DE3641256C1 - Spannkopf fuer Wickelhuelsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannkopf für Wickelhülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Spannkopf ist durch DE-GM 73 26 402 bekannt. Der passend in die Wickelhülse eingreifende zylindrische Abschnitt des Spannkopfs trägt einen Gewindegang mit dreieckförmigem Quer­ schnitt. Beim Einschrauben des Spannkopfs in eine Wickelhülse zertrennt der Gewindegang die inneren Lagen der normalerweise aus gewickelter Pappe ausgebildeten Hülse. Ein fester Sitz des Spannkopfs ist daher nicht gewährleistet, da bei hohen Drehmo­ menten zwischen diesem und der Hülse die durchtrennten Lagen abscheren können.

Die US-PS 22 31 140 zeigt einen Spannkopf mit kegelig ausgebil­ detem Abschnitt, welcher mehrere Gewindegänge mit im Querschnitt dreieckförmigen Zähnen trägt. Diese Zähne sind an ihrem von einem Kragen des Spannkopfs abgewandten Ende rechtwinklig zur Hülsenachsen begrenzt. Beim Einschrauben des Spannkopfs in eine Wickelhülse werden nicht nur die inneren Papplagen durch die spitzen Zähne zerschnitten, sondern auch durch die Zahnenden zerspant. Außerdem wird durch die kegelige Form des in die Hülse einführbaren Spannkopfteils die Wickelhülse stark verformt, ohne daß eine Zentrierung sichergestellt ist.

Spannköpfe für moderne Wickelmaschinen, beispielsweise gemäß DE-PS 32 43 994, müssen folgende Anforderungen erfüllen:

Die Baulänge des Spannkopfs muß kurz sein, damit die Verstellwe­ ge des Kopfes zum Einfahren in die und Ausfahren aus der Wickel­ hülse klein sind. Dies hat Einfluß auf die Dauer des Wickelwech­ sels und die Breite der auf der Wickelmaschine herstellbaren Rollen. Der Spannkopf muß ferner ohne Zerstörung der Wickelhülse einen Teil des hohen Wickelgewichts tragen können, wenn zur Be­ einflussung der Wickelhärte der Liniendruck der Wickelrolle auf den die Rolle tragenden Walzen der Maschine verringert wird. Dabei darf ein Durchbiegen der Wickelrolle nicht auftreten. Schließlich muß ein Gleiten der Wickelhülse auf dem Spannkopf sicher vermieden werden, wenn eine vollkommene Übereinstimmung der Drehung der Wickelhülse mit darauf auf- oder abzuwickelndem Gut und dem Spannkopf wegen einer Meßsignalabnahme an diesem verlangt wird. Dies ist Voraussetzung beispielsweise für die genaue Erfassung der Länge des auf- oder abzuwickelnden Bahngu­ tes oder für die Regelung der Wickelhärte des Gutes.

Gegenüber dem eingangs erwähnten Entwicklungsstand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf zu schaffen, der beim Einschrauben und Lösen die inneren Lagen der aus Pappe be­ stehenden Wickelhülsen weitgehend schont.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Lösung hat folgende Vorteile: Es wird eine Verletzung der Hülse vermieden, weil sich der Rundgewindegang in die Kartonla­ gen einpreßt, ohne diese zu durchtrennen. Dabei erleichtert die Formgebung des Gewindes das Einschrauben in die Hülse, wobei die inneren Kartonlagen relativ schonend vom sich stetig vergrößern­ den Gewindegang verformt werden.

Die Aufgabe wird auch durch die im Anspruch 2 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Diese Lösung erzielt die gleichen vorstehend erwähnten Vorteile. Zusätzlich ist die Gewindeform leichter durch kegeliges Überdre­ hen eines in üblicher Weise gefertigten Rundgewindes herstellbar.

Zweckmäßigerweise sind nach einer Weiterbildung der Erfindung die Kanten des Gewindegangs im Bereich unvollständiger Ausbil­ dung abgerundet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Spannkopfs, der in eine Wickelhülse eingeschraubt ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Spannkopfs nach Fig. 1 mit einem ein kegelig ausgebildetes Rund­ gewinde tragenden zylindrischen Abschnitt,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab durch einen Be­ reich des Spannkopfs mit einer Ausführungsform der Gewindegestaltung und

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3 mit einer eine andere Ausführungsform betreffenden Gewinde­ gestaltung.

Ein Spannkopf 10 greift mit einem zylindrischen Abschnitt 11 und einem darauf angeformten Gewinde 12 passend in eine Wickelhülse 13 ein, die mit ihrer Stirnfläche 14 an einem Kragen 15 des Spannkopfs abgestützt ist (Fig. 1 u. 2). Der Spannkopf 10 ist drehbar an einer Spindel 16 gelagert, welche längsverschiebbar eine Spindelführung 17 durchgreift. Derartige Spannköpfe 10 sind an beiden Enden der Wickelhülse 13 angeordnet. Dabei übernimmt der auf den Innendurchmesser der Wickelhülse 13 abgestimmte zylindrische Abschnitt 11 deren Zentrierung. Der Abschnitt 11, der mit einer Abschrägung 18 zum erleichterten Einführen des Spannkopfs 10 in die Wickelhülse 13 versehen ist, trägt außerdem einen wesentlichen Teil des Gewichtes der Hülse mit dem darauf aufgewickelten Gut.

Der Kragen 15 dient der axialen Lagesicherung der Wickelhülse 13. Im Zusammenwirken mit dem Gewinde 12, dessen Gewindegang 19 in die Wickelhülse 13 eingegraben ist, sichert der Kragen 15 die Wickelhülse während des Wickelbetriebs gegen Gleiten auf dem Spannkopf 10.

