WO2005040022A1 - Papier- oder papphülse mit reduzierhülse - Google Patents

Papier- oder papphülse mit reduzierhülse Download PDF

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    • 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
    • B65H75/185—End caps, plugs or adapters
    • B65H75/187—Reinforcing end caps

Definitions

  • the invention relates to a paper or cardboard tube according to the preamble of claim 1.
  • Paper or cardboard cores of the type in question are used, for example, but by no means exclusively, to wind up, in particular, thin web-shaped winding material, for example paper, foils, textile or nonwoven fabrics or the like.
  • the paper or cardboard sleeves have a tubular shape with a generally smooth outer peripheral surface and a continuous central recess.
  • Paper or cardboard tubes which each consist of a paper web which is fed perpendicular to the axis of the tube and is wound on a removable mandrel.
  • the width of the paper web corresponds essentially to the length of the finished sleeve.
  • the wall thickness of the sleeve is essentially determined by the number of turns or windings.
  • Paper or cardboard tubes are also known which consist of a multiplicity of narrow paper webs which are wound one after the other or in the radial direction next to or above one another at an oblique angle to the tube axis on a removable mandrel such that each paper web essentially has its own layer forms a closed peripheral surface.
  • the wall thickness of the sleeve is essentially determined by the number of separate paper webs.
  • the length of the finished sleeve is basically arbitrary; an endless production is possible.
  • the paper or cardboard sleeve according to the present invention initially has an outer sleeve made of a paper or cardboard layer or a plurality of paper or cardboard layers.
  • This outer sleeve has the basically known structure of a sleeve according to the prior art as explained at the beginning.
  • at least one reducing sleeve is provided in the area of at least one axial end of the outer sleeve, the outer diameter of which essentially corresponds to the inner diameter of the outer sleeve, the reducing sleeve and the outer sleeve being connectable in a torque-transmitting manner.
  • a reducing sleeve into the axial end area of the outer sleeve, that is to say into the area that interacts with the mandrel or the sleeve or the receptacle of the printing press, the inner diameter and thus the clamping or Recording diameter can be freely determined.
  • An increased overall wall thickness of the paper or cardboard sleeve according to the invention is thus only made available in the area of the sleeve in which it is actually necessary. This allows a sleeve structure with a large outside diameter and a small inside diameter in the clamping area to be implemented in a simple manner, while at the same time having a comparatively low sleeve weight.
  • the reducing sleeve can consist of basically any material, for example metal, wood or plastic. According to a particularly preferred exemplary embodiment of the invention, however, the reducing sleeve is produced from a paper or cardboard layer or a multiplicity of paper or cardboard layers and thus basically has the same structure as the outer sleeve.
  • the use of the same materials, namely paper or cardboard, for the outer sleeve and the reducing sleeve in particular results in easy disposal after use.
  • the characteristic values of the type of paper used for example the strength and thickness of the layers, can be the same for the outer sleeve and the reducing sleeve; However, this is by no means necessary.
  • a torque-transmitting coupling of the reducing sleeve and the outer sleeve is absolutely necessary. This can be done, in particular in the case of comparatively low torques to be transmitted, in the simplest manner according to one exemplary embodiment in that the reducing sleeve is fastened in a torque-transmitting manner in the outer sleeve in the manner of an interference fit.
  • the reducing sleeve can be glued to the outer sleeve.
  • the gluing can take place over the entire surface, in the form of a ring, strip or point, or according to another geometrical pattern.
  • driver elements can be provided according to a further exemplary embodiment, which connect the reducing sleeve and the outer sleeve to one another in a form-fitting manner.
  • driver elements can For example, be formed by corresponding form and / or functionally complementary millings in the inner wall of the outer sleeve and the outer wall of the reducing sleeve, which cooperate in the manner of a spline.
  • the driver elements are formed by at least substantially radially extending pin-like, bolt-like or pin-like drivers which engage in or reach through both the wall of the outer sleeve and the wall of the reducing sleeve.
  • These drivers can be inserted both from the radially inside and from the radially outside, for example into corresponding bores, or can be hammered into the sleeves in the manner of a pin or nail.
  • the dimensions of the paper or cardboard tube according to the invention are basically arbitrary and depend on the particular application.
  • the advantages according to the invention are particularly preferred
  • the inside diameter of the reducing sleeve is between 75 and 250 mm. This diameter is approximately 150 mm in particular when the sleeve according to the invention is used in the printing sector. This corresponds to the usual mandrel or quill diameter used in printing machines.
  • the wall thickness of the outer sleeve is fundamentally arbitrary, in particular independent of the clamping device, and ultimately depends only on the respective load case and in particular also on the sleeve length.
  • the wall thickness of the outer sleeve is preferably between 10 and 20 mm.
  • the wall thickness of the reducing sleeve is determined by the inner diameter of the outer sleeve and the diameter of the Determined clamping device.
  • the paper or cardboard sleeve is preferably designed overall so that the wall thickness of the reducing sleeve is between 10 and 50 mm, in particular between 15 and 30 mm.
  • Fig. 1 in longitudinal section in a schematic representation, not to scale, an embodiment of a paper or cardboard tube according to the invention.
  • the paper or cardboard sleeve 1 initially has an outer sleeve 2 with two axial ends 3 and 4.
  • the outer sleeve 1 is spirally wound as a hard paper sleeve from a large number of paper layers.
  • the outer sleeve 2 has an axial length of 4.32 m.
  • the outer diameter D A of the outer sleeve 2 is 220 mm in this embodiment; the inner diameter D j 190 mm. This results in a wall thickness of the outer sleeve 2 of 15 mm.
  • a reducing sleeve 5 or 6 is arranged in the outer sleeve 2 such that the axially outward ends 7 and 8 of the reducing sleeves 5 and 6 each have the axial ends 3 and 4 of the Align outer sleeve 2.
  • the reducing sleeves 5 and 6 are identical.
  • the reducing sleeves each have an axial length of 300 mm.
  • the outer diameter of the reducing sleeves 5 and 6 essentially corresponds to the inside diameter D j of the outer sleeve 2, so that the reducing sleeves 5 and 6 lie essentially over the entire surface of the inner wall of the outer sleeve.
  • the inner diameter D RI of the reducing sleeves 5 and 6 is approximately 150 mm and thus essentially corresponds to the clamping diameter the mandrels or quills commonly used in the printing industry. This inevitably results in a wall thickness of 20 mm for the reducing sleeves 5 and 6 in the embodiment shown in FIG. 1. Overall, it is easy to see that, in the end, with any geometry of the outer sleeve, a simple change in the wall thickness of the reducing sleeves can be adapted to any clamping device diameter.
  • a plurality of radially arranged nail-like pins 9 are provided, which are driven from the outside radially through the outer sleeve 2 into the wall of the reducing sleeves 5 and 6 and thus in a simple manner bring about a positive torque and force-transmitting connection of the outer sleeve 2 and reducing sleeves 5 and 6.

