SE450891B - Anordning for att klemma fast en ihalig kerna pa en roterbar axel - Google Patents

Description

450 _891 axeln till fara för arbetare och maskiner i omgivningen. Samman- pressning eller krympning av kärnor kan förväntas särskilt då papper, speciellt silkespapper, lindas upp på fiberkärnor.

I Ett annat känt kärnklämarrangemang utnyttjar ett flexibelt membran för att radiellt utvidga kärnaxelns ytterdiameter till friktionsanliggning mot kärnan. Denna konstruktion är emellertid mycket dyr och erfordrar b1.a. luftanslutningar som onödigt för- n* länger kärnans montering på axeln. Mekanismen är ofta svår att balansera för-drift vid hög hastighet och bibehåller inte erforder- lig koncentricitet vid högre hastigheter, varvid icke önskvärda variationer erhålles i upp- och avrullningsspänningarna.

Föreliggande uppfinning eliminerar dessa nackdelar med känd teknik genom att åstadkomma en anordning eller kärnaxelmekanism, som automatiskt regleras för fortsatt gripkraft kring en kärna som krymper eller sammanpressas axiellt vid upprullning och som är relativt billig att tillverka och montera.

V En kärnaxelmekanism för att bära upp en ihålig rörformad kärna på vilken papper rullas upp, består av ett antal ringformade element som passar samman på en kärnupprullningsaxel invid en kärnas ena ände, varvid den andra änden stöter mot en fast fläns på' axelspolen. Ringelementen uppvisar en distanshylsa för anliggning ~ mot en fri ände på kärnan, en låsskiva för att hålla hylsan mot kärnan och ett nav med ett uppblåsbart elastomerrör. Tryckluft till- föres eller avledes från röret så att rörytan kan förskjutas till respektive från klämanliggning mot skivan. Skivan är periferiellt fäst kring axeln innanför rörnavet medelst axiellt förspända stag- tappar som med ena änden passar in i skivan och med andra änden in i motsvarande styrhål i axelspolen. En serie radiellt utåtriktade ytor eller flänsar är anordnade symmetriskt åtskilda på skivans periferi. Distanshylsan är utformad med en första sats radiella urtag, öppna vid motsatta axiella ändar. Den första satsen urtag är symmetriskt åtskilda kring hylsan motsvarande skivflänsarna, så att hylsan kan föras över skivan och bort från axeln för av- lägsnande av en kärna. En andra sats liknande urtag är även symmetriskt blandade med de första urtagen; emellertid är de andra urtagen till- slutna av en väggdel vid desammas bakre axiella ändar. Dessa andra Q urtag motsvarar skivflänsarna för att mottaga dessa med pressanligg- ning vid desammas bakväggar. För att gripa en kärna föres distans- hylsan över axeln och flänsarna på låsskivan till stötanliggning mot kärnan. Hylsan vrides därefter bakom skivan tills de andra ur- 3 _ j 450 891 tagen ligger i linje med flänsarna. En fluid under tryck införes i elastomerröret, så att detta expanderar axiellt mot skivan, var- vid skivan positivt bringas till anliggning mot urtagens i distans- hylsan bakväggar, så att hylsan klämmer fast kärnan axiellt. Vid avlägsnande av en kärna avledes tryckfluiden från röret och skivan spännes från distanshylsan. Distanshylsan vrides därefter för att komma i linje med de första urtagen med flänsarna, så att hylsan kan avlägsnas från axeln. Efter hylsans borttagning kan kärnan dras över rörets nav och skivan och av axeln. Üppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka b ' figur 1 är ett fragmentariskt längdsnitt genom en kärna och en anordning eller kärnklämmekanism monterade på en upprullnings- axel enligt uppfinningen; I figur 2 är ett fragmentariskt längdsnitt genom kärnklämmeka- nismen enligt figur 1 och visar det relativa läget på låsskivan vid expanšion och sammanfall av elastomerröret; figur 3 är en perspektivvy över låsring och distanshylsa i kärnklämmekanismen enligt figur 1 innan sammanfogning; figur 4 är ett tvärsnitt längs linjen IVrIV i figur 1; figur 5 är ett tvärsnitt längs linjen V-V i figur 4. l figur 1 visas en anordning eller kärnklämmekanism 10 enligt uppfinningen anordnad på en upprullningsaxel 11 för att bära upp en ihålig cylindrisk kärna 12 för upp- och avrullning av en rulle ark* eller banformat material 13 i en pappersmaskin. Kärnans 12 innerdiameter är väl tilltagen för uppnående av ett lätt men ändå tätt glidförhållande för kärnan utmed en cylindrisk höljesyta 14, som är fast anordnad på en axelspoldel 15 på axeln 11 till bildande av axelns upprullningsparti.

