DE2148233B2 - Druckmittelbetätigte Reibungskupplung - Google Patents
Druckmittelbetätigte ReibungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung, insbesondere für eine Aufspannvorrichtung
für Wickelrollen bzw. Wickelhülsen auf eine Welle, mit einer Mehrzahl aufblähbarer, die
Welle umgebenden Schläuche aus elastischem Material, denen ein Druckmittel zugeführt wird und Reibungseiemente,
die imstande sind, sich unter dem Einfluß der Schläuche in radialer Richtung zu bewegen und mit den
im Innern konzentrisch angeordneten Trägerelementen in Reibungsberührung zu kommen.
Derartige Aufspannvorrichttingen sind als Wickelwellen,
als Spannvorrichtungen, als Bremsen und Kupplungen bekannt. Die US-Patentschrift 29 61 183
beschreibt eine Vorrichtung, die aus einem Ring einer Reibungsbremse besteht, der durch einen flexiblen
Gummiringkörper, der mit Luft beschickt wird, axial gegen das Ende einer Spannrolle gedrückt wird.
Die deutsche Auslegeschrift (DE-AS 12 75 333) beschreibt eine Aufspannvorrichtung für Wickelrollen
mit aufblähbaren ringförmig in Wellennuten liegenden Kammern mit elastischem Material, wobei die Wickelhülsen
direkt von dem elastischen aufgeblähten Material mitgenommen werden.
Beim Aufwickeln von Bahnen oder Streifen, z. B. beim Aufwickeln von Streifen, die durch Längsschneiden mit
Abstand von einer Bahn getrennt worden sind, ist es oft notwendig, diese Streifen unter gleichmäßiger Spannung
aufzuwickeln. Die Verwendung einer axial wirksamen Reibungskupplung gemäß obenerwähnter
Patentschriften ist für diesen Zweck nicht befriedigend. Infolge der nicht gleichmäßigen Verteilung der Reibungskräfte
auf die verschiedenen Reibringe und der Durchbiegung dar Welle werden die verschiedenen
Streifen nicht unter der gleichen Spannung aufgewikkelt
Bei der direkten Aufbringung der Wickelhülsen auf das elastische Material ist eine gleichmäßige Mitnahme
nicht möglich, da der unkontrollierbar entstehende Abrieb die Reibeigenschaften zwischen den Materialien
beeinflußt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Zugvorrichtungen
für bahnförmiges Material mit einer Reibungskupplung zu versehen, um einen kontrollierten
und etwa gleichmäßigen Zug auf die sich bewegende Bahn auszuüben.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ringkörper können direkt oder indirest dazu dienen, getrennte Bahnen oder Streifen um die Welle zu wickeln. Vorzugsweise dient jeder der Ringkörper als Antriebselernent für einen Kern oder eine Spuie, auf welche ein Streifen oder eine Bahn gewickelt werden kann, wobei der Ringkörper Reibungs- oder andere Mittel aufweist, welche mit einem Kern oder einer Spule in Eingriff treten, wenn der Ringkörper selbst durch die Welle angetrieben wird. Die Kupplung zwischen jedem Ringkörper und dem zugeordneten Streifen- oder Bahnkern oder -spule ist vorzugsweise derart beschaffen, daß letztere(r) längs der Welle leicht entfernt werden kann, wenn die Kupplung gelöst wird.
Die Ringkörper können direkt oder indirest dazu dienen, getrennte Bahnen oder Streifen um die Welle zu wickeln. Vorzugsweise dient jeder der Ringkörper als Antriebselernent für einen Kern oder eine Spuie, auf welche ein Streifen oder eine Bahn gewickelt werden kann, wobei der Ringkörper Reibungs- oder andere Mittel aufweist, welche mit einem Kern oder einer Spule in Eingriff treten, wenn der Ringkörper selbst durch die Welle angetrieben wird. Die Kupplung zwischen jedem Ringkörper und dem zugeordneten Streifen- oder Bahnkern oder -spule ist vorzugsweise derart beschaffen, daß letztere(r) längs der Welle leicht entfernt werden kann, wenn die Kupplung gelöst wird.