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

Abstract

Papier- oder Papphülse (1) insbesondere zum Aufwickeln eines flächigen Gutes mit einer aus einer Papier- oder Pappbahn oder einer Vielzahl von Papier- oder Pappbahnen hergestellten Außenhülse (2), aufweisend mindestens eine im Bereich mindestens eines axialen Endes (3, 4) der Außenhülse (2) eingesetzte Reduzierhülse (5, 6), deren Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser (DI) der Außenhülse (2) entspricht, wobei die Reduzierhülse (5, 6) und die Außenhülse (2) drehmomentübertragend verbindbar sind.

Description

'Papier- oder Papphülse mit Reduzierhülse'
Die Erfindung betrifft eine Papier- oder Papphülse nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Papier- oder Papphülsen der hier in Rede stehenden Art dienen beispielsweise, j edoch keineswegs ausschließlich, zum Aufwickeln von insbesondere dünnem bahnförmigen Wickelgut, beispielsweise Papier, Folien, textilen oder vliesartigen Geweben oder dergleichen. Dazu weisen die Papier- oder Papphülsen eine rohrförmige Gestalt mit in der Regel im Wesentlichen glatter Außenumfangsfläche und einer durchgehenden zentralen Ausnehmung auf.
Es sind Papier- oder Papphülsen bekannt, die aus jeweils einer Papier- bahn bestehen, die senkrecht zur Hülsenachse zugeführt und auf einen entfernbaren Dorn gewickelt wird. Dabei entspricht die Breite der Papierbahn im Wesentlichen der Länge der fertigen Hülse. Die Wandstärke der Hülse wird neben der Dicke der Papierbahn im Wesentlichen durch die Anzahl der Windungen oder Wicklungen bestimmt. Es sind weiter Papier- oder Papphülsen bekannt, die aus einer Vielzahl von schmalen Papierbahnen bestehen, die nacheinander bzw. in radialer Richtung neben- oder übereinander schiefwinklig zur Hülsenachse auf einen entfernbaren Dorn derart aufgewickelt sind, dass j ede Papierbahn eine eigene Lage mit im Wesentlichen geschlossener Umfangsfläche bildet. Die Wandstärke der Hülse wird dabei neben der Dicke der Papierbahnen im Wesentlichen durch die Anzahl der separaten Papierbahnen bestimmt. Die Länge der fertigen Hülse ist dabei grundsätzlich beliebig; eine Endlosfertigung ist möglich.
Insbesondere bei der Verwendung derartiger Hülsen als Wickelkerne für Papier im Druckereibereich werden bei einer großen Länge der Hülsen von mehr als 4 m hohe Abwickelgeschwindigkeiten bis zu 15 m/s und mehr gefordert. Dies erfordert Hülsen möglichst großen Außendurchmessers bei gleichzeitig gleichbleibendem Innendurchmesser, um die Hülsen mit den herkömmlichen Spanndornen der Druckmaschinen verwenden zu können. Um die Anforderungen des Druckers zu erfüllen, ist es bekannt, die Wandstärken der Hülsen zu vergrößern, um bei gleichbleibendem Innendurchmesser den Außendurchmesser zu erhöhen. Dies führt jedoch zu schweren, insbesondere auch schwer handhabbaren, Hülsen, die zudem teuer sind.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Papier- oder Papphülse dahingehend zu verbessern, dass bei möglichst geringem Hülsengewicht vergleichsweise große Außendurchmesser zu erzielen sind, wobei gleichzei- tig die Verwendung an herkömmlichen Spanneinrichtungen sichergestellt sein soll.
Diese Aufgabe wird durch eine Papier- oder Papphülse nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter- anspräche. Die Papier- oder Papphülse gemäß der vorliegenden Erfindung weist zunächst eine aus einer Papier- oder Papplage oder einer Vielzahl von Papier- oder Papplagen hergestellte Außenhülse auf. Diese Außenhülse weist dabei den grundsätzlich bekannten Aufbau einer Hülse nach dem Stand der Technik wie eingangs erläutert auf. Erfindungsgemäß ist mindestens eine im Bereich mindestens eines axialen Endes der Außenhülse eingesetzte Reduzierhülse vorgesehen, deren Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Außenhülse entspricht, wobei die Reduzierhülse und die Außenhülse drehmomentübertragend verbind- bar sind.