Axelspolen 15 är utformad med en förhöjd stoppflänsdel 17 vid spolens bakre axiella ände. En cylindrisk bakre distanshylsa 16 är placerad över axelhöljesytan 14 mot stoppdelen 17. Då en kärna 12 passas på höljet 14, pressar dess bakre kant mot stoppdelen 17 via hylsan 16. Den bakre hylsan 16 kan uppvisa radiella fläns- eller spårorgan (ej visade), vilka medger friktionsanliggning mot höljes- ytan 14. Hylsan 16 kan även uppvisa radiella hål (ej visade), som sträcker sig därigenom och står i förbindelse med ett undertryck i syfte att leda papper till kärnan på känt sätt.

Vid spolens främre axiella ände är utformat ett parti 19 næd en relativt sett mindre, intagen diameter och gängor 20 längs 450 891 4 utsidan. Kärnklämmekanismen innefattar en grupp ringformade ele- ment, som ringformigt passar över det intagna axelpartiet 19. För fäste på gängorna föreligger ett navelement 21 med en gängad bottenvägg 22, vars axiella längd är mindre än längden på spol- partigängorna 20. Radiellt uppåt från botten 22 vid navets fram- ände sträcker sig en sidovägg 23 som toppas av en övre axiell vägg 24. Den övre väggen sträcker sig bakåt och hänger över sido- väggen för att därmed avgränsa, mellan den övre väggen och botten- väggen, en ringformad ficka eller utrymme 25, som är öppet bakåt I mot spolens parti med större diameter. I fickan är fast förankrat ett uppblåsbart elastomerrör eller blåsa 26. Elastomerröret 26 härdas i sammandraget tillstånd såsom framgår av punktlinjerna i figur 2 i syfte att förbättra rörets jämna och djupa sammandrag- ning. Röret kan placeras i fickan medelst genom sammanpressning anpassningsbara organ, t.ex. de i ett stycke utformade övre och nedre rördelarna 27 respektive 28, vilka passar in i motsvarande rännor i navväggytorna. Rörets inre volym är avpassad för reglerad avluftning och anslutning till en tryckluftskälla, t.ex. en luft- slang, via en ventilkoppling 50, t.ex. en ventil för uppblåsbara däck. Den öppna änden för ventilkopplingen är placerad i ett cirkel- format urtag 51 utformat i sidoväggens 23 framsida och sträckande sig genom sidoväggen in i röret. Rörets bakre del är utformad med ett ringformat förtjockat parti 29 med en plan öppen sida.

I Navets botten sträcker sig axiellt utåt från fickan till bildande av en ringformad lageryta över vilken en låsskiva 30 glidbart mottages med tät passning. Med hänvisning till figur 3 är på skivan periferiellt åtskilt anordnade en serie flänsytor 31, vilka'är upphöjda över-skivans reguljära diameter. Ett flertal axiella hål_eller öppningar aträcker sig genom skivytan för att mottaga framänden på stagtappar 33, visade i figur 1 och 2. Stag- tapparna är cylindriska tappar med konstant diameter som är något större änšlåsringöppningarnas 32 diameter, så att tapparnas fram- ändar presspassas i öppningarna. Framändarna uppvisar fasade spetsar 34 för att åstadkomma ett utrymme för en punktsvetsad ring 35 för sammankoppling av tapparna i öppningarna. Svetsställena och tapparnas framsida är utformade att bilda en i huvudsak plan, framåtvänd yta i plan med skivans framåtvända yta. Bakom skivan är tapparna 33 glidbart anordnade i motsvarande, axiellt riktade kanaler 34 med spiralfjäderorgan 36 för förspänning av tappar och skiva framåt/utåt mot rörets bakåtvända parti 29. Invid navbottnens 22 bakkant finns inpassat ett ringformat stopporgan, t.ex. en snäppring 37, för att sf/'V 5 - ¿r4so 891 hålla skivan kvar på navet vid montering av kärnklämmekanismen.

