EP0000729A1 - Wickelwelle zum Aufwickeln mehrerer Bänder gleichzeitig - Google Patents

Wickelwelle zum Aufwickeln mehrerer Bänder gleichzeitig Download PDF

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EP0000729A1
EP0000729A1 EP78100500A EP78100500A EP0000729A1 EP 0000729 A1 EP0000729 A1 EP 0000729A1 EP 78100500 A EP78100500 A EP 78100500A EP 78100500 A EP78100500 A EP 78100500A EP 0000729 A1 EP0000729 A1 EP 0000729A1
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EP
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winding
winding shaft
spring
tube
shaft
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Withdrawn
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EP78100500A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Schoettle
Peter Dobler
Lothar Gliniorz
Heinz Brombach
Dieter Woeppel
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BASF SE
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BASF SE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B65H18/10—Mechanisms in which power is applied to web-roll spindle
    • B65H18/106—Mechanisms in which power is applied to web-roll spindle for several juxtaposed strips

Definitions

  • the invention relates to a winding shaft with a plurality of winding sleeves arranged next to one another in the axial direction, which are rotatably mounted independently of one another on the winding shaft and can be connected to the latter in a frictionally locking manner.
  • Field of application of the invention is the winding of several tapes simultaneously with a uniform winding tension.
  • Such a winding shaft is described in DT-PS 11 43 074, according to which the winding sleeves can be coupled by means of tensioning elements with shoulder rings and radially movable pressure elements, which are arranged on the shaft, are pressed against the inside of the shoulder rings.
  • the frictional connection between the individual tensioning elements and the winding sleeves can be adjusted by means of an axially displaceable sleeve with which the shoulder rings are pressed together against an adjusting ring or shaft collar.
  • An individual adjustment of the frictional coupling of the individual winding cores is therefore not possible.
  • rapid wear of the tensioning elements can occur at high rotational speeds of the winding shaft and large slippage between the tensioning elements and the winding sleeves, since these must consist of elastic material in order to produce the frictional connection.
  • Another disadvantage is that the Construction and construction of the winding shaft is complicated and expensive.
  • the object of the invention is to design a winding shaft with winding sleeves such that the frictional connections between the winding sleeves and the winding shaft can be set independently of one another and the parts exposed to friction wear out as slowly as possible.
  • this device for transmitting frictional force can be produced with little effort compared to the known ones.
  • the winding shaft according to the invention has proven particularly useful when driving the winding cores winding the magnetic tapes from a plurality of magnetic tape cassettes arranged next to one another.
  • the maximum permissible tensile stress of the magnetic tape can be set for each winding tube that engages in the toothed center opening of a winding core, from which the winding tube is no longer carried along by the winding tube.
  • the winding tube proposed according to the invention is constructed from a few simple parts, for which wear-resistant materials can be used with regard to the frictional stress.
  • spacers 3 are inserted between the individual winding tubes 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33.
  • the winding sleeves 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33 can themselves take up the material to be wound or can be used to drive a winding roller, for example the winding cores of a magnetic tape cassette.
  • the cross-sectional profile of the winding sleeves 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33 is adapted to the center opening of the winding roll to be driven, in the example hexagonal.
  • the winding shaft 1, 22, 30 carries a drive part, e.g. a drive pulley or, as in Figure 1, a cross-shaped head for the motor drive.
  • a centering shaft, not shown in the drawings, is provided at the other shaft end.
  • Figures 2 to 8 show different embodiments of the winding tube and the spring elements in connection with the winding shaft, which is shown opened.
  • the center bore of the winding tube 2 for receiving a coil spring 6, which is attached to the winding shaft 1 as a key, is partially expanded.
  • the helical spring 6 is fixed at one end in a radially running bore 7 of the winding tube.
  • the desired frictional force and thus the maximum torque to be transmitted from the winding shaft 1 to the winding tube 2 depend on the number of wire windings, the wire diameter and the spring force of the helical spring 6.
