DE2122381A1 - Clamping device for winding tubes for winding webs - Google Patents

Description

"Festspannvorrichtung für Wickelhülsen zum Wickeln von Bahnen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festspannen einer zum Wickeln von Bahnen aus Papier,- Kunststoff u."Clamping device for winding tubes for winding webs" The The invention relates to a device for tightening a device for winding webs made of paper, - plastic u.

dergl. dienenden Wickelhülse auf einen in die Hülse einschiebbaren spreizbaren Pinolenkopf oder Spanndorn. Derartige spreizbare Pinolenköpfe werden bei sog. achslosen Wickelmaschinen benötigt, bei denen die Bahnen ohne Zuhilfenahme von sich über die ganze Breite der Bahn erstrekkenden Wickelwellen oder Wickelstangen auf Papp- oder Metallhülsen aufgewickelt werden.The like. Serving winding tube on a slide into the tube expandable quill head or mandrel. Such expandable quill heads are required for so-called axle-less winding machines, in which the webs are unassisted of winding shafts or winding bars extending over the entire width of the web wound on cardboard or metal tubes.

Es sind bereits spreizbare Pinolenköpfe mit radial beweglichen Backen bekannt, bei denen die Spreizbacken die Form von doppelarmigen Hebeln oder auch von einfachen Platten haben, die in Schlitzen des Tragzapfens geführt und mittels in Achsrichtung verschiebbarer konischer Stellmittel radial bewegbar sind. Unter anderem ist ein Vorschlag bekannt, diese in Achsrichtung verschiebbaren konischen Stellmittel eine besondere geometrische Form zu geben, um in der Spreizstellung eine axiale-Fixierung bzw. Einrastung zu erreichen. Der Nachteil derartiger spreizbarer Pinolenköpfe besteht neben der komplizierten und teuren Herstellung darin, daß der mechanisdie Wirkungsgrad der gegeneinander reibenden Teile sehr ungünstig ist.There are already expandable quill heads with radially movable jaws known, in which the expanding jaws take the form of double-armed levers or of simple plates that are guided in slots of the trunnion and by means of axially displaceable conical adjusting means are radially movable. Under among other things, a proposal is known, these axially displaceable conical To give adjusting means a special geometric shape in order to be in the spread position to achieve an axial fixation or locking. The disadvantage of such spreadable Quill heads exists in addition to the complicated and expensive manufacture in that the mechanisdie efficiency of the parts rubbing against each other is very unfavorable is.

Es sind ferner spreizbare Spannpinolen bekannt, bei denen vier radial bewegliche Segmente von darunterliegenden, aufblahbaren Kammern beaufschlagt werden, die ein Spannen bewirken-. Als Druckmittel wird Druckluft oder auch Druckflüssigkeit vorgeschlagen. Hierbei ist eine zentrierende Hülsenspannung nur möglich, wenn Druckf'üssigkeit verwendet wird und für jede einzelne Kammer eine gesonderte Druckmittelzufuhr vorgesehen wird. Nachteilig ist hier die sehr schwierige Druckmittelübertragung, besonders dann, wenn die Spannpinolen in Drehsterne oder Drehkreuze von Mehrfachwickelmaschinen eingebaut werden.There are also known expandable clamping quills in which four radially movable segments are acted upon by underlying, inflatable chambers, which cause tension-. Compressed air or hydraulic fluid is used as the pressure medium suggested. A centering sleeve tension is only possible if hydraulic fluid is used and a separate pressure medium supply is provided for each individual chamber will. The disadvantage here is the very difficult transfer of pressure medium, especially when the clamping quill in turnstiles or turnstiles of multiple winding machines to be built in.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Festspannvorrichtungen zu vermeiden und einen spreizbaren Pinolenkopf zu schaffen, der verhältnismäßig einfach herstellbar ist, einen guten "inneren" Wirkungsgrad hat und ohne Schwierigkeiten universell bei Wickelmaschinen verwendbar ist.The invention aims to overcome the disadvantages of the known clamping devices to avoid and to create an expandable quill head that is relatively is easy to manufacture, has a good "internal" efficiency and without difficulties can be used universally in winding machines.