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Dimensionen der Außenhülse, insbesondere der Außendurchmesser und die Wandstärke, zunächst einmal völlig frei wählbar sind, insbesondere auch an die Forderungen des Druckers nach möglichst großen Außendurchmessern anpassbar sind. Durch die Einbringung einer Reduzierhülse in den axialen Endbereich der Außenhülse, das heißt in den Bereich, der mit dem Spanndorn oder der Pinole bzw. der Aufnahme der Druckmaschine zusammenwirkt, kann durch die Anpassung der Wandstärke der Reduzierhülse der Innendurchmesser und damit der Spann- bzw. Aufnahmedurchmesser frei bestimmt werden. Damit wird eine erhöhte Gesamtwandstärke der erfindungsgemäßen Papier- oder Papphülse nur noch in dem Bereich der Hülse zur Verfügung gestellt, in dem sie tatsächlich notwendig ist. Dadurch lässt sich in einfacher Weise ein Hülsenaufbau mit großem Außendurchmesser und kleinem Innendurchmesser im Spannbereich bei gleichzeitig ver- gleichsweise geringem Hülsengewicht realisieren.
Es ist bei einfachen Anwendungen und geringen Hülsenlängen grundsätzlich denkbar, eine erfindungsgemäße Hülse frei auskragend lediglich axial einseitig zu lagern. Dabei reicht die Anordnung einer einzigen Reduzierhülse an lediglich einem axialen Ende der Hülse durchaus aus. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jedoch ist an j edem axialen Ende der Außenhülse j eweils eine Reduzierhülse in der Außenhülse angeordnet, so dass eine beidseitige symmetrische Auflagerung bzw. Einspannung erfolgen kann.
Die Reduzierhülse kann aus grundsätzlich beliebigem Material bestehen, beispielsweise aus Metall, Holz oder Kunststoff. Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jedoch ist die Reduzierhülse aus einer Papier- oder Papplage oder einer Vielzahl von Papieroder Papplagen hergestellt und weist somit grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Außenhülse auf. Durch die Verwendung von gleichen Materialien, nämlich Papier oder Pappe, für die Außenhülse und die Reduzierhülse ergibt sich insbesondere eine leichte Entsorgbarkeit nach Verwendung. Die Kennwerte Art des verwendeten Papiers, beispielsweise Festigkeit und Dicke der Lagen, können bei der Außenhülse und der Reduzierhülse gleich sein; notwendig ist dies j edoch keineswegs.
Um die Drehbewegung bzw. die Kräfte und Momente des Antriebs der Spannvorrichtung auf die Außenhülse und damit auf das ab- bzw. aufzuwickelnde Material zu übertragen, ist eine drehmomentübertragende Kopplung von Reduzierhülse und Außenhülse zwingend erforderlich. Dies kann, insbesondere bei vergleichsweise geringen zu übertragenden Drehmomenten, in einfachster Weise nach einem Ausführungsbeispiel dadurch erfolgen, dass die Reduzierhülse nach Art einer Presspassung in der Außenhülse drehmomentübertragend befestigt ist.
Ferner kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel die Reduzierhülse mit der Außenhülse verklebt sein. Dabei kann die Verklebung vollflächig, ring-, streifen- oder punktförmig oder nach einem sonstigen geo- metrischen Muster erfolgen.
Insbesondere wenn hohe Drehmomente zu übertragen sind, wie es in der Papierindustrie und im Druckereibereich regelmäßig der Fall ist, können nach einem weiteren Ausführungsbeispiel Mitnehmerelemente vorgesehen sein, die die Reduzierhülse und die Außenhülse formschlüssig miteinander verbinden. Derartige Mitnehmerelemente können dabei beispielsweise durch entsprechende form- und/oder funktionskomplementäre Ausfräsungen in der Innenwand der Außenhülse und der Außenwand der Reduzierhülse gebildet werden, die nach Art einer Keilwelle zusammenwirken.
Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jedoch werden die Mitnehmerelemente durch zumindest im Wesentlichen radial verlaufende stift-, bolzen- oder zapfenartige Mitnehmer gebildet, die sowohl in die Wand der Außenhülse als auch in die Wand der Reduzierhülse eingreifen oder diese durchgreifen. Dabei können diese Mit- nehmer sowohl von radial innen als auch von radial außen beispielsweise in entsprechende Bohrungen eingesteckt oder aber nach Art eines Stiftes oder Nagels in die Hülsen eingeschlagen werden.