  • the inside diameter of the coil spring is 3.7 + 0.02 mm.
  • the helical spring 6 is fitted onto the winding shaft 1 in such a way that it is turned on when the winding shaft 1 rotates under the action of the frictional force. As a result of the inside diameter of the helical spring 6 becoming larger, the frictional force is reduced.
  • the winding tube 2 consists of two half-shells 8, which are held together at their two constricted ends by a clamping ring.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the winding tube 10 has two openings, in each of which a clamping piece 11 is guided.
  • the two clamping pieces 11 are pressed against the winding shaft 1 by means of a leaf spring 13.
  • the contact pressure and thus the frictional force are set by means of a screw 12 with which the leaf spring 13 is fastened to the central part of the winding tube 10.
  • the winding sleeve 14 shown in FIG. 5 also has a leaf spring 17 which can be pressed on by means of set screws 16 and which is arranged in the central part of the winding sleeve 14 and from this loose segment 15 presses against the winding shaft 1.
  • the winding shaft 22 is surrounded by a sleeve-shaped spring 19 in the form of a cylinder cut open along a surface line, which is fixed with an angled cutting edge in a correspondingly extending groove 20 of the winding shaft 22.
  • the thus-formed spring 19 presses with its outer surface by the outwardly directed spring force against the inner wall of the winding core 21 and thereby provides the reibun g s-locking connection between the winding shaft 22 and winding tube 21 side.
  • this arrangement can also have a reverse action, ie the spring is fixed with an outwardly angled edge in a groove in the winding tube and clasps the winding shaft under the inward spring force. This version is not shown in the drawing.
  • FIGS. 7, 7a Another embodiment (FIGS. 7, 7a) provides that the winding shaft 30 is pierced radially and a helical spring 31 is introduced into the bore. This presses two hardened steel balls 32 against the inner wall of the winding sleeve 33, which in this case preferably consists of bearing metal.
  • this embodiment will be designed in such a way that two or more, offset by 90 ° and evenly over the length of the winding sleeve 33 Distributed, radial bores with springs 31 and steel balls 32 are provided. This ensures a smooth circulation of the winding sleeve 33.
  • FIGS. 8 and 8a Another possibility for establishing a frictional connection between the winding tube and the winding shaft is shown in FIGS. 8 and 8a.
  • a semicircular spring band 24 with shoulder 27 bent ends the spring element transmitting the frictional force So that this can be received between the winding shaft 1 and the winding tube 23, the central bore of the winding tube .23 is expanded semicircularly along the length corresponding to the axial extension of the spring band 24 and slotted in a plane of the central axis.
  • set screws 25 which are rotatable over the shoulder-like ends 27 of the spring band 24 in threaded bores of the winding tube, the spring band 24 can be pressed more or less against the surface of the winding shaft 1 via its ends 27 to adjust the frictional force.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Wickelwelle (1) mit mehreren, in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Wickelhülsen (2), die unabhängig voneinander drehbar auf der Wickelwelle (1) gelagert und reibschlüssig mit dieser verbindbar sind, bei der die reibungsschlüssigen Verbindungen zwischen den Wickelhülsen (2) und der Wickelwelle (1) unabhängig voneinander einstellbar sind, dass die der Reibung ausgesetzten Teil möglichst langsam verschliessen und die Vorrichtung mit geringem Aufwand herstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelwelle mit mehreren, in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Wickelhüsen, die unabhängig voneinander drehbar auf der Wickelwelle gelagert und reibschlüssig mit dieser verbindbar sind. Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Aufwickeln mehrerer Bänder gleichzeitig bei gleichmäßigem Wickelzug.