Die Erfindung, die sich auf eine Festspannvorrichtung für Wickelhülsen zum Wickeln von Bahnen aus Papier, Kunststoff und dergleichen für achslose Wickelmaschinen mit einem von außen in die Wickelhülse einschiebbaren und mit mehreren radial gegen die Hülseninnenwand anpreßbaren Spannelementen versehenen Pinolenkopf bezieht, besteht darin, daß im Pinolenkopf drei oder mehr zylindrische Spannkolben radial verschiebbar angeordnet sind, von denen jeder mit einem inneren, mit hydraulischer Plastikmasse gefüllten und axial beaufschlagbaren Druckraum in Verbindung steht.The invention, which relates to a clamping device for winding tubes for winding webs of paper, plastic and the like for shaftless winding machines with one insertable from the outside into the winding tube and with several radially against the sleeve inner wall refers to the sleeve head provided with compressible clamping elements in that three or more cylindrical clamping pistons are radially displaceable in the quill head are arranged, each of which with an inner, with hydraulic plastic mass filled and axially pressurizable pressure chamber is in communication.

Die Erfindung ermöglicht eine zentrierende Hülsenverspannung ohne eine mechanische Kraftumlenkung und damit mit einem hohen hydraulischen Wirkungsgrad. Selbst bei einer hydraulischen Übersetzung von 2,5 ins Langsame sind Spannhübe von 3,5 mm am Spreizkolben möglich, wodurch Toleranzen im inneren Hülsendurchmesser von ca. 5 mm zulässig sind. Ein besonderer Vorteil ist, daß keinerlei Dichtungsmittel vorgesehen werden müssen, und zwar weder an den Spreizkolben noch an den die hydraulische Plastikmasse beaufschlagenden Druckkolben. Selbst bei geringer Passungsqualität können Drücke bis 500 kp/cm² beherrscht werden.The invention enables a centering sleeve bracing without a mechanical force deflection and thus with a high hydraulic efficiency. Even with a hydraulic ratio of 2.5 to slow, clamping strokes are from 3.5 mm possible on the expanding piston, which means tolerances in the inner sleeve diameter of approx. 5 mm are permissible. A particular advantage is that no sealant whatsoever must be provided, neither on the expanding piston nor on the hydraulic one Plastic mass acting pressure piston. Even with poor quality of fit pressures of up to 500 kp / cm² can be mastered.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Wickelhülse nur durch radial wirkende Kräfte verspannt wird und keine axiale Verspannung erfährt; ferner, daß der Pinolenkopf auswechselbar ist, so daß die verschiedensten Hülsendurchmesser verwendbar sind. Der Pinolenkopf ist in vorteilhafter Weise mittels eines einzigen Hubmittels, z.B. eines Druckluftzylinders, in Verbindung mit einer selbsttätigen mechanischen Ver- und Entriegelung in der richtigen Reihenfolge und einfahrbar und spannbar bzw.Further advantages of the invention are that the winding tube is only tensioned by radial forces and does not experience any axial tension; also that the quill head is exchangeable, so that the most varied of sleeve diameters are usable. The quill head is advantageously by means of a single Lifting means, e.g. a compressed air cylinder, in connection with an automatic mechanical locking and unlocking in the correct order and retractable and tensionable or

entspannbar und ausfahrbar.relaxable and extendable.

Eine genaue zentrierende Verspannung wird gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung erreicht, bei dem jedem der Spannkolben ein mit hydraulischer Plastikmasse gefüllter Druckraum zugeordnet ist, von denen jeder für sich durch je einen axial verschiebbaren Druckkolben beaufschlagbar ist.A precise centering bracing is according to an advantageous Embodiment of the invention achieved in which each of the tensioning piston with one hydraulic plastic mass filled pressure space is assigned, each of which for can be acted upon by an axially displaceable pressure piston each.