Der Kragen 15 weist zwei parallel zur Spannkopfachse 20 angeord­ nete, stiftförmige Mitnehmer 21 zum Übertragen von Drehmomenten auf. Ein solches Drehmoment muß aufgebracht werden, um den Spannkopf 10 in die Wickelhülse 13 ein- oder aus dieser heraus­ zuschrauben. Hierzu ist der Spannkopf 10 mit einer nicht darge­ stellten Antriebseinrichtung verbindbar. Beim während des Wickelbetriebs erfolgenden Umfangsantrieb der Wickelhülse 13 bzw. einer die Hülse enthaltenden Wickelrolle wird die Antriebs­ einrichtung vom Spannkopf 10 getrennt. Bei der Betriebsweise Zentrumsantrieb der Wickelhülse 13 kann die erwähnte Antriebs­ einrichtung sowohl zum Ein- und Ausschrauben des Spannkopfs 10 als auch zum rotatorischen Bewegen der Wickelhülse 13 bzw. der Wickelrolle herangezogen werden. Über die Mitnehmer 21 kann auch ein Bremsmoment auf den Spannkopf 10 übertragen werden, wenn das auf die Wickelhülse 13 aufgewickelte bahnförmige Gut in einer Abwickelstation mit einer gewissen Bahnspannung abgewickelt wer­ den soll.

Die Wickelhülse 13 ist aus verletzungsempfindlichen Kartonlagen aufgebaut. Um ein Durchtrennen dieser Kartonlagen zu vermeiden, ist das Gewinde 12 des Spannkopfs 10 als Rundgewlnde ausgestat­ tet. Der Gewindegang 19 hat daher keine scharfen Kanten, welche als Schneide auf die Kartonlagen der Wickelhülse 13 wirken könn­ ten. Die zwischen den einzelnen Wlndungen des Gewindegangs 19 liegenden Gewindelücken 22 weisen den Durchmesser des zylindri­ schen Abschnitts 11 auf. Zusätzlich zu den Gewindelücken 22 trägt auch der Gewindegang 19 des Abschnitts 11 einen Gewichts­ anteil der Wickelhülse 13 mit dem darauf befindlichen Gut.

Das in Fig. 3 als erste Ausführungsform dargestellte Profil des Gewindes 12 hat den gleichen Kerndurchmesser wie der zylindri­ sche Abschnitt 11. Von diesem ausgehend beginnt der Gewindegang 19 mit kleinem Profilquerschnitt und endet mit gleichbleibender Steigung unter stetiger Querschnittsvergrößerung am Kragen 15 mit geometrisch ähnlichem Querschnitt. Es ergibt sich also ein kegelig begrenztes Rundgewindeprofil, wie dies durch die strich­ punktierte Linie in Fig. 3 angedeutet ist. Die im Querschnitt parallel zur Spannkopfachse 20 verlaufenden Gewindelücken 22 verringern sich dabei in der Breite in Abhängigkeit von der Querschnittsvergrößerung des Gewindegangs 19.

Beim in Fig. 4 als zweite Ausführungsform dargestellten Profil des Gewindes 112 ist von einem Rundgewinde mit zylindrischer Grundform ausgegangen, welches einen dem Durchmesser des zylin­ drischen Abschnitts 111 entsprechenden Kerndurchmesser mit parallel zur Spannkopfachse 20 begrenzten Gewindelücken 122 hat. Ausgehend von diesem Durchmesser ist das Gewinde gegen den Kra­ gen 115 sich kegelig vergrößernd ausgebildet. Dieses Gewindepro­ fil kann durch kegeliges Überdrehen eines mit vollem Querschnitt ausgeformten Gewindeganges 119 erzielt werden (wie mit strich­ punktierten Linien angedeutet). Die dabei verursachten scharfen Kanten des Gewindegangs 119 können nachträglich abgerundet wer­ den. Auf diese Weise beginnt, ausgehend vom zylindrischen Ab­ schnitt 111, der Gewindegang 119 mit der Bildung seines Fußes und endet voll ausgebildet im Bereich des Kragens 115.

Der Spannkopf 10 kann mit Rechts- oder Linksgewinde versehen sein. Die Wahl der Gangrichtung ist abhängig von der Wirkungs­ richtung der Drehmomente, die vom Spannkopf 10 auf die Wickel­ hülse 13 und umgekehrt übertragen werden sollen. Die Gangrich­ tung ist dabei so zu wählen, daß diese Momente die Vorspannkraft zwischen Spannkopf 10 und Wickelhülse 13 vergrößern, um damit das Reibungsmoment zwischen der Hülsenstirnfläche 14 und dem Kragen 15 zu erhöhen.

Claims (3)

1. Spannkopf (10) für Wickelhülsen (13), auf die bahnförmiges Gut, wie Papierbahnen od.dgl. aufgewickelt wird, mit einem in die Hülse eingreifenden zylindrischen Abschnitt (11), mit einem einen Anschlag für die Hülsenstirnfläche (14) bildenden Kragen (15) sowie mit einem umfangsseitig am zylindrischen Abschnitt angeordneten Gewinde (12), dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (12) ein Rundgewinde ist, dessen Gewindegang (19) vom Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (11) ausgehend mit kleinem Profilquerschnitt beginnt und mit gleichbleibender Steigung unter stetiger Querschnittsver­ größerung am Kragen (15) mit geometrisch ähnlichem Quer­ schnitt endet (Fig. 3).

2. Spannkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (112) ein Rundgewinde ist, welches vom Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (111) ausgehend mit der Bildung des Fußes des Gewindegangs (119) einsetzt und gegen den Kragen (115) zur vollen Quer­ schnittsausbildung kegelig vergrößert ist (Fig. 4).

3. Spannkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten des Gewindegangs (119) im Bereich unvollständiger Ausbildung abgerundet sind.