  • Eine derartige Wickelwelle ist in der DT-PS 11 43 074 beschrieben, wonach die Wickelhülsen durch Spannorgane mit Schulterringen kuppelbar sind und radial bewegbare Druckkörper, die auf der Welle angeordnet sind, gegen das Innere der Schulterringe gepreßt werden. Die reibungsschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Spannorganen und den Wikkelhülsen ist mittels einer axial verschiebbaren Manschette, mit der die Schulterringe gemeinsam gegen einen Stellring oder Wellenbund gedrückt werden, einstellbar. Eine individuelle Einstellung der reibungsschlüssigen Kupplung der einzelnen Wickelhülsen ist somit nicht möglich. Ferner kann bei hohen Drehzahlen der Wickelwelle und großem Schlupf zwischen den Spannorganen und den Wickelhülsen ein schneller Verschleiß der Spannorgane auftreten, da diese zur Herstellung der reibungsschlüssigen Verbindung aus elastischem Material bestehen müssen. Weiterhin ist nachteilig anzusehen, daß die Konstruktion und der Aufbau der Wickelwelle kompliziert und aufwendig ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickelwelle mit Wickelhülsen derartig zu gestalten, daß die reibungsschlüssigen Verbindungen zwischen den Wickelhülsen und der Wickelwelle unabhängig voneinander einstellbar sind und die der Reibung ausgesetzten Teile möglichst langsam verschleißen. Darüber hinaus wird gefordert, daß diese Vorrichtung zur Reibungskraftübertragung gegenüber den bekannten mit geringem Aufwand herstellbar ist.
  • Nach der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Wickelwelle gelöst, wie sie in den Patentansprüchen charakterisiert ist.
  • Die erfindungsgemäße Wickelwelle bewährt sich besonders beim Antrieb der die Magnetbänder aufwiokelnden Wickelkerne von mehreren nebeneinander angeordneten Magnetbandkassetten. Mittels der Federelemente kann für jede Wickelhülse, die in die gezahnte Zentrumsöffnung eines Wickelkerns eingreift, die maximal zulässige Zugspannung des Magnetbandes eingestellt werden, von der an die Wickelhülse von der-Wickelwelle nicht mehr mitgenommen wird. Zwischen benachbarten Wickelhülsen besteht keine reibungsschlüssige Verbindung, so daß diese in ihrer Drehung voneinander unabhängig sind. Dadurch ist beispielsweise vermieden, daß beim Blockieren eines Wickelkerns der Aufwickelvorgang für alle anderen Kassetten ebenfalls unterbrochen bzw. gestört wird. Weiterhin ist von Vorteil, daß die nach der Erfindung vorgeschlagene Wickelhülse aus wenigen und einfachen Teilen aufgebaut ist, für die hinsichtlich der Reibungsbeanspruchung verschleißfeste Werkstoffe verwendet,werden können.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigt:
    Figure imgb0001
  • Auf der Wickelwelle 1, 22, 30 (Figur 1) sind die aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyoxymethylen, bestehenden Wickelhülsen 2 in axialer Richtung nebeneinander und lose drehbar gelagert. Zur Vermeidung gegenseitiger Übertragung der Drehbewegungen sind zwischen den einzelnen Wickelhülsen 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33 Distanzscheiben 3 eingefügt. Als Materialien für die Wickelwelle 1, 22, 30 kommen harte Metalle, vorzugsweise oberflächengehärteter Stahl in Betracht. Die Wikkelhülsen 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33 können selbst das Wickelgut aufnehmen oder aber zum Antrieb einer Wickelrolle, beispielsweise der Wickelkerne von Magnetbandkassette, dienen. Für diesen Anwendungsfall ist das Querschnittsprofil der Wickelhülsen 2, 8, 10, 14, 21, 23, 33 der Zentrumsöffnung der anzutreibenden Wickelrolle angepaßt, im Beispiel sechskantig. An einem Ende trägt die Wickelwelle 1, 22, 30 ein Antriebsteil, z.B. eine Antriebsscheibe oder, wie in Figur 1, einen kreuzförmigen Kopf für den motorischen Antrieb. Am anderen Wellenende ist ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Zentrierschaft vorgesehen. Die Figuren 2 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Wickelhülse und der Federelemente in Verbindungen mit der Wickelwelle, die angebrochen dargestellt ist.
