DE1047002B

DE1047002B - Wickelwelle fuer Material-, insbesondere Papierbahnen

Info

Publication number: DE1047002B
Application number: DEM29459A
Authority: DE
Inventors: Dr E H Wilhelm Koehler Dr-Ing
Original assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Priority date: 1956-01-20
Filing date: 1956-01-20
Publication date: 1958-12-18

Description

Wickelwelle für Material-, insbesondere Papierbahnen Die Spannung von Materialbahnen? die von Rollen ab- oder auf solche aufgewickelt werden, wird oft dadurch geregelt, daß zwischen den Wickelhülsen dieser Rollen und der Wickelwelle, auf der sie sitzen, Friktionsflãchen angeordnet sind, deren Anpreßdruck einstellbar ist. Insbesondere werden solche Anordnungen dann benutzt, wenn mehrere Bahnen in getrennten Rollen auf einer gemeinsamen Wickelwelle aufgerollt werden sollen. Auf der Welle und mit ihr umlaufend sitzen zwischen den einzelnen Rollen Zwischenstücke, die beiderseits mit Reibungsflãchen versehen sind oder mit zusätzlichen Reibungsscheiben zusammenwirken, die an den Wickelhülsen seitlich anliegen und sie bei ihrer Drehung mitnehmen. Der hierfür erforderliche Anpreßdruck wird für alle Rollen gemeinsam durch ein in axialer Richtung wirkendes Druckelement in Form einer Schraube od. dgl. erzeugt.
Da alle wirksamenReibungsflãchen gleich groß sind und der auf sie in axialer Richtung wirkende Druck ebenfalls gleich ist, wird auch auf alle Rollen das gleiche Drehmoment übertragen. Daraus ergibt sich, daß auch die auf die Bahn wirkende Zugkraft an allen Rollen gleich groß ist. Wenn also alle Rollen gleiche Breite haben, wofür diese bekannten Anordnungen hauptsächlich bestimmt sind, dann ist auch die spezifische Bahnspannung, d. h. die Spannung je Zentimeter Bahnbreite, bei allen Rollen gleich.
Andere Ergebnisse erhält man, wenn die auf der gleichen Wickelwelle sitzenden Rollen rerschieden breit sind, da die spezifische Bahnspannung umgekehrt proportional der Rollenbreite ist, was im allgemeinden durchaus unerwünscht ist.
Um aber in solchen Fällen fùr alle Rollen eine gleiche spezifische Bahnspannung zu erhalten, wird in an sich bekannter Weise der auf die Wickelhülsen wirkende Druck; nicht in axialer, sondern in radialer Richtung iibertragen. Der Druck und damit die übertragene Reibungskraft, die fiir das Drehmoment bestimmend ist, sind dann proportional der jeweiligen Rollenbreite, so daß auch die spezifische Bahnspannung, bei allen Rollen unabhängig von ihrer Breite gleich groß ist. Selbstverständlich kann dieser Gedanke auch bei gleich breiten Rollen mit demselben Ergebnis angewendet werden, so daß eine derart ausgebildete Wickelwelle ganz allgemein mit besonderem Vorteil verwendbar ist.
Zur Erzeugung der zur Durchführung des Erfindungsgedankens erforderlichen radial gerichteten Reibungskräfte werden Wickelwellen verwendet, die in bekannter Weise mit aus Schläuchen bestehenden Hohlkörpern ausgestattet sind, die ihrerseits in längs der Welle angeordnete Aussparungen eingebettet und mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sind, dessen Druck gegen die Innenseite der auf der Wickelwelle sitzenden Wickelrollen gerichtet ist. Die bekannten Wickelwellen dieser Art sind jedoch nur dazu bestimmt und geeignet, die Wickelrollen so fest zu spannen, daß sie sich ihnen gegenüber nicht verdrehen kõnnen.
Die Erfindung besteht nun demgegenüber darin, daß dieWickelwelle und die darin eingebetteten Hohlkõrper in einen derart nachgiebigen Überzug, beispielsweise in Form eines Schlauches, eingeschlossen sind, daß die an seinem Umfang auftretenden Reibungskrãfte mit Friktionswirkung auf die Wickelhülse bzw. das Wickelgut übertragen werden. Der Überzug kann die Form eines Schlauches aus nachgiebigem Stoff, wie Kunststoff, Filz od. dgl., haben.
Er kann auch beispielsweise aus einer Mehrzahl von nebeneinandersitzenden Ringen gebildet werden, die außer den erwähnten Werkstoffen auch aus Stahl oder Metall hergestellt sein können. Die Nachgiebigkeit solcher Ringe kann z. B. durch einen Spalt erreicht werden.