En ringformad distanshylsa 40 är som visas i figur 3 en axiellt utbredd ring med en innerdiameter, som är större än navets 21 största ytterdiameter och skivans 30 reguljära diameter för att medge passage av hylsan däröver, och något större än axelhöljesytan 14 för att medge tät glidbar förskjutning av hylsan till stötan- liggning mot kärnans fria ände. Hylsorna.16, 40 kan utformas med kläm- eller spârorgan (ej visade) som medger lâsanliggning mot mot- svarande kanter på kärnan 12. Hylsans framände, bort från kärnan är försedd med radiellt inâtriktade delarytor 41, vilka mellan sig bildar ett flertal utrymmen eller urtag. Urtagen är uppdelade i tvâ grupper av första och andra urtag 42 respektive 43, varvid respektive grupp i storlek, form och antal motsvarar flänsarna 31 på skivanl De första urtagen 42 är alla öppna i motsatta axiella ändar för att få formen av utskurna-utrymmen i hylsan. Därvid kan hylsan föras över navet'med skivflänsarna 31 gående genom_de första urtagen och upp på axelhöljesytan 14, tills bakkanten stötanligger mot kärnans 12 framkant enligt figur 1 och 2. Efter det hylsan monterats på Kupprullningsaxeln på angivet sätt, befinner sig hylsans framände bakom låsškivan 30.

De andra urtagen 43 är tillslutna i bakändarna medelst bakväggpartier 44, utformade i ett stycke med hylsan. Efter att hylsan placerats på axeln och i stötanliggning mot kärnan, kan den vridas för hand i endera riktningen (en 450 vridning som i figur 3), tills skivflänsarna 31 ligger axiellt i linje med urtagen 43. Då kan flänsarna 31 passa in i hylsan, varvid de andra urtagens bak- väggar fungerar som stopp för flänsarna och urtagens sidoväggar 41 för att förhindra vridning av skivan relativt hylsan.

Vid förberedning av kärnklämmekanismens 10 gripande om kärnan 12, är navet 21 förskjutbart axiellt längs axelspolen för anpassning till olika kärnlängder, så att utvidgning av röret alltid medför en tryckkraft på skivan 30. Reglering sker så att skivan ej anligger mot den ringformiga stopporganet 37; d.v.sÄ snäppringen 37 är placerad bakom framsidan på bakväggarna 44 då hylsan 40 pressas mot kärnan. En serie periferiellt åtskilda, radiella hål kan ut- formas i navet för att medge införing av ett handmanövrerat vrid- verktyg, t,ex. en stav, för förskjutning av navet axiellt längs det gängade spolpartiet 19. För att förankra navet mot vidare för- skjutning på spolen bort från ett önskat läge, kan en låsskruv 46 användas till att gripa om gängorna 20. Klämmekanismen 10 kan därefter

Claims (12)

4501891 - p¿ engageras för att gripa om kärnan genom tryckexpansion av röret till presskontakt med skivans framsida, varvid skivflänsarna 31 anligger mot hylsans stoppytor 44 för att nålla kärnan på plats mot_bakhylsan 16 och stoppartiet 17. Om kärnan_skulle krympa eller pressas samman axiellt sóm för en fiberkärna, anpassas lufttrycket i röret automa- tiskt till sådan förskjutning genom axiell utvidgning. Således tjänar användningen av en tryckluftslåskraft till att åstadkomma konstant griptryck mot kärnan och, vid reaktion, mot gängorna på spolen, vilket minimerar tendenser till att kärnklämmekanismen lossnar. ' 7 7 För att avlägsna kärnan, avledes tryckluften via ventil- kopplingen 50. Röret faller samman och fjädrarnas 36 spännkraft mot skivan 30 tjänar till att låta skivan glida framåt längs navets botten och ut nedanför distanshylsan 40, såsom visas med den punkt- streckade linjen i figur 2. Distanshylsan vrides därefter tills de första urtagen 42 ligger i linje med skivflänsarna. Hylsan 40 dras sedan axiellt av från axelspolen, fri från navets ovandel såväl som skivans reguljära diameter, samt av från axeländen. För att åstadkomma detta, kan axeln 11 monteras på ett frånkopplings- och svivelstödorgan på känt sätt,'Vid avlägsnande av hylsan från axeln, kan den omlindade kärnan dras av axeln och ersättas med en ny, tom kärna. g I Det är för fackmannen uppenbart att föreliggande uppfinning kan ändras och modifieras inom ramen för efterföljande patentkrav utan att frångå uppfinningens idé och ändamål. Patentkrav