Bei relativ kleinen Pinolendurchmessern kann aus Platzgründen nur eine gemeinsame zentrale Druckkammer für alle drei Spannkolben vorgesehen sein, wobei dann allerdings die zentrierende Verspannung weniger gut ist wie bei getrennter Verwendung von je einer Druckkammer für jeden Spannkolben.In the case of relatively small quill diameters, for reasons of space, only a common central pressure chamber can be provided for all three clamping pistons, in which case, however, the centering bracing is less good than with a separate one use of one pressure chamber for each clamping piston.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt die Pinole in der oberen Hälfte im Längsschnitt und in der unteren Hälfte in Längsansicht.Fig. 1 shows the quill in the upper half in longitudinal section and in the lower half in a longitudinal view.

Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie A-B in Fig. 1.FIG. 2 is a cross section taken along line A-B in FIG. 1.

Der Pinolenzapfen 1, auf dessen Vorderende mittels eines Keils der Pinolenkopf 2 aufgesteckt ist, ist mittels eines Keils 3 im Drehsinne mit einer Buchse 4 gekuppelt und in ihr längsverschiebbar. Die Buchse 4 ist in Kugellagern-im Maschinengestell 5 bzw. Drehkreuz drehbar gelagert und mittels eines Keils 6 mit dem Kettenantriebsrad 7 gekuppelt. Vom Maschinenständer 5 bzw. Drehkreuz ist mittels eines Flansches 8 und eines mit diesem durch Abstandsbolzen 9 verbundenen zweiten Flansches 10 der Druckluft zylinder 11 getragen, dessen Kolbenstange 12 in den hohlen Pinolenzapfen 1 hineinragt. Auf dem freien Ende der Kdbenstange 12 ist mittels eines Kugellagers 13 das eine Ende der zentral in dem Pinolenzapfen 1 drehbare und axial verschiebbare Stößelstange 14 drehbar gelagert und mit der Kolbenstange 12 im Verschiebesinne gekuppelt.The quill pin 1, on the front end of which by means of a wedge Quill head 2 is attached, is by means of a wedge 3 in the direction of rotation with a Socket 4 coupled and longitudinally displaceable in it. The socket 4 is in ball bearings-in Machine frame 5 or turnstile rotatably mounted and by means of a wedge 6 with the chain drive wheel 7 is coupled. From the machine stand 5 or turnstile is means a flange 8 and a second connected to this by spacer bolts 9 Flange 10 of the compressed air cylinder 11 worn, the piston rod 12 in the hollow Quill journal 1 protrudes. On the free end of the Kdbenstange 12 is by means of a Ball bearing 13 one end of the centrally rotatable in the quill journal 1 and axially displaceable push rod 14 rotatably mounted and with the piston rod 12 in the direction of displacement coupled.

Der innere Kugellagerring 15 ist mittels eines Gewindebolzens 16 in einer Eindrehung am freien Ende der Kolben-.The inner ball bearing ring 15 is in. By means of a threaded bolt 16 a recess at the free end of the piston.

stange 12 auf dieser gehaltert, während der äußere Kugellagerring 17 in Form einer in einer Ausbohrung 18 des Pinolenzapfens 1 angeordneten Glocke den inneren Kugellagerring umgreift und in das Ende der zentralen Stösselstange 14 eingeschraubt ist.rod 12 supported on this, while the outer ball bearing ring 17 in the form of a bell arranged in a bore 18 of the quill pin 1 around the inner ball bearing ring and into the end of the central push rod 14 is screwed in.

