure sei file di sfere, e indipendentemente dal diametro dell'albero di azionamento, la distanza di sfere susseguentesi nella direzione circonferenziale può essere mantenuta vantaggiosamente rispettivamente nell'ambito di una fila di sfere tra perlomeno 55 mm e al massimo 85 mm. Se vengono impiegate sfere di una fila di sfere a distanza più piccola rispetto alla misura minimale premenzionata, allora le superfici di rotolamento, rispettivamente rampe, cooperanti con esse sono troppo ripide, con la conseguenza che l'effetto di bloccaggio non può essere impostato in modo sufficientemente sensibile. Nel caso inverso, se nell'ambito di una fila di sfere vengono impiegate comparabilmente poche sfere, vale a dire se le distanze vanno oltre l'intervallo massimale, allora le superfici di rotolamento, rispettivamente rampe, divengono troppo lunghe e allora non si verifica più alcuna azione di bloccaggio ineccepibile.

Nell'esempio di esecuzione rappresentato nelle figure da 5 fino a 7 le sfere 7 non servono come elementi di serraggio, bensì solamente come elementi di guida per il movimento di spostamento dei tubetti di avvolgimento. Il serraggio dei tubetti di avvolgimento ha luogo attraverso elementi di serraggio 13 particolari, i quali nell'esempio di esecuzione illustrato sono conformati come rulli cilindrici. I rulli cilindrici 13 cooperano dunque con le superfici di scorrimento 6 disposte oblique, mentre le sfere nelle loro cavità 8 dell'anello di serraggio 5 vengono supportate in modo invariato.

Infine le figure 8 e 9 mostrano un dispositivo di serraggio addizionale per le sfere 7 in una variante di esecuzione corrispondente alle figure 1 e 2. Come è rilevabile in particolare dalla figura 9, in corrispondenza delle estremità — visto in direzione circonferenziale — delle superfici di scorrimento 6 oblique sono disposte ribassature 14, nelle quali sono inserite le estremità di una lamiera di molla 15 supportata sotto precarico e fatta di lamiera di acciaio, la quale lamiera di molla sollecita addizionalmente le sfere in direzione verso l'esterno, per cui viene garantito un appoggio ancora migliore delle sfere sui tubetti di avvolgimento, indipendentemente da come sono le tolleranze. Mediante la forma della lamiera di molla 15 viene impedito un inceppamento o bloccaggio della lamiera di molla tra il corpo di base e l'anello di serraggio. In questo caso le superiici di scorrimento 6 non necessitano di essere indurite, rispettivamente temprate, poiché di volta in volta la sfera scorre sulla lamiera di molla temprata.

Claims

Rivendicazioni 1. Albero avvolgitore a frizione, in particolare per macchine per tagliare rotoli e avvolgitrici con un albero di azionamento centrale (1), sulla cui circonferenza sono disposte scanalature longitudinali (2) disposte distribuite con distanza, con liste di scorrimento (3) supportate spostabili in esse in direzione radiale e comandabili preferibilmente mediante variazione della pressione in rispettivamente un tubolare flessibile (4) gonfiabile del fluido in pressione e con almeno un corpo di base (5) di forma anulare montato sull'albero di azionamento (1), sulla superficie interna del quale corpo di base poggiano le liste di scorrimento (3) e sulla cui superficie esterna sono previste superfici di scorrimento (6) oblique per cooperare con elementi di serraggio (7) serventi al fissaggio amovibile e all'accoppiamento solidale a rotazione di tubetti di avvolgimento calzabili, i quali elementi di serraggio sono supportati in cavità (8) di un anello di serraggio (9) girevole rispetto al corpo di base (5), caratterizzato dal fatto che gli elementi di serraggio sono formati da sfere (7) sporgenti, anche nello stato non serrato della frizione, di poco dalla superficie esterna dell'anello di serraggio (9), e serventi nello stesso tempo alla guida di spostamento dei tubetti di avvolgimento.
2. Albero avvolgitore a frizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le sfere (7) sono disposte all'interno dell'anello di serraggio (9) in parecchie file di sfere trovantesi l'una vicino all'altra.
3. Albero avvolgitore a frizione, in particolare per macchine per tagliare rotoli e avvolgitrici con un albero di azionamento (1) centrale, sulla cui circonferenza sono disposte scanalature longitudinali (2), disposte distribuite a distanza, con liste di scorrimento (3) supportate spostabili in esse in direzione radiale e comandabili preferibilmente mediante variazione della pressione in rispettivamente un tubolare flessibile (4) gonfiabile del fluido in pressine, e con almeno un corpo di base (5) di forma anulare e montato sull'albero di azionamento (1), sulla superficie interna del quale corpo di base poggiano le liste di scorrimento (3) e sulla cui superficie esterna sono previste superfici di scorrimento (6) oblique per cooperare con elementi di serraggio (13) serventi al fissaggio amovibile e all'accoppiamento solidale a rotazione di tubetti di avvolgimento calzabili, i quali elementi di serraggio sono supportati in cavità di un anello di serraggio (9) girevole rispetto al corpo di base (5), caratterizzato dal fatto che addizionalmente agli elementi di serraggio (13) sono previste sfere (7) sporgenti, anche nello stato non serrato della frizione, di poco dalla superficie esterna dell'anello di serraggio (9), e serventi alla guida di spostamento dei tubetti di avvolgimento.
4. Albero avvolgitore a frizione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che gli elementi di serraggio sono formati da rulli cilindrici (13).
5. Albero avvolgitore a frizione secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che le sfere, nello stato non caricato della frizione, sporgono all' incirca da 0,1 fino a 0,2 mm dalla superficie esterna dell'anello di serraggio (9).
6. Albero avvolgitore a frizione secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza delle estremità — visto in direzione circonferenziale — delle superiici di scorrimento (6), cooperanti con gli elementi di serraggio (7), del corpo di base (5) sono disposte ribassature (14) per l'accoglimento delle estremità di una lamiera di molla (15) inarcata e agente sugli elementi di serraggio (7).
7. Albero avvolgitore a frizione secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le piste di scorrimento (6) oblique sono temprate.
8. Albero avvolgitore a frizione secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 7, caratterizzato dal fatto che le liste di scorrimento (3) sono formate da un materiale di scorrimento cedente un lubrificante, come per esempio olio, perlomeno alla superficie di appoggio rivolta verso la superficie interna del corpo di base (5).
9. Albero avvolgitore a frizione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che le liste di scorrimento sono formate da liste di feltro (3) oleate.
10. Albero avvolgitore a frizione secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che le liste di scorrimento (3) sono formate da liste flessibili fatte di un materiale cedente un grasso di lubrificazione.
11. Albero avvolgitore a frizione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le sfere (7) di una fila di sfere sono disposte sfalsate reciprocamente in direzione circonferenziale rispetto alle sfere (7) della/e altra/e fila/e adiacente/i di sfere.
12. Albero avvolgitore a frizione secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 11, caratterizzato dal fatto che, nel caso di diametro a piacere dell'albero di azionamento (1), la distanza di sfere (7) susseguentesi in direzione circonferenziale ammonta, rispettivamente nell'ambito di una fila di sfere, perlomeno a 55 mm e, al massimo, a 85 mm. Si dichiara che la presente traduzione è conforme al testo del documento di priorità a cui si riferisce.