1. Änordning för att klämma fast en ihålig kärna (12) på en roterbar axel (11), k ä n n e t e c k n a d a v en navdel (21) med fästorgan (22) för förankring-av navdelen på axeln (11), ett ihåligt elastiskt rör (26) monterat på navdelen, ett organ för upp- blåsning av röret medelst tryck, ett hylsorgan (40) som är glidbart anordnat på axeln för att med ena änden stötanligga mot en fri ände på kärnan (12), samt ett låsorgan (30) som är placerat mellan röret och hylsorganet och som uppvisar motsvarande ytor (31) som är an- liggbara mot respektive partier (29,-44) på röret och hylsorganet, varvid röret vid uppblåsning pressar mot låsorganet för att få hylsorganet att anligga mot kärnan, omgripande denna.'

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att navdelen (21) uppvisar en lageryta och att låsorganet inne- 9)' 7 ~ 1 s45o 891 fattar en skiva (30) som är glidbar axiellt på lagerytan.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att navdelen (21) och skivan (30) av stödorgan förhindras rotera relativt axeln (11).

4. _Anordninq enligt patentkrav 3, k-ä n n e t e c k n a d a v att navdelens (21) fästorqan (22) medger axiell förskiutning av navdelen längs axeln (11). I

5. . Anordning enligt patentkrav 2, k ä nzn e t e c k n a d a v att skivan (30)_är utformad med en serie periferiellt åt- skilda, upphöjda ytor (31), att hylsorganet (40) är ett ringformat element med första och andra satser av urtag (42, 43), varvid varje sats motsvarar nämnda upphöjningar (31), att de första urtagen (42) är öppna axiellt för att medge passage av hylsan över skivan för avlägsnande från axeln (11) och att de andra urtagen (43) är axiellt tillslutna för att mottaga upphöjningarna med pressanligg- ning däremot. _ ._

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att skivan (30) är fjäderförspänd mot röret (26).

7. Anordning enligt patentkrav 1,= k ä n n e t e c k n a d a v att röret (26) är utformat med ett förtjockat parti (29) med plan yta för kontakt med låsorganet (30). 7 _

8. I Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v ett stopporgan (17) för att mottaga kärnans (12) bakände och förhindra axiell förskjutning av densamma förbi stopporganet samt ett klämorgan som är monterat på axelorganet (11) för att gripa om kärnans framände och som innefattar dels ett navorgan (21) med en tryckexpanderbar del (26) som är förskjutbar axiellt vid uppblâsning 1 och dels ett griporgan (30, 40) som sträcker sig mellan den tryck- expanderbara delen och kärnans framände och som är förskjutbart axiellt samt anliggbart av den tryckexpanderbara delen.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e*t e c k n a d a v att navorganet (21) avgränsar en ringformad ficka (25) för den tryckexpanderbara delen (26) och uppvisar en lageryta som sträcker sig axiellt från fickan och att griporganet innefattar en låsdel (30) som är monterad för glidbar axiell förskjutning utmed lagerytan samt en hylsdel (40) för att i ena änden mottaga låsdelen med pressanliggning däremot och för att med andra änden stötanligga mot kärnans (12) framände.

10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att navorganet (21) och låsdelen (30) uppbäres på axelorganet ..._ _-....._...... ...._.-._. _ .... ..-_.._.._-_v___....._...._i.. , _. -....:___.._...____~-» V 450 891 1 8 (11) rotationsfast relativt detsamma.

11. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a dt a v att navorganet (21) är förankrat vid axelorganet (11) för selektiv axiell förskjutning längs detsamma. Z

12. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n'n e t e c k n a d a V att den tryckexpanderbara delen innefattar ett ringformat rör (26) och en ventil (50) i förbindelse med rörets inre, varvid röret uppvisar ett cirkelformat förtjockat ytparti (29) för kon- takt med griporganet (30, 40) vid upptlåsning av röret.