In der zentralen Stößelstange 14 ist eine im Querschnitt halbkreisförmige Umfangsnut 19 eingedreht, die mit dem halbkugelförmigen inneren Ende eines in dem Pinolenzapfen 1 federnd gelagerten Verriegelungsbolzens 20 in der weiter unten beschriebenen Weise zusammenwirkt. Das andere Ende 21 der zentralen Stößelstange 14 liegt in deren dargestellten vorgeschobenen Stellung gegen das eine Ende eines im Pinolenkopf 2 zentral gelagerten Zwischenkolbens 22 an, dessen anderes Ende ein Flansch 23 bildet, der gegen drei axial verschiebbar im Pinolenkopf 2 gelagerte Druckkolben anliegt, von denen der eine mit 24 bezeichnete in Fig. 1 erkennbar ist. Jeder der drei Druckkolben 24 schließt je einen von drei Druckräumen 25, 26, 27 (Fig. 2) einseitig ab, die mit einer hydraulischen Plastikmasse gefüllt sind. Jede Druckkammer ist auf der anderen Seite mit einer nach der äußeren Stirnseite des Pinolenkopfes 2 führenden Einfüllöffnung versehen, die mittels einer Einstell- oder Ausgleichsschraube 28 verschließbar ist. Die Führungen für die drei Druckkolben und die Druckkammern mit ihren Einfüllöffnungen sind in einem stirnseitig mit dem Pinolenkopf 2 verschraubten Einsatzstück 29 enthalten. Mit den drei Druckammern 25, 26, 27 stehen drei radiale Bohrungen 30, 31 und 32 in Verbindung, die als Führungen für drei Spannkolben 33, 34 und 35 dienen, deren nach außen weisende Stirnfläche geriffelt ist und je eine Nut 36, 37, 38 aufweist, die zur Aufnahme je einer RückdruckSeder 39, 40, 41 dient, die in je einer Nut am Umfang des Pinolenkopfes 2 gelagert und mittels einer Schraube 42 im Pinolenkopf verspannt ist. Vom äußeren Umfang des Pinolenkopfes 2 führt eine Entlüftungsbohrung 43 zu dem Zylinderraum für den Flansch 23 des Zwischenkolbens 22. Mit 44 ist die Wickelhülse 44 bezeichnet.In the central push rod 14 is a semi-circular in cross section Circumferential groove 19 screwed in with the hemispherical inner end of one in the Quill pin 1 resiliently mounted locking bolt 20 in the described below Cooperates in a way. The other end 21 of the central push rod 14 is in the shown advanced position against one end of a sleeve head 2 centrally mounted intermediate piston 22, the other end of which forms a flange 23, which rests against three pressure pistons which are axially displaceable in the quill head 2, of which the one labeled 24 in FIG. 1 can be seen. Each of the three plungers 24 closes one of three pressure chambers 25, 26, 27 (FIG. 2) on one side, which are filled with a hydraulic plastic mass. Each pressure chamber is on the the other side with a leading to the outer face of the quill head 2 Filling opening provided, which by means of an adjusting or compensating screw 28 is lockable. The guides for the three pressure pistons and the pressure chambers with their filling openings are screwed to the end face with the quill head 2 Insert 29 included. With the three pressure chambers 25, 26, 27 are three radial Bores 30, 31 and 32 in connection, which act as guides for three clamping pistons 33, 34 and 35 are used, the outwardly facing face is corrugated and one each Has groove 36, 37, 38, which each serves to accommodate a back pressure spring 39, 40, 41, each stored in a groove on the circumference of the quill head 2 and by means of a screw 42 is clamped in the quill head. From the outer circumference of the quill head 2 leads a Vent hole 43 to the cylinder space for the flange 23 of the intermediate piston 22. The winding tube 44 is denoted by 44.

In der Zeichnung ist die Pinole im in die Wickelhülse 44 eingefahrenen und mit dieser verspannten Zustand dargestellt, wobei der Druckluftzylinder 11 in solcher Richtung beaufschlagt ist, daß er über die Kdbenstange 12 und die zentrale Stößelstange 14 den Zwischenkolben 22 vorgeschoben hat, der seinerseits die drei Druckkolben 24 vorgeschoben hat, wodurch die hydraulische Plastikmasse aus den Druckräumen 25, 26, 27 unter die Spannkolben 33, 34, 35 gedrückt worden und diese gegen die Innenwand der Hülse 46 gepreßt worden sind. Von dem Kettenantriebsrad 7 wird über den Keil 6 die Buchse 4 tNd den Keil 3 der Pinolenzapfen 1 und der mit ihm verkeilte Pinolenkopf 2 sowie die mit diesem verspannte Hülse 44 gedreht.In the drawing, the quill is in the winding tube 44 retracted and shown with this tensioned state, the compressed air cylinder 11 in FIG such direction is applied that it over the Kdbenstange 12 and the central Push rod 14 has advanced the intermediate piston 22, which in turn has the three Pressure piston 24 has advanced, whereby the hydraulic plastic mass from the pressure chambers 25, 26, 27 has been pressed under the tensioning piston 33, 34, 35 and these against the Inner wall of the sleeve 46 have been pressed. From the chain drive wheel 7 is over the wedge 6 the socket 4 tNd the wedge 3 of the quill pin 1 and the one wedged with it Quill head 2 and the sleeve 44 clamped with this rotated.