Die Dimensionen der erfindungsgemäßen Papier- oder Papphülse sind grundsätzlich beliebig und hängen vom j eweiligen Anwendungsfall ab. Besonders bevorzugt lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile bei
Hülsen mit einer Länge der Außenhülse zwischen 3 m und 6 m und einer Länge der Reduzierhülse zwischen 100 mm und 500 mm erzielen.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel beträgt der Innendurchmesser der Reduzierhülse zwischen 75 und 250 mm. Insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Hülse im Druckereibereich beträgt dieser Durchmesser in etwa 150 mm. Dies entspricht dem üblichen bei Druckmaschinen verwendeten Spanndorn- bzw. Pinolendurchmesser.
Die Wandstärke der Außenhülse ist erfindungsgemäß grundsätzlich beliebig, insbesondere unabhängig von der Spanneinrichtung, und hängt letztendlich nur vom jeweiligen Belastungsfall und insbesondere auch der Hülsenlänge ab. Vorzugsweise beträgt die Wandstärke der Außenhülse zwischen 10 und 20 mm.
Die Wandstärke der Reduzierhülse wird zum einen durch den Innendurchmesser der Außenhülse und zum anderen den Durchmesser der Spanneinrichtung bestimmt. Vorzugsweise wird die Papier- oder Papphülse dabei insgesamt so ausgelegt, dass die Wandstärke der Reduzierhülse zwischen 10 und 50 mm, insbesondere zwischen 15 und 30 mm, beträgt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 im Längsschnitt in schematischer nicht maßstabsgetreuer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Papier- oder Papphülse.
Die in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Papier- oder Papphülse 1 weist zunächst eine Außenhülse 2 mit zwei axialen Enden 3 und 4 auf. Die Außenhülse 1 ist als Hartpapierhülse aus einer Vielzahl von Papierlagen spiralig gewickelt. Die Außenhülse 2 weist beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine axiale Länge von 4,32 m auf. Der Außen- durchmesser DA der Außenhülse 2 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 220 mm; der Innendurchmesser Dj 190 mm. Damit ergibt sich eine Wandstärke der Außenhülse 2 von 15 mm.
Im Bereich beider axialen Enden 3 und 4 der Außenhülse 2 ist jeweils eine Reduzierhülse 5 bzw. 6 in der Außenhülse 2 derart angeordnet, dass die nach axial außen weisenden Enden 7 und 8 der Reduzierhülsen 5 und 6 jeweils mit den axialen Enden 3 und 4 der Außenhülse 2 fluchten. Die Reduzierhülsen 5 und 6 sind dabei identisch. Die Reduzierhülsen weisen jeweils eine axiale Länge von 300 mm auf. Der Außendurchmesser der Reduzierhülsen 5 und 6 entspricht im Wesentlichen dem Lnnendurchm.es- ser Dj der Außenhülse 2, so dass die Reduzierhülsen 5 und 6 im Wesentlichen vollflächig an der Innenwand der Außenhülse anliegen.
Der Innendurchmesser DRI der Reduzierhülsen 5 und 6 beträgt in etwa 150 mm und entspricht damit im Wesentlichen dem Spanndurchmesser der im Druckereibereich gebräuchlichen Spanndorne bzw. Pinolen. Damit ergibt sich zwangsläufig bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel für die Reduzierhülsen 5 und 6 eine Wandstärke von 20 mm. Insgesamt ist leicht zu ersehen, dass letztendlich bei beliebiger Geometrie der Außenhülse durch einfache Änderung der Wandstärke der Reduzierhülsen eine Anpassung an beliebige Spannmitteldurchmesser erfolgen kann.
Zur drehmomentübertragenden Kopplung der Reduzierhülsen 5 und 6 mit der Außenhülse 2 ist, wie in der Figur lediglich angedeutet ist, eine Vielzahl von radial angeordneten nagelartigen Stiften 9 vorgesehen, die von radial außen durch die Außenhülse 2 in die Wand der Reduzierhülsen 5 und 6 getrieben sind und so auf einfache Weise eine formschlüssige drehmoment- und kraftübertragende Verbindung von Außenhülse 2 und Reduzierhülsen 5 und 6 bewirken.

