DE2809947A1 - Coiled material strip mounting - has expanding segmented cylindrical mandrel fitting on polygonal section spindle and including internal thruster balls or needles - Google Patents

Abstract

The mounting is for a material strip coiled into a roll and particularly for a paper loading mechanism, having a cylindrical mandrel for the coil fitted on a spindle. The portion of the spindle enclosed by the mandrel is of polygonal cross-section, and the mandrel is divided in the lengthwise direction into segments expandible in the radial direction. Inside the segments are thruster members acting against the outside of the polygonal spindle section. These members can be balls or cylindrical needles, engaging in mating recesses in the segment inside surfaces.

Description

Halterung für eine rollenförmig aufgespulteHolder for a roll-shaped wound

Materialbahn Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine rollenförmig aufgespulte Materialbahn, insbesondere für Papierbeschickungsanlagen, mit einem auf eine Achse aufgesetzten zylindrischen Aufnahmedorn für die Spule.Material web The invention relates to a holder for a roll-shaped Coiled web of material, in particular for paper loading systems, with a Cylindrical mandrel for the bobbin placed on an axis.

Derartige Halterungen finden z.B. in Papierbeschickungsanlagen Anwendung, wobei die rollenförmig aufgespulten Materialbahnen im Dauerbetrieb über eine Beschickungseinrichtung zugeführt werden. Zu dieser gehört meist ein Halterungspaar, deren Halterungen an den Enden im wesentlichen in kegelig auslaufen und die an beiden Seiten die Mittelöffnung einer Spule bzw. eines Spulendorns eingreifen. Somit ist die Spule um eine durch diese Halterungen gebildete Achse drehbar gehalten, so daß die Materialbahn abgewickelt werden kann.Such brackets are used, for example, in paper loading systems, wherein the roll-shaped wound material webs in continuous operation via a loading device are fed. This usually includes a pair of brackets, their brackets the ends taper essentially in a conical shape and the central opening on both sides engage a bobbin or a bobbin mandrel. So the coil is through by one these brackets formed axis rotatably held so that the material web unwound can be.

In mindestens eine der beiden Halterungen ist meist eine Bremsvorrichtung eingebaut, um dem Einfluß der von der Materialbahn her ausgeübten Zugbeanspruchung entgegenwirken und die Drehung der Halterungen und der Spule entsprechend der Leistung der beschickten Maschine anpassen zu können.There is usually one in at least one of the two brackets Braking device built in to the influence of the tensile stress exerted by the material web counteract and the rotation of the brackets and the coil according to the power to be able to adapt to the loaded machine.

Es ist aber denkbar, daß bei einem Abbremsen einer oder beider halterungen durch die Bremsvorrichtung zwischen der Spule und der Halterung Kräfte auftreten, zu deren über tragung die zwischen diesen Teilen nerrschende Reibung nicht mehr ausreicht. In diesen Fällen kann die Spule dann während der Drehung gegenüber der Halterung rutschen bzw. schlüpfen, so daß die Papierbahn ohne die erforderliche Zugspannung abgewickelt wird; dies heißt, daß die einwandfreie Funktion der beschickten Maschine nicht gewährleistet ist, da die Einhaltung der richtigen Zugspannung hierfür eine wesentliche Voraussetzung ist.But it is conceivable that one or both brackets when braking forces occur through the braking device between the coil and the bracket, for their transmission, the friction between these parts no longer applies sufficient. In these cases, the spool can then rotate with respect to the Holder slip or slip, so that the paper web without the required Tension is unwound; this means that the loaded Machine is not guaranteed, because the maintenance of the correct tensile stress for this is an essential requirement.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Halterung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die zwischen der Spule und dem Aufnahmedorn bestehende Reibung bei wachsender Bremskraft selbsttätig verstärkt wird.Proceeding from this, the object of the invention was to provide a holder of the type mentioned in such a way that the between the coil and the receiving mandrel existing friction is automatically increased with increasing braking force.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß sich dies dadurch erreichen lassen könnte, daß die Halterung bzw.The invention is based on the knowledge that this is thereby could achieve that the bracket or