Durch den Verriegelungsbolzen 20, der sich gegen die Buchse 4.legt, wird der Pinolenzapfen 1 in der vorgeschobenen Stellung verriegelt.Through the locking bolt 20, which lies against the socket 4, the quill pin 1 is locked in the advanced position.

Zum Lösen der Verspannung der Hülse 44 mit dem Pinolenkopf 2 und zu dessen Herausfahren aus der Hülse 44 wird der Druckluftzylinder 11 in der entgegengesetzten Richtung wie bisher beaufschlagt. Die Kolbenstange 12 wird zurückgezogen und sie nimmt dabei über das Kugellager 15, 16, 17 die zentrale Stößelstange 14 mit, wodurch der Druck auf den Zwischenkolben 22 und damit auf die Druckkolben 24 und die Spannkolben 33, 34, 35 aufgehoben wird. Die Rückdruckfedern 39, 40,und 41 bringen darauf die Spannkolben 33, 34, 35 außer Eingriff mit der Hülse 44. Kurz nach Beginn der Rückfahrbewegung der zentralen Stößelstange 14 wird der Verriegelungsbolzen 20 durch die auf ihn einwirkende Feder in die Umfangsnut 19 gedrückt, wobei gleichzeitig sein äußerer Kopf außer Anlage mit der Buchse 4 gelangt. Der Pinolenzapfen 1 ist nun über den Verriegelungsbolzen 20 mit der zentralen Stößelstange 14 gekuppelt und sie wird von dieser bei ihrem weiteren Zurückfahren mitgenommen, wobei der Pinolenkopf 2 aus der Hülse 44 herausgezogen wird.To release the tension of the sleeve 44 with the quill head 2 and closed its extension from the sleeve 44 is the compressed air cylinder 11 in the opposite Direction as previously applied. The piston rod 12 is withdrawn and they takes the central push rod 14 with it via the ball bearings 15, 16, 17, whereby the pressure on the intermediate piston 22 and thus on the pressure piston 24 and the tensioning piston 33, 34, 35 is repealed. The back pressure springs 39, 40, and 41 bring the Tensioning piston 33, 34, 35 out of engagement with the sleeve 44. Shortly after the start of the return movement the central push rod 14 is the locking bolt 20 through the on it acting spring pressed into the circumferential groove 19, at the same time being outer Head out of contact with socket 4. The quill pin 1 is now over the Locking bolt 20 is coupled to the central push rod 14 and it is taken along by this on its further return, the quill head 2 is pulled out of the sleeve 44.

Das Einfahren des Pinolenkopfes 2 in die Hülse 44 und deren Verspannung mit dem Pinolenkopf erfolgt in der umgekhrten Reihenfolge. Beim Vorfahren der Kolbenstange 12 und der Stößelstange 14 wird- der mit dieser über den Verriegelungsbolzen 20 gekuppelte Pinolenzapfen 1 mitgenommen und damit der Pinolenkopf 2 in die Hülse 44 eingefahren, bis das hintere Ende des Pinolenzapfens 1 sich gegen die Buchse 4 legt. Der Verriegelungsbolzen 20 wird dann bei der Weiterbewegung der Stößelstange 14 aus der Umfangsnut 19 herausgedrückt und er verriegelt nun den Pinolenzapfen 1 in der vorgeschobenen Stellung. Durch die weitere Vorschubbewegung der Stößelstange 14 werden darauf in der bereits beschriebenen Weise die Spannkolben 33 - 35 mit der Hülse 44 zentriert verspannt, ohne daß die Wickelhülse dabei eine axiale Verspannung erfährt.The retraction of the quill head 2 into the sleeve 44 and its bracing with the quill head takes place in the reverse order. When the piston rod moves forward 12 and the push rod 14 are connected to this via the locking bolt 20 coupled quill pin 1 and thus the quill head 2 into the sleeve 44 retracted until the rear end of the quill pin 1 is against the socket 4 sets. The locking bolt 20 is then with the further movement of the push rod 14 pushed out of the circumferential groove 19 and it now locks the quill pin 1 in the advanced position. Through the further advance movement of the push rod 14, the clamping pistons 33-35 are thereupon in the manner already described the sleeve 44 clamped in a centered manner without the winding tube being axially braced learns.