Claims

Patentansprüche
1. Papier- oder Papphülse insbesondere zum Aufwickeln eines flächigen Gutes mit einer aus einer Papier- oder Pappbahn oder einer Vielzahl von Papier- oder Pappbahnen hergestellten Außenhülse, gek enz ei chn et, durch mindestens eine im Bereich mindestens eines axialen Endes (3, 4) der Außenhülse (2) eingesetzte Reduzierhülse (5, 6), deren Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser (Dτ) der Außenhülse (2) entspricht, wobei die Reduzierhülse (5, 6) und die Außenhülse (2) drehmomentübertragend verbindbar sind.
2. Papier- oder Papphülse nach Anspruch 1, dadurch g ek ennz ei chn et, dass im Bereich beider axialer Enden (3, 4) der Außenhülse (2) jeweils eine Reduzierhülse (5, 6) in der Außenhülse (2) angeordnet ist.
3. Papier- oder Papphülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ekennzei c hnet, dass die Reduzierhülse (5, 6) aus einer Papier- oder Papplage oder einer Vielzahl von Papier- oder Papplagen hergestellt ist.
4. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g ek ennz ei chn et, dass die Reduzierhülse (5, 6) nach Art einer Presspassung in der Außenhülse (2) drehmomentübertragend befestigt ist.
5. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g ekennz ei chn et, dass die Reduzierhülse (5, 6) mit der Außenhülse (2) verklebt ist.
6. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gek ennz ei chnet durch Mitnehmerelemente (9), die die Reduzierhülse (5, 6) und die Außenhülse (2) formschlüssig miteinander verbinden.
7. Papier- oder Papphülse nach Anspruch 6, dadurch g ek ennz ei chn et, dass die Mitnehmerelemente durch zumindest im Wesentlichen radial verlaufende stift-, bolzen- oder zapfenartige Mitnehmer (9) gebildet werden, die sowohl in die Wand der Außenhülse (2) als auch in die Wand der Reduzierhülse (5, 6) eingreifen oder diese durchgreifen.
8. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g ekennz ei chn et, dass die Länge der Außenhülse (2) zwischen 3 m und 6 m und die Länge der Reduzierhülse (5, 6) zwischen 100 mm und 500 mm be- trägt.
9. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g ekennz ei chnet dass der Innendurchmesser (DRI) der Reduzierhülse zwischen 75 und 250 mm, insbesondere in etwa 150 mm, beträgt.
10. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g ekennz ei chnet dass die Wandstärke der Außenhülse (2) zwischen 10 und 20 mm beträgt.
1. Papier- oder Papphülse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Reduzierhülse (5, 6) zwischen 10 und 50 mm, insbesondere zwischen 15 und 30 mm, beträgt.
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