ihr Aufnahmedorn beim Entstehen einer Bremswirkung in seitlicher Richtung auseinanderspreizt, um dadurch den auf die Spule oder den Spulendorn ausgeübten Druck zu verstärken. Es könnte also die Reibung gegenüber der Spule in demselben Maße zunehmen, in dem die Bremskraft zugenommen hat, so daß hierdurch die Bremswirkung voll übertragen werden kann, ohne daß die Spule rutscht bzw. schlüpft.your arbor when a braking effect occurs in the side direction spreads apart to thereby the exerted on the bobbin or the bobbin mandrel Increase pressure. So there could be the friction against the coil in the same The extent to which the braking force has increased, so that the braking effect is thereby increased can be fully transferred without the coil slipping or slipping.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der vom Aufnahmedorn umgebene Teil der Achse einen polygonalen Querschnitt hat, daß der Aufnahmedorn in Längsrichtung in mehrere, in radialer Richtung auseinander spreizbare Segmente unterteilt ist und daß an der Innenseite der Segmente an den Außenseiten der Achse angreifende Druckelemente angeordnet sind.To solve the above-mentioned object, it is proposed according to the invention that that the part of the axis surrounded by the mandrel has a polygonal cross-section, that the receiving mandrel in the longitudinal direction in several, apart in the radial direction expandable segments is divided and that on the inside of the segments to the Outer sides of the axle acting pressure elements are arranged.

Ohne diese Druckelemente könnte sich der Aufnahmedorn gegenüber der Achse frei drehen. Die Druckelemente liegen jedoch an den aufgrund des polygonalen Querschnitts vorhandenen flächigen Außenseiten der Achse an, und zwar zunächst dort, wo der größte Abstand zu der zylindrischen Innenfläche des jeweils zugeordneten Segments vorhanden ist. Mit zunehmender Drehbeanspruchung wird das Druckelement in Richtung auf eine der Kanten dieses Achsquerschnittes wandern, so daß hierdurch die Segmente auseinandergedrückt werden und sich die Reibung gegenüber einer auf dem Aufnahmedorn sitzenden Spule entsprechend vergrößert.Without these pressure elements, the receiving mandrel could be opposite the Rotate the axis freely. However, the printing elements are due to the polygonal Cross-section existing flat outer sides of the axis, initially there, where the greatest distance to the cylindrical inner surface of each associated Segment exists. With increasing torsional stress, the pressure element wander in the direction of one of the edges of this axle cross-section, so that this the segments are pushed apart and there is friction against one on seated on the arbor Coil enlarged accordingly.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Druckelemente Kugeln oder zylindrische Nadeln, die mit einem Teil ihres Querschnitts in entsprechend geformte Nuten an der Innenseite der Segmente eingreifen und die somit drehbar sind, so daß sie an den flächigen Außenseiten der Achse entlangrollen können. Zweckmäßig wird der größte Abstand zwischen einer solchen Außenseite und der zylindrischen Segment-Innenseite etwa so groß wie der Radius der Kugeln oder Nadeln sein. Günstig ist es ferner, wenn jedes Segment zwei zur Achse parallel verlaufende Nuten aufweist, so daß jedes Segment entlang zweier Drucklinien gehalten und geführt ist.In an advantageous embodiment of the invention, the pressure elements are Spheres or cylindrical needles that correspond to part of their cross-section in shaped grooves engage on the inside of the segments and are therefore rotatable, so that they can roll along the flat outer sides of the axle. Appropriate becomes the greatest distance between such an outside and the cylindrical one The inside of the segment should be about the same size as the radius of the balls or needles. Cheap it is also if each segment has two grooves running parallel to the axis, so that each segment is held and guided along two pressure lines.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Achse einen sechseckigen Querschnitt, während der Aufnahmedorn in drei Segmente unterteilt ist. Dies bedeutet, daß der Innenseite eines Segmentes jeweils zwei flächige Außenseiten der Achse zugeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention, the axis a hexagonal cross-section, while the receiving mandrel is divided into three segments is. This means that the inside of a segment has two flat outer sides assigned to the axis.