Durch den Druck, der in die in die Welle eingebetreten Schläuche eingeleitet wird, dehnen diese sich zusammen mit dem umhüllenden Überzug aus und drücken von innen her gegen die Wickelhülsen und nehmen sie bei Drehung der Welle mit einer dem eingeleiteten Druck entsprechenden Reibungskraft mit oder bremsen sie - bei ablaufender Rolle - ab. Zur Erzeugung des durch ein flüssiges oder gasförmiges Medium übertragenen Druckes kann jede hierfür bekannte Anlage benutzt werden, die an einem festen Teil der Maschine angeordnet sein kann. Der Druck wird dann an einem Ende der Wickelwelle über eine bekannte Einrichtung eingeleitet, die den Übergang des Mediums von einem festen Teil auf eine sich drehende Welle gestattet. Der erforderliche Druck kann jedoch auch unmittelbar an der Welle erzeugt werden, indem ein Druckbehälter mit ihr umläuft, dessen Volumen von außen her durch ein an der Drehung nicht teilnehmendes Betätigungsorgan veränderlich ist.
Eine der verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten einer Wickelwelle gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, worin Abb. 1 ein Längsschnitt und Abb. 2 in etwas größerem Maßstab ein Querschnitt durch die Welle ist.
In der Welle 1 befinden sich mehrere Aussparungen, in die die Schläuche 2, 3 und 4 eingebettet sind. Die Zahl dieser Schläuche an der Welle kann verschieden sein. In manchen Fällen mag einer genügen, im allgemeinen wird man jedoch mehrere solche Schläuche anordnen, wie es beispielsweise die Abbildung zeigt.
In vielen Fällen mag es aber zweckmäßig sein, die Zahl der Schläuche noch etwas zu erhöhen.
Die Schläuche sind an ihrem einen Ende mit einem Stopfen 5 verschlossen, an ihrem anderen Ende sind sie an Nippeln 6 befestigt, die eine Verbindung vom Inneren der Schläuche über kurze Querbohrungen zu der Längsbohrung 7 der Welle 1 herstellen, wobei alle an der Welle befindlichen Schläuche in dieselbe Bohrung 7 münden. Am Ende der Längsbohrung 7 befindet sich eine Querbohrung 8, die dicht mit dem Inneren des Behälters 9 verbunden ist, für den beispielsweise der Schlauch eines Fahrzeugreifens handelsüblicher Art benutzt werden kann. Dieser Schlauch 9 ist in einem Behälter 10 derartig untergebracht, daß er von diesem, dem Wellenzapfen und einer Platte 11 völlig eingeschlossen ist. Diese Platte ist in Richtung der Wellenachse beweglich und wird von dem das Endstück der Welle 1 bildenden Zapfen 12 geführt. Auf diesem Zapfen wird ferner ein Ring 13 od. dgl. geführt, der über ein Kugellager auf die Platte 11 wirt. Dieser Ring ist so auf dem Zapfen 12 gelagert, daß er bei dessen Drehung nicht mitgenommen wird.
Wird auf den Ring 13 ein Druck in Richtung der beiden eingezeichneten Pfeile ausgeübt, was beispielsweise von einer am feststehenden Teil der Maschine angeordneten Spindel aus geschehen kann, dann wird dieser Druck von dem nicht umlaufenden Ring über das Axialkugelager auf die gegen den Schlauch 9 anliegende und deshalb bei der Drehung der Welle mitgenommene Platte 11 übertragen. Da der Schlauch 9 von dem Gehäuse umgeben ist und auch nach innen nicht ausweichen kann, hat der Druck auf die Platte 11 eine Verringerung des Volumens des innerhalb des Schlauches befindlichen Mediums, sei es flüssig oder gasförmig, zur Folge. Das Medium versucht, unter Erhöhung des Druckes in die Schläuche2 auszuweichen, die sich infolgedessen ausdehnen. Diese Ausdehnung wird auf der ganzen Länge der eineinen Schläuche auf den die Welle umgebenden Uberzug 14 übertragen, der sich dadurch an den betreffenden Stellen gegen -das Innere der in der Zeichnung nicht dargestellten, den Überzug zunächst mit geringem Spiel umgebenden Wickelhülsen preßt.
Dieser Anpreßdruck ist dabei proportional dem auf den Ring 13 bzw. auf die Platte 11 ausgeübten Druck.
