DE29511034U1 - Vorrichtung zum Halten und Drehantreiben von Wickelhülsen - Google Patents

Description

Wilmington. Delaware 19803

USA

Vorrichtung zum Halten und Drehantreiben von Wickelhülsen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Derartige Vorrichtungen finden Verwendung, um Hülsen in Bahnen verarbeitenden Maschinen derart zu unterstützen, daß auf diese Hülsen aufgewickelte Bahnen aus Papier, Folie, Metallen, Kunststoffen, Geweben oder dergleichen von diesen Hülsen abgewickelt werden können, um einer Verarbeitungsmaschine zuzulaufen. Die Vorrichtungen können aber auch dazu benutzt werden, um diejenigen Hülsen drehbar zu unterstützen, auf denen Bahnen aus einer Verarbeitungsmaschine kommend aufgewickelt werden können. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-AS 19 21 344 bekannt, wobei dort die Drehantriebswelle radial innehralb und der Spannkopf radial außerhalb eines hohlen Lagerarmes angeordnet sind.

Zur Unterstützung einer Hülse werden ansonsten zwei an den Enden der Hülse positionierte Haltevorrichtungen benötigt, die jeweils zur Aufnahme eines Hülsenendes einen in die Wickelhülse einschiebbaren Spannkopf umfassen, dessen äußere Mantelfläche - bzw. Segmente derselben gegen die innere Oberfläche der Wickelhülse preßbar ist.

Bei den zuletztgenannten Vorrichtungen ist der Spannkopf drehfest auf einer aus einem Gehäuse der Spannvorrichtung herausstehenden Welle angeordnet, welche mit

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Hilfe von im Inneren des Gehäuses vorgesehen Lagern drehbar gehalten ist.

Die Welle dient dementsprechend bei diesen Vorrichtungen einerseits einer Drehmomentübertragung von dem oder auf den Spannkopf, wenn mittels diesem die Rotation der Wickelhülse gebremst oder beschleunigt werden soll, andererseits der Aufnahme von Querkräften, wie sie beispielsweise durch das Gewicht der eingespannten Rolle oder beim Anpressen der Hülse an eine zentrale Walze (Stützwalze) erzeugt werden.

Da der Trend zu immer höheren Wickelgeschwindigkeiten, die einen relativ hohen Anpreßdruck der Hülse gegen die zentrale Stützwalze zumindest zu Beginn eines Aufwikkelvorganges und die Aufnahme von durch Beschleunigungen der Wickelhülse quer zur Wickelachse verlaufender Kräfte erfordern, sowie zur Verarbeitung immer größerer und damit schwerer Rollen geht, sind die der drehbaren Halterung der Welle in dem Gehäuse der Haltevorrichtung dienenden Lager immer höheren Belastungen ausgesetzt. Diesen müssen mit immer aufwendigeren und teureren Lagerkonstruktionen Rechnung getragen werden.

Problematisch hat sich hierbei erwiesen, daß der größtmöglichen radialen Dimensionierung der Lager dadurch Grenzen gesetzt sind, daß das Gehäuse zumindest auf der der zentralen Stützwalze zugewandten Seite nicht radial über die äußere Umfangsflache der Wickelhülse überstehen sollte, damit die Wickelhülse zu Beginn des Wickelvorganges problemlos gegen die zentrale Stützwalze preßbar ist.

Es ist von großem Nachteil, daß aufgrund dieser Beschränkungen vielfach die Leistungsfähigkeit einer Wickelmaschine bereits durch die maximale Querbelastbarkeit der Vorrichtungen begrenzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, größere Querkräfte aufzunehmen, ohne daß sich dadurch ihre Gehäuseabmessungen insbesondere senkrecht zur Wickelachse vergrößern und sich die Herstellung der Vorrichtung über die

Maßen verkompliziert oder verteuert.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Aufnahme und Ableitung der Querkräfte nicht mehr über die in dem Gehäuse eingesetzten, die Welle tragenden Lager, sondern über eine an dem Gehäuse vorgesehene Lageranordnung, auf welcher der Spannkopf separat gelagert ist. Es werden die auf den Spannkopf wirkenden Querkräfte somit nicht mehr in die Welle eingeleitet, so daß diese lediglich den auf oder von dem Spannkopf übertragenden Drehmomenten standhalten muß. Dementsprechend ist auch die Querbelastung der in dem Gehäuse vorgesehenen, die Welle aufnehmenden Lager auf solche Querkräfte begrenzt, die durch das mittels der Welle übertragene Drehmoment erzeugt werden. Die Abmessungen der Lager und damit auch des Gehäuses können so auch bei einer hohen Querbelastbarkeit des Spannkopfes sehr klein gehalten werden, so daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung - bei Verwendung eines entsprechenden Spannkopfes - auch für Wickelhülsen eines sehr kleinen Durchmessers eignet, ohne daß die Wickelvorrichtung dadurch ihre Eignung zur Halterung auch schwergewichtiger Rollen zu verliert.