Eine geeignete Kupplungsart, die wirksam wird, wenn der Ringkörper durch die Welle angetrieben wird, ist
eine Nockensperrkupplung, bestehend aus Nockenflächen auf dem Ringkörper und Sperrollen oder anderen
Elementen, die zwischen den Nockenflächen und dem Inneren des Kerns oder der Spule eingeschaltet sind.
Wenn der Ringkörper angetrieben wird, verursachen die Nockenflächen die Verschiebung der Sperrelemente
nach außen, so daß sie zwischen dei:i Ringkörper und
dem Kern oder der Spule eingekeilt werden. Wird der Ringkörper in entgegengesetzter Richtung gedreht, so
wird die Spule oder der Kern entsperrt.
Die Radialbewegung der Reibungselemente steht vorzugsweise unter Kontrolle von einem oder mehreren
aufblasbaren oder ausdehnbaren Elementen, die zwischen der Welle und solchen Reibungselementen
angeordnet sind. Zum Beispiel können ein oder mehrere aufpumpbare Schläuche vorgesehen sein, die derart
angeordnet sind und Mittel, um solchen Schlauch oder Schläuche mit Gas unter Druck zu beschicken.
Vorzugsweise kann der Druck des Druckmediums für die Bremsschuhe zweier oder aller Ringkörper der
gleiche sein.
Vorzugsweise sind ein aufblasbarer oder ausdehnbarer Körper oder zwei oder mehrere solcher Körper
vorgesehen, welcher oder welche zwei oder mehreren anzutreibenden Ringkörpern gemeinsam ist oder sind,
so daß die die Ringkörper antreibenden Reibungskräfte die gleichen sind.
Die erfindungsgemäße Mechanik kann auch zum Abwickeln einer Anzahl Materialstreifen mit der
gleichen Zugspannung verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die
darstellt
F i g. 1 einen Aufriß auf ein Gerät, bestehend aus einer
Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn, wobei eine
Ausführung der vorliegenden Erfindung zum Aufwikkeln
von abgetrennten Bahnstreifen angewendet wird,
F i g. 2 einen Grundriß eines Gerätes gemäß Fig. 1,
F i g. 3 einen Schnitt einer Mechanik zur Übertragung von Drehmomenten gemäß Fig.5 längs der Schnittlinien
3-3,
Fig.4 einen Schnitt auf der ι-chten Seite der
Mechanik längs der Schnittlinien 4-4 der F i g. 3, und
Fig.5 einen Schnitt auf der linken Seite der Mechanik auf der Schnittlinie 5-5 der F i g. 3.
Die Vorrichtung zum Längsschneiden einer Materialbahn 10 gemäß Fig. 1 besteht aus einer bahnzuführenden
Spule 11, einem Halter 12 mit Messern zum Längsschneiden der Bahn 10, einer Führungsrolle 13
und zwei Streifenaufwicklern 14 und 15.
Die Vorrichtung nach Fi g. 1 wird im Grundriß in der Fig.2 gezeigt, wobei die Materialbahn 10 in sieben
Streifen geschnitten wird, numeriert von 1 bis 7. Die Streifen mit der ungeraden Zahl werden um Aufwickelspulen
16 gewickelt, die an der Rolle 15 angebracht sind, wogegen die geraden Streifen auf Kernen 16 der Rolle
14 aufgewickelt sind. Die LängsschneidevoTichtung gemäß F i g. 1 und 2 arbeitet wie folgt:
Mit Hilfe von im Halter 12 montierten Messern, wird die von der Spule 11 abgenommene Eiahn 10 in sieben
Streifen geschnitten, von denen jeder auf einen getrennten Aufwickelkern 16 aufgewickelt wird. Das
Drehmoment, mit welchem die Spulen angetrieben werden, ist für alle Kerne gleich, ungeachtet ungleicher
Reckung oder Fehler, die in dem einen oder anderen Streifen vorhanden sein können.
Einer der Streifenaufwickler ist in der Schnittzeichnung nach F i g. 3 dargestellt. Der Wickler besteht aus
einer angetriebenen Welle 20 mit vier Nuten 21, die sich über den größeren Teil ihrer Länge ausdehnen.