  • Nach Figur 2 ist die Zentrumsbohrung der Wickelhülse 2 zur Aufnahme einer Schraubenfeder 6, die auf die Wickelwelle 1 als Paßfeder aufgesteckt ist, teilweise erweitert. In einer radial verlaufenden Bohrung 7 der Wickelhülse ist die Schraubenfeder 6 mit einem Ende festgelegt. Die gewünschte Reibungskraft und damit das von der Wickelwelle 1 auf die Wickelhülse 2 maximal zu übertragende Drehmoment hängen von der Anzahl der Drahtwindungen, dem Drahtdurchmesser und der Federkraft der Schraubenfeder 6 ab. Für ein Drehmoment von beispielsweise 0,80 Ncm beträgt bei einem Wellendurchmesser von 4 mm, bei 3 bis 5 Windungen und einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm der Innendurchmesser der Schraubenfeder 3, 7 + 0,02 mm. Um eine Begrenzung des zu übertragenden Drehmoments zu erreichen, ist die Schraubenfeder 6 so auf die Wickelwelle 1 aufgesteckt, daß sie bei der Rotation der Wickelwelle 1 unter der Wirkung der Reibungskraft aufgedreht wird. Infolge des dabei größer werdenden Innendurchmessers der Schraubenfeder 6 vermindert sich die Reibungskraft.
  • Bei einer anderen Ausführungsform besteht die Wickelhülse 2 aus zwei Halbschälen 8, die an ihren beiden eingeschnürten Enden durch je einen Spannring zusammengehalten sind.
  • Figur 4 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die Wickelhülse 10 zwei Durchbrechnungen aufweist, in denen jeweils ein Klemmstück 11 geführt ist. Mittels einer Blattfeder 13 werden die beiden Klemmstücke 11 gegen die Wickelwelle 1 gedrückt. Der Anpreßdruck und damit die Reibungskraft werden über eine Schraube 12 eingestellt, mit der die Blattfeder 13 am mittleren Teil der Wickelhülse 10 befestigt ist.
  • Die in Figur 5 dargestellte Wickelhülse 14 besitzt ebenfalls eine über Stellschrauben 16 andrückbare Blattfeder 17, die ein im mittleren Teil der Wickelhülse 14 angeordnetes und von dieser loses Segment 15 gegen die Wickelwelle 1 preßt.
  • Gemäß der Darstellung in Figur 6, 6a ist die Wickelwelle 22 von einer hülsenförmigen Feder 19 in Form eines längs einer Mantellinie aufgeschnittenen Zylinders umgeben, der mit einer abgewinkelten Schnittkante in einer entsprechend verlaufenden Nut 20 der Wickelwelle 22 festgelegt ist. Die derartig geformte Feder 19 drückt sich mit ihrer Mantelfläche durch die nach außen gerichtete Federkraft gegen die Innenwand der Wickelhülse 21 und stellt dadurch die reibungs-schlüssige Verbindung zwischen Wickelwelle 22 und Wickelhülse 21 her. Es versteht sich, daß diese Anordnung auch umgekehrt wirkend aufgebaut sein kann, d.h., die Feder ist mit einer nach außen abgewinkelten Kante in'einer Nut der Wickelhülse festgelegt und umklammert unter der nach innen gerichteten Federkraft die Wickelwelle. Diese Ausführung ist zeichnerisch nicht dargestellt.