Die Lageranordnung wird durch einen an der dem Spannkopf zugewandten Seite des Gehäuses vorgesehenen Fortsatz gebildet, auf dem ein mit einer zentralen Längsbohrung versehener Spannkopf um die Wickelachse drehbar gelagert ist. Zur Lagerung und zur Aufnahme von von außen auf den Spannkopf senkrecht zur Wickelachse wirkenden Kraftkomponenten kann daher die gesamte, mit der inneren Umfangsflache des Spannkopfes zusammenwirkende (äußere) Mantelfläche des Fortsatzes dienen, wodurch eine geringstmögliche Flächenbelastung der Bauteile und damit eine maximale Belastbarkeit der Vorrichtung erzielt wird.

Besonders wartungsarm und dauerhaft sicher auf dem Fortsatz gelagert ist der Spannkopf dann, wenn hierzu zwei in axialer Richtung voneinander beabstandet auf dem Fort-

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satz angeordnete Nadellager vorgesehen sind.

Der Spannkopf und damit eine von ihm getragene Wikkelhülse ist dadurch aktiv antreibbar, daß der Fortsatz eine zentrale Längsbohrung aufweist, durch die sich eine in bekannter Weise in dem Gehäuse rotierbar gelagerte Welle erstreckt, die mit dem Spannkopf gekoppelt und mit einem Drehmoment beaufschlagbar ist.

Besonders einfach konstruktiv bewerkstelligt ist die Kopplung dann, wenn das freie Ende der Welle über einen Mitnehmer mit dem Spannkopf an dessen Stirnseite verbunden ist.

Der Mitnehmer dient sogleich als Schutz der den Spannkopf auf dem Fortsatz drehbar haltenden Nadellager vor einer Beschädigung durch eingedrungene Verunreinigungen, wenn dieser die Stirnseite des Spannkopfes zumindest im wesentlichen überdeckt.

Das Aufschieben eines Wickelhülsenendes auf den Spannkopf wird wesentlich erleichtert, wenn der Mitnehmer zu seiner dem Spannkopf abgewandten Stirnseite hin konisch zuläuft. Da die Konizität - in gewissen Grenzen - auch ein Aufschieben der Wickelhülse in einer zum Spannkopf seitlich geringfügig versetzten Lage bei anschließender Selbstausrichtung ermöglicht, ist zum Einschieben des Spannnkopfes eine exakt fluchtende Ausrichtung von Wickelhülse und Spannkopf entbehrlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einer teilgeschnittenen Ansicht dargestellt.

Die als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 1, in welchem eine Antriebswelle 2 vorgesehen ist, deren eines Ende 3 aus dem Gehäuse hinausragt und welche an ihrer diesem gegenüberliegenden Stirnseite 4 ein Kegelrad 5 trägt. Das Kegelrad 5 befindet sich im Eingriff mit einem Kegelrad 7, welches auf einer Abtriebswelle 6 ruht, deren Drehachse (Wickelachse B) senkrecht zur Drehachse A der Antriebswelle 2 verläuft.

Der Lagerung der Abtriebswelle 6 dienen zwei in Rieh-

tung der Wickelachse B voneinander beabstandete, beidseitig des Kegelrades 7 angeordnete Lagereinheiten 8,9, die in der Zeichnung nur schematisch dargestellt sind. Die Lagereinheiten 8,9 sind üblicherweise als Wälzlager ausgebildet.

Die Abtriebswelle 6 erstreckt sich koaxial durch eine zentrale Längsbohrung eines fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Fortsatzes 10, welcher einen zur Wickelachse B der Abtriebswelle 6 koaxialen kreisrunden Querschnitt aufweist.

