DE2241783C2 - Spannvorrichtung für eine Wickelhülse - Google Patents

Description

a) daß die Spannsegmente (16) mit einer eine Kippachse bildende Kante (19) an den Abstützflächen abgestützt sind,

b) daß zwischen der axialen Spannfläche (18) und der radialen Spannfläche (20) eines Spannsegments (16) eine zur Wickelachse konzentrische Nut (22) vorgesehen ist, in der die Rückstellfeder (23) angeordnet ist,

c) daß die radialen Spannflächen (20) wulstförmig ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Spannsegmente (16) etwa mit der Krümmung der Wickelhülseninnenfläche übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen an Aufnahmescheiben (2,3) in Form von Pfannen (24) und die Kippkanten (19) der Spannsegmente (16) als Schneiden ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spannsegmente (16) je eine radial nach innen gerichtete Nase (21) angesetzt ist, die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheiben (2,3) eingreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zentrierscheiben (17) an den Aufnahmescheiben (2, 3) angebracht sind, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Wickelhülse (1).

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für eine Wickelhülse, mit gegen deren Enden mittels eines in axialer Richtung wirkenden Antriebs verstellbaren Spannköpfen, die in einem regelmäßigen Vieleck angeordnete Abstützflächen für eine diesen Flächen entsprechende Anzahl von Sparinelementen aufweisen, welche Spannelemente in Spannstellung mit mindestens einer im wesentlichen senkrecht zur Wickelachse stehenden axialen Spannfläche an der Stirnfläche und mit einer radialen Spannfläche am Innenmantel der Wickelhülse anliegen und unter der Wirkung von Rückstellfedern in eine Kippstellung gelangen. Eine solche Spannvorrichtung dient zum Arretieren und Zentrieren von Wickelhülsen, auf die Kunststoffolien, Papier, Textilgewebe oder ähnliche Bänder bzw. Bahnen aufgewickelt werden sollen.

Bei einer bekannten Wickelvorrichtung wird zunächst die Wickelwelle durch die Wickelhülse geschoben. Danach werden von beiden Seiten längsgerillte Spannkonen angepreßt, so daß die Wickelhülse in der richtigen Lage gehalten wird. Sodann wird die Welle mit der Wickelhülse in eine spezielle Halterung der Wickelmaschine eingehängt, und der Wickelvörgang kann beginnen. Es liegt auf der Hand, daß diese Wickelmaschine zu viele Bedienungsschritte erfordert Ein weiterer Nachteil-besteht darin, daß Wickelhülsen aus weichem Material wie z. B. Pappe oder thermoplastische Kunststoff, an den gerillten Spannkonen sehr leicht beschädigt werden, da die Konen nur auf eine Kante der Hülse drücken. Dies hat zur Folge, daß die Wickelhülsen nach mehrmaligem Gebrauch sehr schnell unbrauchbar werden.

Es sind auch Wickelvorrichtungen bekannt, bei denen die Wickelhülsen zwischen zwei Aufnahmescheiben, die auf einem Gestell befestigt sind, durch axiale Verschiebung einer Aufnahmescheibe gespannt werden. Die Aufnahmescheiben sind dabei als zylindrische Flansche mit Bund und Mitnehmernocken ausgebildet oder als längsgerillte Konen. Spannvorrichtungen mit zylindrischen Aufnahmescheiben haben den Nachteil, daß die Wickelhü'sen nicht mehr sicher zentriert werden können, wenn ihr Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Aufnahmescheiben. Dieser Fall kann sehr leicht eintreten, da die Toleranzbreite für die Wickelhülsendurchmesser im allgemeinen sehr groß ist.
Spannvorrichtung mit konischen Aufnahmescheiben können zwar Wickelhülsen mit verschiedenen Durchmessern zentrisch aufnehmen; die Wickelhülsen werden jedoch entsprechend ihrem Durchmesser verschieden weit seitlich verschoben. Abgesehen davon tritt auch hier eine Beschädigung der Enden von Wickelhülsen aus weicherem Material (Pappe) ein, so daß sie sehr schnell unbrauchbar werden.