Ferner können die Segmente zwischen einem oberen Aufsteck-Kegel und einem Unterteil in radialer Richtung beweglich gehalten sein.Furthermore, the segments between an upper slip-on cone and a lower part be held movably in the radial direction.

Die gegebenenfalls erforderliche Abbremsung der Halterung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Günstig ist es z.B., wenn das Unterteil Bestandteil einer Bremstrommel oder dergleichen ist, deren Drehbeweglichkeit durch Reibschluß steuerbar ist.Any necessary braking of the bracket can done in different ways. It is beneficial, for example, if the lower part is a component a brake drum or the like, the rotational mobility of which is due to frictional engagement is controllable.

Die vorgeschlagene Halterung bietet aber nicht nur den obengenannten funktionellen Vorteil, der in einer selbsttä -tigen Erhöhung der Reibung in Abhängigkeit von der Größe der Abbremsung besteht, sondern sie gewährleistet auch einen konstruktiv einfachen Aufbau und eine kostengünRige Herstellung. So kann der Aufnahmedorn z.B. aus einer zylindrischen Hülse von entsprechender Wandstärke dergestalt werden, die man zunächst mit einer der Anzahl der .erforderlichen Nuten entsprechenden Anzahl von achsparallelen Bohrungen versieht. Anschließend kann die Hülse mit einem solchen Radius ausgedreht werden, daß aus den Bohrungen Nuten von etwa halbkreisförmigem Querschnitt entstehen.The proposed bracket not only offers the above functional advantage that is dependent on an automatic increase in friction on the size of the braking, but it also ensures a constructive simple structure and inexpensive manufacture. So the mandrel can e.g. be made from a cylindrical sleeve of appropriate wall thickness, the first with a number corresponding to the number of grooves required provided by axially parallel holes. Then the sleeve with such a Radius are turned out that from the bores grooves of approximately semicircular Cross-section arise.

Schließlich wird die Hülse in die erforderliche Zahl von Segmenten zerteilt. Das Herstellungsverfahren ist somit sehr einfach, zumal es mit einfachen Maschinen - Bohrmaschine und Drehbank - ausgeführt werden kann, ohne daß Herstellungsschwierigkeiten wie bei anderen technischen Ausführungsarten entstehen.Finally, the sleeve is cut into the required number of segments divided. The manufacturing process is thus very simple, especially since it is simple Machines - drill and lathe - can be run without manufacturing difficulties as with other technical designs.

Wenn jedes Segment nur über zwei Berührungslinien, an denen die Druckelemente angreifen, mit der Achse in Verbindung steht, läßt sich die Erhöhung der Bremswirkung und eine Anpassung an diese Erhöhung sehr genau erreichen, und zwar jeweils in demselben Maße, in dem das Bremsmoment entsteht, zunimmt oder abnimmt.If each segment only has two lines of contact on which the Attack pressure elements with which the axis is in connection, the increase can be achieve the braking effect and an adaptation to this increase very precisely, and although in each case to the same extent in which the braking torque arises, increases or decreases.

Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine halterung; Fig. 2 in verkleinertem Maßstab einen Querschnitt der halterung nach Fig. 1 in IIvhe des Aufnahmedorns; Fig. 3, 4 und 5 in verschiedenen Abschnitten die Herstellung der Segmente; Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform.Two particularly preferred embodiments of the Invention described in more detail with reference to a drawing. In detail: Fig. 1 a longitudinal section through a bracket; 2 shows a cross-section on a reduced scale the holder of Figure 1 in IIvhe of the receiving mandrel; Fig. 3, 4 and 5 in different Sections making the segments; 6 shows a longitudinal section through a modified one Embodiment.

Bei einer Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 hat die Halterung eine Achse 1, die über einen Teil ihrer Länge als Teil 2 mit sechseckigem Querschnitt ausgebildet ist. Auf das obere Ende der Achse 1 ist ein Aufsteck-Kegel 3 aufgesetzt, während der Teil 2 von einem Aufnahmedorn 4 umgeben ist.In an embodiment according to FIGS. 1 and 2, the holder has a Axis 1, which over part of its length as part 2 with a hexagonal cross-section is trained. A plug-on cone 3 is placed on the upper end of the axle 1, while the part 2 is surrounded by a mandrel 4.