  • Eine weitere Ausführungsform (Figur 7, 7a) sieht vor, daß die Wickelwelle 30 radial durchbohrt und in die Bohrung eine Schraubenfeder 31 eingebracht ist. Diese drückt zwei gehärtete Stahlkugeln 32 gegen die Innenwand der in diesem Fall vorzugsweise aus Lagermetall bestehenden Wickelhülse 33. In der praktischen Anwendung der Erfindung wird man diese Ausführungsform so gestalten, daß zwei oder mehrere, um 90° versetzte und über die Länge der Wickelhülse 33 gleichmäßig verteilte, radiale Bohrungen mit Federn 31 und Stahlkugeln 32 vorgesehen sind.Dadurch ist ein ruhiger Umlauf der Wikkelhülse 33 gewährleistet.
  • Eine weitere Möglichkeit, zwischen der Wickelhülse uncr-der Wickelwelle eine reibungsschlüssige Verbindung herzustellen, ist in Figur 8 und 8a gezeigt. Hier stellt ein halbkreisförmiges Federband 24 mit schulterartig abgebogenen Enden 27 das die Reibungskraft übertragende Federelement dar. Damit dieses zwischen Wickelwelle 1 und Wickelhülse 23 aufgenommen werden kann, ist die zentrale Bohrung der Wickelhülse .23 auf der der axialen Ausdehnung des Federbandes 24 entsprechenden Länge halbkreisförmig erweitert und in einer Ebene der Mittelachse geschlitzt. Mit Hilfe von Stellschrauben 25, die über den schulterartigen Enden 27 des Federbandes 24 in Gewindebohrungen der Wickelhülse drehbar sind, kann das Federband 24 über seine Enden 27 zur Einstellung der Reibungskraft mehr oder weniger gegen die Oberfläche der Wickelwelle 1 gedrückt werden.

Claims (6)

1. Wickelwelle mit mehreren, in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Wickelhülsen, die unabhängig voneinander drehbar auf der Wickelwelle gelagert und reibschlüssig mit dieser verbindbar sind, zum Aufwickeln mehrerer Bänder gleichzeitig, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelhülse (2, 8, 10,14, 21, 23, 33) ein Federelement (6, 9, 13, 17, 19, 24, 31) zugeordnet ist, durch das die reibschlüssige Verbindung zwischen Wickelwelle (1, 22, 30) und Wickelhülse (2, 8, 10, 14, 21, 23, 33) herstellbar ist.
2. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine auf die Wickelwelle (1) aufgesteckte Schraubenfeder (6) ist, die von der Wickelhülse (2) umfaßt wird und mit ihrem einen Ende in einer radialen Bohrung (7) der Wickelhülse (2) festgelegt ist.
3. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren Ausnehmungen der Wickelhülse (10) Klemmstücke (11) geführt sind, die mittels einer Blattfeder (13) gegen die Wickelwelle (1) anpreßbar sind, wobei die Blattfeder (13') mit der Wickelhülse (10) durch eine Schraube (12) zur Einstellung der Federkraft verbunden ist.
4. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein halbkreisförmiges Federband (24) ist, das um die Wickelwelle (1) gelegt und mit seinen schulterartigen Enden (27) in Längsschlitzen der Wiekelhülse (23) mittels Stellschrauben (25) gegen die Oberfläche der Wickelwelle (1) preßbar ist.
5. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wickelwelle (22) und der Wickelhülse (21) eine hülsenförmige Feder (19) angeordnet ist, die unter ihrer Federkraft gegen die Innenwand der Wickelhülse (21) gedrückt wird und mit einem Ende in einer achsparallelen Nut (20) der Wickelwelle (22) festgelegt ist.
6. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß die Wickelwelle (30) radial durchbohrt ist und die Bohrung mit zwei eine Schraubenfeder (31) einschließenden Kugeln (32) versehen ist, so daß die beiden Kugeln (32) unter der Federkraft der Schraubenfeder (31) gegen die Innenwand der an dieser Stelle die Wickelwelle (30) umschließenden Wickelhülse (33) gedrückt werden.
EP78100500A 1977-08-03 1978-07-26 Wickelwelle zum Aufwickeln mehrerer Bänder gleichzeitig Withdrawn EP0000729A1 (de)

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