Ferner ist aus der DE-AS 21 28 851 eine Spannvorrichtung für eine Wickelhülse gemäß dem Oberbegriff bekannt, also mit jeweils einem auf einem Wellenende angeordneten und in ein Ende der Wickelhülse einschiebbaren Spannkopf, der mit abspreizbaren Spannsegmenten versehen ist. Dabei liegen im gespannten Zustand die Außenflächen der Spannsegmente über eine größere Strecke bzw. Fläche am Innenmantel der Wickelhülse an und eine im rechten Winkel zur Außenfläche ausgebildete Kante jedes Spannsegments erfaßt den Rand der Wickelhülse. Beim Spannen werden die Spannsegmente von einem Spanndorn mit einem regelmäßigen Vieleck angeordneten keilförmig verlaufenden Abstützflächen nach außen gedrückt, wobei der Spanndorn selbst an den entsprechenden Gegenkeilflächen, entlang der Spannsegmente gleitet. Diese Spannvorrichtung arbeitet also nach dem Reibungsprinzip. Reibung beinhaltet aber auch die Notwendigkeit der Schmierung. Eine Vorrichtung zu finden, die reibungsfrei arbeitet und keiner Schmierung bedarf, ist besonders wichtig bei der Fabrikation von Magnetbändern, die in besonders sauberen Räumen verarbeitet werden, um ein Aussetzen des Tones durch Verschmutzen des Bandes und ähnliche Fehler zu vermeiden. Außerdem erfordert die beschriebene Spannvorrichtung zwischen entspanntem und gespannten Zuständen einen langen Hub.

Ein langer Hub ist aber zum Spannen oder Entspannen schwerer Rollen stets ein Nachteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannvorrichtung für eine Wickelhülse der eingangs bezeichneten Art, so weiterzubilden, daß sie leicht zugänglich

und mit wenigen Handgriffen bedienbar ist, insbesondere aber keiner Schmierung bedarf und einen kurzen Hub beim Spannen und Entspannen besitzt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß d.idurch gelöst, daß

a) die Spannsegmente mit einer eine Kippachse bildende Kante an den Abstützfläche abgestützt sind,

b) zwischen der axialen Spannfläche und der radialen Spannfläche eines Spannsegments eine zur Wickelachse konzentrische Nut vorgesehen ist in der die Rückstellfeder angeordnet ist

c) die radialen Spannflächen wuistförmig ausgebildet sind.

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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform stimmt die Krümmung der Spannsegmente etwa mit der Krümmung der Wickelhülseninnenfläche überein. Eine derartige Ausbildung der Spannelemente läßt eine besonders gleichmäßige Zentrierung zu.

Dadurch daß die Abstützflächen an den Aufnahmescheiben in Form von Pfannen unter die Kippkanten der Spannsegmente als Schneiden ausgebildet sind, wird eine praktisch reibungsfreie Lagerung erzielt die nicht geschmiert werden muß.

Ferner ist an die Spannsegmente je eine radial nach innen gerichtete Nase angesetzt die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheiben eingreift. Auf diese Weise sind die Spannsegmente gegen eine seitliche Verschiebung gesichert

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 den Gesamtaufbau der Spannvorrichtung,

F i g. 2 das Schnittbild 2 bis II nach F i g. 1, F i g. 3 das Schnittbild 3 bis III nach F i g. 2,

F i g. 4 ein Spannsegment.

Gemäß F i g. ί wird eine Wickelhülse 1 zwischen eine antriebsseitige Ausnahmescheibe 2 und eine spannseitige Aufnahmescheibe 3 gespannt. Die antriebsseitige Aufnahmescheibe 2 ist auf einer Antriebswelle 4 befestigt, die auf Wälzlagern 5 drehbar gelagert und über eine Riemenscheibe 6 und Riemen 7 angetrieben ist. Ein Lagergehäuse 8 für die Wälzlager 5 ist am Gestell 9 der Wickelmaschine befestigt. Die spannseitige Aufnahmescheibe 3 ist über Wälzlager 10 auf der Kolbenstange 11 einer pneumatisch beaufschlagten Kolbenzylindereinheit 12 drehbar gelagert, deren Zylinder wiederum am Gestell 9 befestigt ist. Der Kolben 13 der Kolbenzylindereinheit 12 wird in Spannstellung der Spannvorrichtung über einen Luftanschluß 14, in Lösestellung über einen an der gegenüberliegenden Kammer vorgesehenen Luftanschluß 15 mit Druckluft beaufschlagt und bewirkt dadurch eine axiale Verschiebung der Aufnahmescheibe 3.