Der Fortsatz 10 ist nach außen mantelformig von einem Spannkopfinnenteil 12 umgeben, welches sich über voneinander beabstandete Nadellager 13,14 um die Wickelachse B rotierbar an dem Fortsatz 10 abstützt. Der Spannkopfinnenteil 12 weist eine im Querschnitt polygone Außenfläche auf, welche von segmentartig ausgebildeten Spannstücken 15 umgeben ist. Die dem Spannkopfinnenteil 12 zugewandten Flächen 16 der Spannstücke 15 sind derart ausgebildet, daß eine Verdrehung zwischen dem Spannkopfinnenteil 12 und der Spannköpfe 15 eine Radialbewegung derselben bewirkt.

Der Spannkopfinnenteil 12 bildet zusammen mit den Spannstücken 15 den als Ganzes mit 17 bezeichneten Spannkopf. An dessen dem Gehäuse 1 zugewandten Seite ist ein radialsymmetrisch ausgebildeter Anschlag 18 vorgesehen, welcher radial über die äußeren Oberflächen der Spannstücke 15 hinausragt und den axialen Anschlag für eine in der Zeichnung nicht dargestellte, auf den Spannkopf 17 aufschiebbare Wickelhülse bildet.

Der Kopplung des Spannkopf xnnenteils 12 mit der Abtriebswelle 6 dient ein mit der von dem Gehäuse 1 abgewandten Stirnseite des Spannkopfinnenteils verbundener Mitnehmer 19, welcher in einer zentralen Vertiefung 20 das freie Ende 22 der Abtriebswelle 6 fest aufnimmt.

Der Mitnehmer 19 trägt eine axial von außen aufgeschobene Kappe 21, welche bis zu den Spannstücken 15 heranreicht und deren Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des Spannkopfes 17 bei minimaler Abspreizung der Spann-

stücke 15 entspricht. Zu ihrer Stirnseite 23 hin verjüngt sich die Kappe 21 konisch, wodurch im Betrieb der Vorrichtung das Aufschieben einer Wickelhülse auf den Spannkopf 17 erleichtert wird.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Vorrichtung ist in der Zeichnung strichpunktiert ein mit M bezeichneter Momentenfluß dargestellt, welcher zeigt, wie ein Drehmoment von der Antriebswelle 2 auf den Spannkopf 17 bzw. umgekehrt übertragen wird.

Claims (4)

1. JR A T.E N
   DÜSSELDORF · ESSEN

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   TOPL.¥l?YS. EJR. HTSCHlflvlA

   EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   94 299 essen,den 30. Mai 1996

   BELOIT TECHNOLOGIES IMC._r

   Suite 3001

   3513 Concord Pike

   Wilmington,, Delaware 19803

   USA

   Schutzansprüche:

   1. Vorrichtung zum Halten und Drehantreiben von Wickelhülsen, auf die bahnförmiges Gut, wie Papierbahnen oder dergleichen auf- bzw. davon abgewickelt wird,

   mit einem um die Wickelachse drehbaren Spannkopf, der in ein Ende der Wickelhülse einführbar ist,

   mit einem innen hohlen Lagerarm für den Spannkopf und

   mit einer ersten Lageranordnung für den Spannkopf (17) zur Einleitung zumindest von senkrecht zur Wickelachse (B) gerichteten Komponenten von auf den Spannkopf wirkenden Querkräften direkt in den Lagerarm (1) sowie

   mit einer separaten zweiten Lageranordnung zum rotierbaren Lagern einer mit einem Drehmoment beaufschlagbaren Welle (Antriebswelle 6), die mit dem Spannkopf (17) koppelbar ist,

   bei der der Spannkopf (17) radial außen auf dem hohlen Lagerarm (10) um die Wickelachse (B) drehbar gelagert und die Antriebswelle innerhalb des hohlen Lagerarmes verläuft,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der hohle Lagerarm als ein an der dem Spannkopf (17) zugewandten Seite eines Gehäuses (1) vorgesehener Fortsatz (10) gestaltet ist und die Welle (6) rotierbar in innerhalb

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   des Gehäuses (1) mit achsialem Abstand voneinander angeordneten Lagern (8, 9) gelagert ist.
2. 2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (Antriebswelle 6) über einen an der Stirnseite des Spannkopfes (17) vorgesehenen Mitnehmer (19) mit dem Spannkopf {11), insbesondere fest, ist.
3. 3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer 819) die Stirnseite des Spannkopfes (17) zumindest im wesentlichen überdeckt.
4. 4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß die äußere Umfangsflache des Mitnehmers (19) zu seiner dem Spannnkopf abgewandten Stirnseite (23) hin konisch zulaufend ist.