Luftdichte und flexible Schläuche 22 bis. 25 sind in diesen Nuten befestigt. Zwecks klarer Darstellung ist der
Schlauch 22 in nichtaufgepumpten Zustand gezeichnet und die Schläuche 23, 24 und 25 in aufgepumptem
Zustand gezeigt. An den Stellen der Schläuche 22 bis 25, befinden sich vier Reibungselemente 26, 27, 28 bzw. 29,
deren Winkelstellung durch die Bolzen 36 gesichert ist. Diese Reibungselemente werden durch einen unterbrochenen
Ring 30 aus Federstahldraht von etwa 1,5 mm Durchmesser eingeschlossen. Die Reibungselemente
sind auf diese Weise radial nach au.Pen hin unter dem Druck eines Druckmittels innerhalb der Schläuche
22—25 verschiebbar. Die Außenflächen der Reibungselemente 26, 27, 28 und 29 sind mit Teflon
(eingetragenes Warenzeichen) überzogen oder einem anderen Material 37, das den gewünschten Reibungskoeffizienten
aufweist.
Um die Reibungselemente herum befindet sich ein Trägerelement in Form eines Ringkörpers 31 mit einer
inneren Reibungsfliche 32, welche Nockenflächen 33 trägt. Der Ringkörper 31 ist mit einer Anzahl
Umfangsaussparungen versehen, in welchen ein Satz Rollen 45 angeordnet ist, die zusammen mit dem
Ringkörper beweglich sind. Die Bodenflächen 60 der Aussparungen sind mit einer Schräge versehen, so daß
bei Antrieb des Ringkörpers durch die Welle die Rollen 45 durch die Reibungsberührung mit den Reibungselementen
26—29 mit dem Ringkörper im Drehsinn, der durch den Pfeil 61 angezeigt wird, gezwungen werden,
mit den Innenflächen des Kernes 16, der den Ringkörper 31 umgibt, in Eingriff zu treten. Abstandsspindeln 44
schaffen eine entsprechsnde Parallelität zwischen den Lagerringen 33 (gezeigt in den F i g. 4 und 5), in welchen
die Rollen 45 angebracht sind. Die Bolzen 38 sichern die Kupplung zwischen den Lagerringen 33 und dem
Ringkörper 37 (siehe F i g. 4-5).
Das Drehmoment, mit welchem der Ringkörper 31 angetrieben wird, ist vom Reibeingriff zwischen den
Reibungselementen 26—29 und dem Ringkörper 31 abhängig, und dieses Drehmoment kann deshalb durch
Steuerung der Druckluft in den Schläuchen 22 bis 25 eingestellt werden.
Wie man aus den Fig.4 und 5 erkennen kann, sind
verschiedene Ringkörper vorgesehen, wie bei 31, die die Welle 20 umgeben; jedem Ringkörper ist ein Satz
Reibungselemente, wie oben beschrieben, zugeordnet. Außerdem sind die verschiedenen Reibungselementsätze
durch Druck innerhalb des einen Schlauchsatzes 22—25 verschiebbar, welche Schläuche sich im wesentlichen
längs der Gesamtlänge der Welle erstrecken. Jeder Ringkörper ist von einem Kern umgeben wie bei 16,
jedoch ist nur einer von diesen Kernen in den F i g. 4 — 5 gezeigt. Wie ersichtlich, ist das Drehmoment im Betrieb
das gleiche für alle Kerne 16.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind dL linksseitigen Enden der Schläuche 22 bis 25 mittels eines Klemmringes
40 eng geschlossen angeklemmt, wobei der
Klemmring mittels eines Kopfstückes 39 auf einer Welle 20 befe::igt ist. An den gegenüberliegenden Seiten der
Bremsschuhsätze sind Staubringe 41 angebracht, jeder Ringkörper 31 wird in Gleitlagern gehalten, aus
Stahlringen 42, die auf der Welle 20 befestigt sind, und aus Ringen 43 aus Teflon (Warenmar<enzeichen) mit
Molybdänsulfit, die an dem Ringkörper befestigt sind. Statt Gleitlager können natürlich auch Kugellager
benutzt werden.