Dadurch ist es möglich, den Druck während des Wickelxrorganges zu regeln, so daß beim Aufwickeln ron Rollen die zwischen dem Überzug 14 und den NVickelhülsen auftretende Reibungskraft entsprechend dem Anel-achsen des Rollendurchmessers erhöht werden kann, um die Spannung der einzelnen Bahnen gleichzuhalten. Selbstverständlich sind aber durch entsprechende Druckgabe auch Änderungen der Spannung im Laufe des Wickelvorganges möglich, falls diese gewünscht werden. Umgekehrt kann auch bei einem Abwickelvorgang die Spannung gleichgehalten oder nach anderen Gesichtspunkten geregelt werden, wenn der Durck mit abnehmender Wickelrolle verringert wird.
Soll die Druckerzeugungsanlage, die bei dem Ausführungsbeispiel hauptsächlich aus den Teilen 9, 10, 11 und 13 besteht, nicht an einem umlaufenden Teil angeordnet rçin, sondern beispielsweise aus einem Kompressor bestehen, dann ändert sich an der Ausbildung der Wickelwelle selbst grundsätzlich nichts.
Jedoch muß die Bohrung 7 in diesem Falle mit einer nicht umlaufenden Leitung verbunden werden. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Bohrung bis zum Zapfenende der Wickelwelle 1 durchgeführt wird und in die Längsbohrung eines Drehkonus mündet, der in bekannter Weise die Wickelwelle abstützt. Das andere Ende der im Drehkonus befindlichen Bohrung mündet in ein feststehendes Gehäuse, an das die Leitung des Kompressors angeschlossen ist. Der Drehkonus kann hierbei, wie es in solchen Fällen oft üblich ist, das Lager an dem einen Ende der Wickelwelle ersetzen, während das andere Ende mittels des Zapfens 16 in einem Lager üblicher Bauart gelagert ist. Jedoch ist auch in diesem Falle, ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1, eine zusätzliche Lagerung mittels des die Bohrung 7 tragenden Zapfens der Welle 1 möglich.
Der erforderliche Druck kann auch noch auf andere Weise unmittelbar an der Welle erzeugt werden, nämlich dadurch, daß das Innere der Welle als Zylinder dient, der einen Kolben aufnimmt, der von außen her betätigt werden kann. Dieser Kolben kann beispielsweise in die Bohrung 7 eingesetzt und seine Kolbenstange so aus der Welle herausgeführt werden, daß der Kolben von außen her verschoben werden kann. Wird er dabei (entsprechend der Abb. 1) nach links bewegt, dann wird durch die Verringerung des Volumens der Druck in dem vor dem Kolben liegenden Teil der Bohrung und in den Schläuchen2 erhöht. Damit wird dasselbe wie bei der Ausführung nach Abb. 1 erreicht. In diesem Falle ist es zweclsmäßig, den Durchmesser der Bohrung etwas zu erweitern und, um einen genügend großen Kolbenweg zu ermöglichen, die Bohrung in Richtung des anderen Wellenendes zu verlängern. Der Anschluß der Schläuche an die Bohrung wird dabei zweckmäßigerweise von dem rechten Schlauchende an das linke Schlauchende verlegt.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Wickelwelle für Material-, insbesondere Papierbahnen, die mit aus Schläuchen bestehenden Hohlkörpern ausgestattet ist, die ihrerseits in längs der Welle angeordnete Aussparungen eingebettet und mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sind, dessen Druck gegen das Innere der auf der Wickelwelle sitzenden Wickelrollen gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (1) und die darin eingebetteten Hohlkörper (2, 3, 4) in einen derart nachgiebigen Überzug, beispielsweise in Form eines Schlauches (14), eingeschlossen sind, daß die an seinem Umfang auftretenden Reibungskräfte mit Friktionswirkung auf die Wickelhülse bzw. das Wickelgut übertragen werden.
2. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Überzug (14) aus Kunststoff oder Filz besteht.
3. Wickelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Ausdehnen der Hohlkörper (2, 3, 4) erforderliche Druck des flüssigen oder gasförmigen Mediums in einem mit der Welle (1) umlaufenden, in seinem Volumen veränderbaren Hohlraum (9) dadurch erzeugt wird, daß auf ihn eine von außen regelbare mechanische Druckkraft einwirkt.
4. Wickelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Ausdehnen der Hohlkörper (2, 3, 4) erforderliche Druck des flüssigen oder gasförmigen Mediums von einer fest angeordneten Druckerzeugungsanlage durch eine Leitung auf die sich drehende Welle (1) übertragen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 933 310, 225 247; USA.-Patentschriften Nr. 2 062 421, 452 854.