Nach unten hin schließt eine Bremstrommel 5 an. Über Kugellager 6 ist die Achse 1 in einer IIülsc 7 drehbar gelagert.A brake drum 5 adjoins it at the bottom. About ball bearings 6 the axis 1 is rotatably mounted in a IIülsc 7.

Letztere ist in einen Kolben 8 eingesetz-t, der zu einem hydraulischen Richtzylinder gehört. Über den oberen Rand der Hülse 7 kann eine reibschlüssige Verbindung zur Bremstrommel 5 hergestellt werden. Die beiden Kugellager 6 gewährleisten eine verkantungsfreie Anordnung der Achse 1 und einen guten Lauf derselben, während andererseits die Halterung in ausreichendem Maße mechanisch beanspruchbar ist.The latter is inserted into a piston 8, which leads to a hydraulic Straightening cylinder belongs. Over the upper edge of the sleeve 7 can be a frictional Connection to the brake drum 5 can be made. The two ball bearings 6 ensure a tilt-free arrangement of the axis 1 and a good run of the same while on the other hand, the holder can be mechanically stressed to a sufficient extent.

Der Aufnahmedorn 4 ist aus drei Segmenten 9 gebildet, die zwischen dem Kegel 3 und der Bremstrommel 5 so angeordnet sind, daß sie sich in radialer Richtung auseinanderbewegen lassen. Jedes Segment 9 hat an der Innenseite zwei sich in axialer Richtung erstreckende Nuten 1o von halbkreisförmigem Querschnitt, in die zylindrische Nadeln 11 drehbar eingelegt sind (in Fig. 1 nicht dargestellt). Diese liegen jeweils in der Mitte zwischen zwei Längskanten des sechseckigen Teils 2 an den entsprechenden Außenseiten an.The receiving mandrel 4 is formed from three segments 9, which between the cone 3 and the brake drum 5 are arranged so that they are in radial Let direction move apart. Each segment 9 has two on the inside in the axial direction extending grooves 1o of semicircular cross-section, in the cylindrical needles 11 are rotatably inserted (not shown in FIG. 1). These are each in the middle between two longitudinal edges of the hexagonal part 2 on the corresponding outer sides.

Wenn jetzt aufgrund eines eingeleiteten Bremsvorganges die Drehung der Achse 1 herabgesetzt wird, während sich die auf den Aufnahmedorn 4 aufgesetzte Spule mit der aufgewickelten Papierbahn in der bisherigen Geschwindigkeit weiterzudrehen bestrebt ist, werden sich der Aufnahmedorn 4 bzw. die Segmente 9 relativ zu der Achse 1 mit ihrem Teil 2 in verstärktem Maße zueinander verdrehen, wobei die Nadeln 11 auf den ihnen jeweils zugeordneten Seitenflächen des Teils 2 in Richtung auf eine Längskante desselben abrollen.If now the rotation is due to an initiated braking process the axis 1 is reduced, while the seated on the mandrel 4 To continue rotating the bobbin with the wound paper web at the previous speed striving is, the mandrel 4 or the segments 9 are relative to the axis 1 with twist their part 2 to a greater extent to each other, the needles 11 on the side surfaces of the part 2 assigned to them in each case in the direction of a longitudinal edge unroll the same.

Hierdurch werden die Segmente 9 mit verstärkter Kraft auseinandergedrückt, so daß die Reibung zwischen ihnen und der hier nicht dargestellten Spule entsprechende vergrößert wird. Letztere wird damit auch bei steigender Bremswirkung immer noch in einem solchen Maße festgehalten, daß kein Rutschen bzw. Schlüpfen auftritt.As a result, the segments 9 are pushed apart with increased force, so that the friction between them and the coil, not shown here, is appropriate is enlarged. The latter is still the same even with increasing braking effect held to such an extent that slippage does not occur.