Jeder Ringkörper 31 trägt zwei Ringe 33. die mitteis zweier Abstandsspindeln 44 miteinander verbunden
sind. Der entstehende Rollensatz 45 ist frei in diesen Ringen 33 gelagert. Die Ringe 33, die Rollen 45 und die
Abstandsspindeln 44 werden mittels eines einschließenden Ringes 46 zusammengehalten. Erwähnte Teilt sind
axial mit dem Ringkörper 31 mittels Bolzen 38 vereinigt. Zwecks klarer Darstellung wurde der rechte Teil der
Mecnanik gemäß Fig. 4 um etwa 15° nach unten gedreht, um die Wirkung der Bolzen 38 zu zeigen. Ein
- Fedcrstahlband 47 übt einen geringen Radialdruck auf
die Rollen aus, um mit einem Kern 16 eip?n elastischen Kontakt sicherzustellen und zu verhindern, daß die
Rollen völlig zum tiefsten Punkt der mit Spanbrust versehenen Umfangsaussparungsn hinuntergleiten.
F i g. 5 zeigt hauptsächlich das Druckluftversorgungssystem, welches benötigt wird, um die flexiblen
Schläuche 22 bis 25 tu dehnen. Das System besteht aus
einem Klemmring 50, der die Enden der flexibler. Schläuche eng umschließ;. Der Luftverteilring 53 ist auf
die WuIe 20 und auf das Kopfstück 62 geklemmt, wobei beide zusammengeschweißt sind und teilweise den
Luftzufuhrring 54 unifassen, welcher um den Lwfiverteilring
53 drehbar ist. Ein Paar Dichtungsringe 55 gewährleisten eine luftdichte Abdichtung. Eine Axialverschiebung
der auf der Welle 20 angeordneten Teile wird durch den Ring 48 und die Bolzen 49 verhindert.
Die Druckluft wird durch die Ventile 56 in den Luftzuführring 54 geschickt und strömt durch den Kanal
57 zum Luftverteilring 53, in welchen Durchlässe 51 gebohrt und, falls notwendig, mittels der Bolzen 58
verdichtet sind. Die Luft wird ferner durch den mit Einlaßöffnungen 52 vorgesehenen Dämpfungsring 50
zugeführt. Die öffnungen sind durch den Deckel 59 luftdicht verschlossen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Druckmittelbetätigte Reibungskupplung, insbesondere
für eine Aufspannvorrichtung für Wickelrollen bzw. Wickelhülsen auf eine Welle, mit einer
Mehrzahl aufblähbarer, die Welle umgebenden Schläuche aus elastischem Material, denen ein
Druckmittel zugeführt wird und Reibungselemente, die sich unter dem Einfluß der Schläuche in radialer
Richtung bewegen und mit den im Innern konzentrisch angeordneten Trägerelementen in Reibungsberührung kommen, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) die Schläuche (22-25) in Nuten (21) des Wellenkernes (20) eingelegt sind, die sich in
axialer Richtung der Welle erstrecken,
b) die Reibungselemente (26—29) konzentrisch zur Welle und zu den Schläuchen (22—25)
angeordnet sind und äußere Reibungsflächen (30) aufweisen, welche mit den Innenflächen der
Trägerelemente (31) in Berührung kommen,
c) die Trägerelemente (31) als Ringelemente
ausgebildet sind, die die Welle umschließen, relativ zu derselben frei drehbar sind und auf
der Außenseite zur Aufnahme der Wickelrollen bzw. Wickelhülsen Nockenflächen (63), Klemmbahnen
(60) und Klemmrollen (45) aufweisen, die zwischen den Nockenflächen (63) und der
Innenfläche der Wickelrollen bzw. Wickelhülsen (16) eingeschaltet werden.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - :er Reibungselemente (26, 27, 28, 29)
für jedes Trägerelement und vier flexible Schläuche (22, 23, 24, 25) vorgesehen sind, wobei jeweils ein
Schlauch ein Reibungselenv.-nt je.^es Trägerelementes
beaufschlagt.
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Legal Events
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |