DE29604307U1 - Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und Wickelmaschinen - Google Patents
Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und WickelmaschinenInfo
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Description
04.03.1996
Kampf GmbH & Co. Maschinenfabrik, Wiehl
Die Erfindung bezieht sich auf eine Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid-
und Wickelmaschinen mit einer zentralen Antriebswelle, auf deren Umfang mit Abstand verteilt angeordnete Längsnuten mit darin in radialer Richtung verschiebbar
gelagerten und vorzugsweise durch Verändern des Drucks in jeweils einem aufblähbaren Druckmittelschlauch steuerbare Gleitleisten angeordnet sind und mit
wenigstens einem auf der Antriebswelle sitzenden ringförmigen Grundkörper, an dessen Innenfläche die Gleitleisten anliegen und an dessen Außenfläche schräge Laufflächen
zum Zusammenwirken mit zur lösbaren Festlegung und drehfesten Kupplung von aufschiebbaren Wickelhülsen dienenden Spannelementen vorgesehen sind, die in
Ausnehmungen eines gegenüber dem Grundkörper verdrehbaren Spannrings gehalten sind.
Bei einer durch die deutsche Patentschrift 42 44 218 bekanntgewordenen Friktionswickelwelle
sind Wickelkernhalterungen vorhanden, die aus einem federbelasteten Drehteil als Klemmkörper bestehen, der unter Federspannung mit einer dachförmigen
Kante an der Wickelhülsen-Innenfläche anliegt und dabei einen aufgrund von Toleranzen
gegebenenfalls vorhandenen Abstand zwischen der Außenfläche des Spannrings und der Wickelhülsen-Innenfläche überbrückt. Zur festen Abstützung der Wickelhülse
durch Überbrückung des Abstands sind über den Umfang verteilt im Spannring Wickelkernabstützungen vorgesehen, die verschiedenartig gestaltet sein können. So
besteht in einer ersten Ausführungsform eine solche Wickelkernabstützung aus einem
Druckbolzen, der in einer radialen Führung am Spannring beweglich geführt ist. Mit
seinem inneren Ende liegt der Druckbolzen an einer als Schrägfläche ausgebildeten
Lauffläche an. Eine alternative Wickelkernabstützung besteht aus einem Verdrehstützteil,
das am Spannring drehbar gelagert ist.
-2 -/M.KA.0383.DE GM ·---..
Beim Aufbringen der Wickelhülsen auf die Friktionswickeiweiie müssen die Wickelhülsen
in einer bestimmten Drehrichtung aufgebracht werden, um die dachförmigen Kanten der Wickelkernhaiterungen zur Außenfläche des Spannrings soweit einzuschwenken,
daß das Auffschieben der Wickelkerne erst möglich wird. Während des Aufschiebens der Wickelhüisen und auch noch zu Beginn des Drehvorgangs
liegen der Druckbolzen bzw. ein Führungsteil des Verdrehstützteils an der tiefsten
Stelle der Schrägfläche, so daß der Druckbolzen und bzw. das Verdrehstützteil dann
noch nicht über die Außenfläche des Spannrings hinausragen, mithin das Aufstecken
der Wickelhülsen nicht gestört wird. Mit weiterer relativer Verdrehung des Grundkörpers
und des Spannrings werden über die Schrägfläche der Druckbolzen bzw. der Verdrehstützteil so bewegt, bis diese Elemente in einer Anlageposition an die Wickelhülseninnenfläche
gelangen. Dadurch wird der Abstand fest überbrückt und eine Zentrierung und Ausrichtung der Wickelkerne erreicht.
Da der Grundkörper unmittelbar auf der Antriebswelle sitzt, sind sonst notwendige
Wälzlager nicht erforderlich, so daß zwar relativ große Wickeirollen aufgewickelt und
vergleichsweise schmale Schnittbreiten erzielt werden können. Jedoch ist die vorbekannte Friktionswickeiweiie wegen der speziellen Ausgestaltungen der Wickelkernhaiterungen
und der Wickelkernabstützungen recht kompliziert und damit auch sehr kostenträchtig, da die Klemm- und Spannelemente jeweils für den speziellen
Einsatzfall besonders hergestellt werden müssen. Auch ist für das Zurückführen der
Wickelkernabstützungen in ihrer eingezogene Ausgangslage zum Abnehmen und Aufstecken neuer Wickelhülsen ein Zurückgleiten der federbelasteten Druckbolzen
bzw. des Verdrehstützteils notwendig. Bei dieser Rückstellung kann aber beispielsweise
bei geringem Neigungswinkel der Schrägführungen die Kraft so klein sein, daß Hemmungen auftreten können, die eine Rückstellung gefährden. Um dies zu vermeiden,
sind zwischen dem Haltering und dem Grundkörper Rückdrehfedern notwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Friktionswickeiweiie der eingangs
genannten Art zu schaffen, die trotz ihrer Eignung zum Aufwickeln relativ großer
Wickeirollen bei kleinster Schnittbreite sich dennoch durch ein sanftes und gleichmäßiges
Aufwickeln auszeichnet und mit besonders einfachen Mitteln ein leichtes Be- und Entstücken der Wickelhülsen auf der Friktionswickeiweiie ermöglicht.
- 3 - / M.KA.0383.DE GM l»' *··' ' l··' #..:
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannelemente von
auch im ungespannten Zustand der Friktion geringfügig über die Außenfläche des Spannrings vorstehenden, zugleich zur Verschiebeführung der Wickelhülsen dienenden
Kugeln gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform haben die Spannelemente eine Doppelfunktion, nämlich einmal dienen sie als Klemmelemente für die Wickelhülsenabstützung
bzw. Kupplung mit der Friktionswickelwelle und zum anderen dienen sie
beim Be- und Entstücken der Friktionswickelwelle als Kugelbuchsen. Durch die
Ausbildung der Elemente als sich in alle Richtungen bewegbare Kugel wird die Möglichkeit geschaffen, gleichzeitig die Hülsen zu spannen und im entspannten
Zustand den Wickelhülsentransport zu erleichtern. Außerdem ist eine Kugel ein reines
Kaufteil, so daß hier ein besonders preiswertes Mittel zum Spannen und Führen der
Wickelhülsen gefunden worden ist.
Die selbe Aufgabe läßt sich bei einer anderen Ausführungsform auch dann lösen,
wenn gemäß Anspruch 2 zusätzlich zu den zur Festlegung und Kupplung der Wickelhülsen
dienenden Spannelemente zur Verschiebeführung der Wickelhülsen dienende Kugeln vorgesehen sind, die in ungespanntem Zustand der Friktion geringfügig über
die Außenfläche des Spannrings vorstehen. In diesem Fall dienen die Kugeln ausschließlich
dem besseren Abrollen der Wickelhülsen. Sie funktionieren mithin nur als Kugelführung und nicht zum Spannen der Friktion. Das Spannen erfolgt hierbei in
Anwendung des Merkmals des Anspruchs 3 von Zylinderrollen, die ebenso wie die Kugeln im Spannring gelagert sind und mit diesem bewegt werden. Dabei werden die
Zylinderrollen analog der Ausführung gemäß Anspruch 1 über schräg verlaufende Laufflächen in der Außenfläche des Grundkörpers nach außen geschoben, während
die Kugeln ihre Stellung unverändert beibehalten.
Es hat sich gezeigt, daß es völlig ausreicht, wenn die Kugeln im unbelasteten Zustand
ca. 0,1 bis 0,2 mm über die Außenfläche des Spannrings hervorstehen. Beim Aufschieben
der Wickelhülsen werden dann nur die Kugeln berührt, so daß das Be- und Entstücken im unbelasteten Zustand keinerlei Probleme mit sich bringt.
In einer bevorzugten Ausführung mit Verwendung der Kugeln als Spannelemente hat
es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn an den - in Umfangsrichtung gesehen -
Enden der mit den Spannelementen zusammenwirkenden Laufflächen des Grundkörpers
Vertiefungen zur Aufnahme der Enden eines gewölbten und auf die Spannelemente einwirkenden Federblechs angeordnet sind. Dieses vorzugsweise gebogene
Federblech erfüllt zwei Aufgaben. So werden erstens durch dieses Federblech die Kugeln immer nach außen gedrückt, wodurch sichergestellt ist, daß die Kugeln jeder
Friktion an einer Wickelhülsen anliegen, unabhängig davon, wie die Toleranzen sind.
Daher werden immer alle Friktionen, die im Bereich einer Wickelhülse liegen, gespannt
und sie tragen somit zur Mitnahme der Wickelhülse bei. Zweitens kann durch das vorzugsweise aus Stahlblech und damit harte Federbiech auf ein Härten der
schräg verlaufenden Laufbahnen verzichtet werden. Im übrigen wird durch die
Vertiefungen an den Laufbandenden vermieden, daß sich das Federblech zwischen Grundkörper und Spannring verklemmt. Die Federwirkung des Federblechs wird
dadurch erreicht, daß es mit leichter Vorspannung eingebaut wird.
Zu einem sanften und gleichmäßigen Aufwickeln trägt ferner bei, wenn gemäß dem
Merkmal des Anspruchs 7 die Gleitleisten von einem zumindest an der der Innenfläche
des Grundkörpers zugewandten Anlagefläche ein Gleitmittel, z. B. Öl, abgebenden Gleitmaterial gebildet sind oder aber in einer alternativen Ausführung von
eingeölten Filzleisten bzw. wenn die Gleitleisten direkt von flexiblen, aus ein Schmierfett
abgebenden Material bestehenden Leisten gebildet sind.
Das aus den Filzleisten austretende Öl sorgt dafür, daß die Gleitpartner Stahlwelle
(Antriebswelle) und Friktionskörper (Grundkörper) durch einen sehr dünnen Ölfilm
voneinander getrennt sind und somit ein "Fressen" der Friktionskörper verhindert
wird. Dadurch erhält man eine zuverlässig funktionierende und vergleichsweise hoch
belastbare Friktionswickelwelle. Die eingeölten Filzleisten haben weiterhin den Effekt,
daß die Gleitbewegung frei von "Stick-Slip" ist, also sehr sanft und gleichmäßig ist.
Dies wirkt sich gleichfalls positiv auf den Wickelprozeß aus.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Kugelfriktion,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie U-Il der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Friktion,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Friktion,
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl der Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 5,
Fig. 8 eine der Ausführung nach Fig. 1 entsprechende Friktion mit einer zusätzlichen
Spannvorrichtung und
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8
In den Figuren 1 und 2 ist eine Friktion einer im einzelnen nicht gezeigten Rollenschneid-
und Wickelmaschine dargestellt. Die Friktionswickelwelle besteht aus einer zentralen Antriebswelle 1 mit drei am Umfang verteilt angeordneten Längsnuten 2, in
denen jeweils eine zur Außenseite hin weisende Gleitleiste 3 und ein diese radial
bewegbarer aufblasbarer Druckmittelschlauch 4 enthalten sind. Auf der Antriebswelle
1 sitzt ein ringförmiger Grundkörper 5, an dessen Innenfläche die Gleitleisten 3 zur
Anlage kommen. Die sich über die gesamte Länge oder im wesentlichen über die gesamte Länge der Antriebswelle erstreckenden Gleitleisten bestehen entweder aus
ölgetränkten Filzleisten oder aber aus einem Gleitmaterial, das Schmierstoff abgeben
kann. Auf der Außenseite des Grundkörpers sind über den Umfang verteilt mehrere schrägverlaufende Laufflächen 6 angeordnet, die mit als Kugeln ausgebildeten Spannelementen
7 zusammenwirken. Die Kugeln 7 sind in Ausnehmungen 8 eines Spannrings 9 angeordnet und zwar derart, daß sie auch im ungespannten Zustand der
Friktion etwa 0,1 bis 0,2 mm über die Außenfläche des Spannrings hervortreten. In
Fig. 1 sind mit 11 ein Distanzring und mit 12 ein Sicherungsring bezeichnet. Der aus
einem Gleitmaterial bestehende Distanzring 11 liegt lose zwischen je zwei Friktionen.
Die dargestellte Anordnung funktioniert wie folgt:
Zu Beginn eines Aufwickelvorgangs werden nicht dargestellte Wickelhülsen auf die
Friktionswickelwelle aufgesteckt. Da die Kugeln 7 etwas über die Außenseite des Spannrings 9 vorstehen, lassen sich die Wickelhülsen sehr leicht in axialer Richtung
-6-/M.KA.0383.DE GM
auf die Friktionswickelwelle, bis in die jeweils gewünschte bzw. erforderliche Position
aufschieben. Vorher ist der Blähschlauch 4 aufgeblasen worden, so daß über die Gleitleisten 3 ein Reibschluß zum Grundkörper 5 hin erfolgt ist, so daß sich dieser zusammen
mit der Drehbewegung der Antriebswelle 8 entsprechend im Uhrzeigersinn mitdreht. Dadurch werden die Kugeln 7 aufgrund der Schräglage der Laufflächen 6
weiter nach außen gedrückt, wodurch schließlich die Wickelhülsen fest in ihrer eingenommenen Lage gehalten werden. Im entspannten Zustand der Friktion nehmen
die Kugeln wieder ihre ursprüngliche Lage ein, in der sie geringfügig über die Außenfläche
des Spannrings 9 hervorstehen. Damit kann auch die Entnahme der fertigen Wickelrollen besonders leicht vonstatten gehen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind die Kugeln in zwei nebeneinanderliegenden
Kugelreihen angeordnet. Solche Friktionen eignen sich für besonders hohe Tragbelastungen. Wegen der immer größer werdenden Hülsendurchmesser und
den auch zunehmend schmaler werdenden Wickelhülsen ist eine Anordnung von mindestens zwei Kugelreihen besonders vorteilhaft. So läßt sich bei größeren
Hülsendurchmessern zum Beispiel eine Kugelreihe in Umfangsrichtung gegenüber der
anderen Kugelreihe versetzt anordnen, so daß die Kugeln der einen Kugelreihe zum
Beispiel bei 15°, 45° usw. und die Kugeln der anderen Kugelreihe bei 30°, 60° usw.
angeordnet werden. Ein derartiger Kugelversatz ergibt gleichmäßige Druckpunkte, so
daß es an den Wickelhülsen nicht zu unerwünschten Eindellungen kommen kann. Es
ist durchaus denkbar, bei noch größeren Hülsendurchmessern vier oder sogar sechs
Kugelreihen anzuordnen, die in der vorbeschriebenen Weise jeweils versetzt zu der
jeweils benachbart angeordneten Kugelreihe angeordnet sind. Ganz gleich, ob es nun
zwei oder sechs Kugelreihen sind und unabhängig vom Durchmesser der Antriebswelle
läßt sich der Abstand aufeinanderfolgender Kugeln in Umfangsrichtung vorteilhafterweise
jeweils innerhalb einer Kugelreihe zwischen mindestens 55 mm und maximal 85 mm halten. Wenn Kugeln einer Kugelreihe in geringerem Abstand als das
vorgenannte Mindestmaß eingesetzt werden, dann sind die damit zusammenwirkenden Rollflächen bzw. Rampen zu steil, mit der Folge, daß der Klemmeffekt nicht
feinfühlig genug eingestellt werden kann. Im umgekehrten Fall, wenn vergleichsweise
wenig Kugeln innerhalb einer Kugelreihe eingesetzt werden, d. h. die Abstände über
den Maximalbereich hinausgehen, dann werden die Rollflächen bzw. Rampen zu lang und es ergibt sich dann keine einwandfreie Klemmwirkung mehr.
-T-I M.KA.0383.DE GM
Bei dem in den Figuren 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Kugeln
nicht als Spannelemente, sondern lediglich als Führungselement für die Verschiebebewegung
der Wickelhülsen. Das Spannen der Wickelhülsen erfolgt über besondere Spannelemente 13, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zylinderrollen
ausgebildet sind. Die Zylinderrollen 13 wirken mithin mit den schräg angeordneten
Laufflächen 6 zusammen, während die Kugeln in ihren Ausnehmungen 8 des Spannrings
5 unverändert gehalten werden.
Schließlich zeigen die Figuren 8 und 9 eine zusätzliche Spanneinrichtung für die
Kugeln 7 bei einer der Figuren 1 und 2 entsprechenden Ausführungsvariante. Wie insbesondere aus Figur 9 zu entnehmen ist, sind an den - in Umfangsrichtung
gesehen - Enden der schrägen Laufflächen 6 Vertiefungen 14 angeordnet, in die die
Enden eines unter Vorspannung gehaltenen, aus Stahlblech bestehenden Federblechs
15 eingesetzt wird, das die Kugeln in Richtung nach außen hin zusätzlich belastet,
wodurch eine noch bessere Anlage der Kugeln an den Wickelhülsen gewährieistet ist,
unabhängig davon, wie die Toleranzen sind. Durch die Form des Federbleches 15
wird ein Verklemmen des Federbleches zwischen Grundkörper und dem Spannring verhindert. In diesem Fall brauchen die Laufflächen 6 nicht gehärtet zu werden, da
jeweils die Kugel über das gehärtete Federblech läuft.
Claims (12)
1.
Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und Wickelmaschinen mit einer
zentralen Antriebswelle (1), auf deren Umfang mit Abstand verteilt angeordnete Längsnuten (2) mit darin in radialer Richtung verschiebbar gelagerten und vorzugsweise
durch Verändern des Drucks in jeweils einem aufblähbaren Druckmittelschlauch (4) steuerbare Gleitleisten (3) angeordnet sind und mit wenigstens einem
auf der Antriebswelle (1) sitzenden ringförmigen Grundkörper (5), an dessen Innenfläche
die Gleitleisten (3) anliegen und an dessen Außenfläche schräge Laufflächen (6) zum Zusammenwirken mit zur lösbaren Festlegung und drehfesten Kupplung von
aufschiebbaren Wickelhülsen dienenden Spannelementen (7) vorgesehen sind, die in
Ausnehmungen (8) eines gegenüber dem Grundkörper (5) verdrehbaren Spannrings
(9) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente
von auch im ungespannten Zustand der Friktion geringfügig über die Außenfläche des
Spannrings (9) vorstehenden, zugleich zur Verschiebeführung der Wickelhülsen dienenden Kugeln (7) gebildet sind.
2.
Friktionswickelwelle, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugeln (7) innerhalb des Spannrings (9) in mehreren nebeneinanderliegenden
Kugelreihen angeordnet sind.
3.
Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und Wickelmaschinen mit einer
zentralen Antriebswelle (1), auf deren Umfang mit Abstand verteilt angeordnete Längsnuten (2) mit darin in radialer Richtung verschiebbar gelagerten und vorzugsweise
durch Verändern des Drucks in jeweils einem aufblähbaren Druckmittelschlauch (4) steuerbare Gleitleisten (3) angeordnet sind und mit wenigstens einem
auf der Antriebswelle (1) sitzenden ringförmigen Grundkörper (5), an dessen Innen-
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fläche die Gleitleisten (3) anliegen und an dessen Außenfläche schräge Laufflächen
(6) zum Zusammenwirken mit zur lösbaren Festlegung und drehfesten Kupplung von aufschiebbaren Wickelhülsen dienenden Spannelemente (13) vorgesehen sind, die in
Ausnehmungen eines gegenüber dem Grundkörper (5) verdrehbaren Spannrings (9) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den
Spannelementen (13) auch im ungespannten Zustand der Friktion geringfügig über die
Außenfläche des Spannrings (9) vorstehende, zur Verschiebeführung der Wickelhülsen
dienende Kugeln (7) vorgesehen sind.
4.
Friktionswickelwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannelemente von Zylinderrollen (13) gebildet sind.
15
5.
Friktionswickeiwelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln im unbelasteten Zustand der Friktion etwa 0,1 bis 0,2 mm über die Außenfläche des Spannrings (9) hervorstehen.
6.
Friktionswickelwelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an den - in Umfangsrichtung gesehen Enden
der mit den Spannelementen (7) zusammenwirkenden Laufflächen (6) des Grundkörpers (5) Vertiefungen (14) zur Aufnahme der Enden eines gewölbten und
auf die Spannelemente (7) einwirkenden Federblechs (15) angeordnet sind.
7.
Friktionswickelwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die schrägen Laufbahnen (6) ungehärtet sind.
- 10-/M.KA.0383.DE GM
8.
Friktionswickelwelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitleisten (3) von einem zumindest an der der
Innenfläche des Grundkörpers (5) zugewandten Anlagefläche ein Gleitmittel, wie z. B.
Öl, abgebenden Gleitmaterial gebildet sind.
9.
Friktionswickelwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitleisten von eingeölten Filzleisten (3) gebildet sind.
10.
Friktionswickelwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitleisten (3) von flexiblen, aus ein Schmierfett abgebendem Material bestehenden
Leisten gebildet sind.
11.
Friktionswickelwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugeln (7) der einen Kugelreihe gegenüber den Kugeln (7) der benachbarten
anderen Kugelreihe(n) in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
12.
Friktionswickelwelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß bei beliebigem Durchmesser der Antriebswelle (1) der Abstand aufeinanderfolgender Kugeln (7) in Umfangsrichtung
jeweils innerhalb einer Kugelreihe mindestens 55 mm und maximal 85 mm beträgt.
Priority Applications (4)
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DE29604307U DE29604307U1 (de) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und Wickelmaschinen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE29604307U1 true DE29604307U1 (de) | 1996-08-01 |
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DE29604307U Expired - Lifetime DE29604307U1 (de) | 1995-05-03 | 1996-03-08 | Friktionswickelwelle, insbesondere für Rollenschneid- und Wickelmaschinen |
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