Der Umfang der Aufnahmescheiben 2 und 3 ist entlang eines regelmäßigen Sechseckes mit sechs Spannsegmenten 16 versehen, die bei axialer Verschiebung der Aufnahmescheibe 3 zur Aufnahmescheibe 2 hin ein Spannen der Wickelhülse 1 bewirken.

Im folgenden wird der Spannvorgang und die Punktion der Spannsegmente 16 an Hand der F i $ 2, 3 Und 4 näher beschrieben:

Als erster Schritt wird die Wickelhülse 1 über Zentrierscheiben 17 geschoben. Diese Zentriersclleibe'l sind an den Aufnahmescheiben 2 und 3 befestigt und ermöglichen ein leichtes Einsetzen Jer Wickelhülse 1. Bei Betätigung der Kolbenzylindereinheit 12 bewegt sich die Aufnahmescheibe 3 in Richtung zur Aufnahmescheibe 2. Dadurch legen sich axiale Spannflächen 18 der Spannsegmente 16 an die beiden Stirnflächen der Wickelhülse 1 an. Beim weiteren Vorrücken der Aufnahmescheibe 2 drückt nun die Wickelhülse 1 auf die axialen Spannflächen 18, so daß ein Kippmoment auf die Spannsegmente 16 ausgeübt wird. Infolge dieses Kippmomentes kippt das Spannsegment 16 um eine als Schneide ausgebildete Kante 19, die in einer Pfanne 24 der Aufnahmescheibe 2 bzw. 3 ruht Diese Lagerung ist praktisch reibungs- und wartungsfrei. Die Kippbewegung der Spannsegmente 16 ist dadurch begrenzt daß sich radiale Spannflächen 20 der Spannsegmente 16 an die Innenfläche der Wikkelhülse 1 anlegen.

Der Anpreßdruck bzw. die radiale Spannkraft ergibt sich aus dem Hebelverhältnis der axialen zur radialen Spannfläche bezogen auf die Auflagerung des Spannsystems 16 mit seiner als Schneide ausgebildeten Kante 19 in der Pfanne 24, welche die Kolbenzylindereinheit auf die Aufnahmescheibe 3 ausübt Durch die gleichmäßige Verteilung der Spannsegmente 16 am Umfang der Aufnahmescheiben 2, 3 wird eine sehr gute Zentrierung erreicht.

Die radiale Spannfläche 20 des Spannsegments 16 ist wuistförmig ausgebildet. Die Krümmung des Spannsegmentes 16 ist der Innenfläche der Wickelhülse 1 angepaßt. Diese Formgebung gewährleistet eine besonders schonende Behandlung der Wickelhülse 1. Die Wulstkrümmung der radialen Spannfläche 20 ist wesentlich größer als die Krümmung des Spannsegmentes und kann in weiten Grenzen frei gewählt werden.

Das Spannsegment 16 ist mit einer Nase 21 versehen, die in eine entsprechende Nut der Aufnahmescheibe 2 bzw. 3 eingreift. Die Nase 21 verhindert ein seitliches Verschieben des Spannsegments 16 längs der Kante 19. In die Spannsegmente 16 ist ferner eine Nut 22 eingearbeitet, in die eine umlaufende Rückstellfeder 23 eingelassen ist. Durch diese Feder wird eine Rückstellkraft auf die Spannsegmente 16 ausgeübt, so daß sie beim Lösen der Spannvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückschwenken. Selbstverständlich kann die umlaufende Rückstellfeder 23 auch durch einzelne Federelemente ersetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für eine Wickelhülse, mit gegen deren Enden mittels eines in axialer Richtung wirkenden Antriebs verstellbaren Spannköpfen, die in einem regelmäßigen Vieleck angeordnete Abstützflächen für eine diesen Flächen entsprechende Anzahl von Spannsegmenten aufweisen, welche Spannsegmente in Spannstellung mit mindestens einer im wesentlichen senkrecht zur Wickelachse stehenden axialen Spannfläche an der Stirnfläche und mit einer radialen Spannfläche am Innenmantel der Wickelhülse anliegen und unter der Wirkung von Rückstellfedern in eine Kippstellung gelangen, dadurch gekennzeichnet,