Durch entsprechende Einstellung der Ausgleichsschrauben 28 können etwaige Unterschiede in der Größe der Druckräume 25, 26, 27 oder deren Füllung mit hydraulischer Plastikmasse ausgeglichen werden.By setting the compensating screws 28 accordingly, you can any differences in the size of the pressure spaces 25, 26, 27 or their filling with hydraulic plastic mass are balanced.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Festspannvorrichtung für für Wickelhülsen zum Wickeln von Bahnen aus Papier, Kunststoff und dergleichen auf achslosen Wickelmaschinen mit einem von außen in die Wickelhülse einschiebbaren Pinolenkopf, in dem mehrere durch einen axial verschiebbaren Stößel radial an die Innenwand der Wickelhülse preßbare Spannelemente gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Pinolenkopf (2) drei oder mehr zylindrische Spannkolben (33, 34, 35) radial verschiebbar angeordnet sind, von denen jeder mit einem inneren, mit hydraulischer Plastikmasse gefüllten und mechanisch beaufschlagbaren Druckraum in Verbindung steht.1. Clamping device for winding cores for winding webs made of paper, plastic and the like on shaftless winding machines with one of Outside in the winding tube insertable quill head, in which several by one axially displaceable plunger radially compressible clamping elements on the inner wall of the winding tube are stored, characterized in that in the quill head (2) three or more cylindrical Tensioning pistons (33, 34, 35) are arranged to be radially displaceable, each of which with an inner, filled with hydraulic plastic mass and mechanically acted upon Pressure chamber is in communication. 2. Festspannvorrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Spannkolben (33, 34, 35) ein mit hydraulischer Plastikmasse gefüllter Druckraum (25, bzw. 26, bzw. 27) zugeordnet ist, von denen jeder für sich durch je einen axial verschiebbaren Druckkolben (24) beaufschlagbar ist. 2. clamping device according to claim 1, characterized in that that each of the clamping pistons (33, 34, 35) is filled with a hydraulic plastic compound Pressure chamber (25, or 26, or 27) is assigned, each of which by itself one axially displaceable pressure piston (24) can be acted upon. 3. zuPe Festspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Spannkolben eine gemeinsame, durch einen einzigen Druckkolben beaufschlagbare, mit Plastikmasse gefüllte Druckkammer vorgesehen ist.3. zuPe clamping device according to claim 1, characterized in that that for all clamping pistons a common, acted upon by a single pressure piston, pressure chamber filled with plastic compound is provided. 4. Festspannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pinolenkopf (2) leicht auswechselbar auf dem Pinolenzapfen (1) angebracht ist.4. clamping device according to claim 1 to 3, characterized in that that the quill head (2) is easily exchangeable on the quill journal (1) is. 5. Festspannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pinolenkopf (2) mittels eines einzigen Hubmittels (Druckluftzylinder 11) in Verbindung mit einer selbsttätigen mechanischen Ver- und Entriegelung (19, 20) einfahrbar, spannbar, entspannbar und ausfahrbar ist.5. clamping device according to claim 1 to 4, characterized in that that the quill head (2) by means of a single lifting means (compressed air cylinder 11) in connection with an automatic mechanical locking and unlocking (19, 20) retractable, tensionable, relaxable and extendable. L e e r s e i teRead more