Nachfolgend soll unter Hinweis auf die Figuren 3 bis 5 die Herstellung der Segmente 9 beschrieben werden. Hierbei wird von einer Hülse 12 ausgegangen, die in Fig. 3 dargestellt ist und die entsprechend der gewünschten Anzahl von Nuten 1o mit entsprechenden Längsbohrungen 13 versehen wird. In einem nächsten Arbeitsgang wird die Hülse 12 so weit ausgedreht, bis aus den Bohrungen 13 die halbkreisförmigen Nuten lo entstanden sind (Fig. 4). Schließlich wird die Hülse 12 in einem letzten Arbeitsgang in die drei Segmente 9 geteilt (Fig. 5).In the following, with reference to FIGS. 3 to 5, the production of the segments 9 are described. This is based on a sleeve 12, which is shown in Fig. 3 and which corresponds to the desired number of grooves 1o is provided with corresponding longitudinal bores 13. In a next step the sleeve 12 is turned out so far that the bores 13 are semicircular Grooves lo have arisen (Fig. 4). Finally, the sleeve 12 is in a last Operation divided into the three segments 9 (Fig. 5).

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf Halterungen, die in axialer Richtung nicht verschiebbar sind, d.h., daß hier kein hydraulischer Kolben bzw Zylinder vorgesehen ist. Die Funktion dieser Halterung entspricht der zuvor beschriebenen Ausführung.The embodiment shown in Fig. 6 relates to brackets, which cannot be moved in the axial direction are, i.e. that here no hydraulic piston or cylinder is provided. The function of this bracket corresponds to the design described above.

Claims (6)

Ansprüche: 1. Halterung für eine rollenförmig aufgespulte Materialbahn, insbesondere für Papierbeschickungsanlagen, mit einem auf eine Achse aufgesetzten zylindrischen Aufnahmedorn für die Spule, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Aufnahmedorn (4) umgebene Teil (2) der Achse (1) einen polygonalen Querschnitt hat, daß der Aufnahmedorn (4) in Längsrichtung in mehrere, in radialer Richtung auseinanderspreizbare Segmente (9) unterteilt ist und daß an der Innenseite der Segmente (9) an den Außenseiten des polygonalen Achsenteils (2) angreifende Druckelemente (11) angeordnet sind. Claims: 1. Holder for a roll-shaped wound material web, especially for paper loading systems, with one mounted on an axis cylindrical receiving mandrel for the bobbin, characterized in that the from the receiving mandrel (4) surrounding part (2) of the axis (1) has a polygonal cross-section that the receiving mandrel (4) in the longitudinal direction into several segments which can be spread apart in the radial direction (9) is divided and that on the inside of the segments (9) on the outside of the polygonal axis part (2) engaging pressure elements (11) are arranged. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente Kugeln oder zylindrische Nadeln (11) sind, die mit einem Teil ihres Querschnitts in entsprechend geformte Nuten (io) an der Innenseite der Segmente (9) eingreifen.2. Holder according to claim 1, characterized in that the pressure elements Spheres or cylindrical needles (11) are attached to part of their cross-section in correspondingly shaped grooves (io) on the inside of the Segments (9) intervene. 3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (9j zwei Nuten (10) aufweist.3. Holder according to claim 1 or 2, characterized in that each Segment (9j has two grooves (10). 4. Halterung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der polygonale Achsenteil (2) einen sechseckigen Querschnitt hat und daß der Aufnahmedorn (4) in drei Segmente (9) unterteilt ist.4. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that that the polygonal axis part (2) has a hexagonal cross-section and that the The receiving mandrel (4) is divided into three segments (9). 5. Halterung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (9) zwischen einem oberen Aufsteck-Kegel (3) und einem Unterteil (5) in radialer Richtung beweglich gehalten sind.5. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that that the segments (9) between an upper slip-on cone (3) and a lower part (5) are held movable in the radial direction. 6. Halterung ::iach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil Bestandteil einer Bremstrommel (5) oder dergleichen ist, deren Drehbeweglichkeit durch Reibschluß steuerbar ist.6. Bracket :: iach one of the preceding claims, characterized in that that the lower part is part of a brake drum (5) or the like, whose Rotational mobility is controllable by frictional engagement.