EP0863101A2

EP0863101A2 - Winding shaft with friction coupling

Info

Publication number: EP0863101A2
Application number: EP98101778A
Authority: EP
Inventors: Hermann Essert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1998-09-09
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: DE19709078C2; US5971314A; DE19709078A1; DE59806305D1; EP0863101B1; EP0863101A3

Abstract

A friction winding shaft for winding strip materials onto cores (16) has a driven core shaft (20), friction rings (12) surrounding the core shaft and radially acting clamping elements (24). In operation the clamping elements apply radial force to friction elements (28) moving with the shaft which press the friction rings outwards to grip the core for torque transmission. Torque transfer between the friction rings and friction elements is less than the torque transmitted between the friction rings and the winding core ensuring the core is always gripped by the friction rings when the shaft is being rotated.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Wickelwelle zum Aufwickeln bandförmiger Materialien auf Wickelkerne mit einer angetriebenen Kernwelle, Friktionselementen, welche die Kernwelle in ringförmiger Anordnung umgeben, und radial wirkenden Spannelementen, die in Betriebsstellung einen Reibschluß zwischen von der Kernwelle mitgenommenen Reibelementen und den Friktionselementen herstellen, durch den unter Schlupf Drehmoment von der Kernwelle auf die Friktionselemente übertragbar ist, wobei die Friktionselemente nach außen beweglich sind, um im Betrieb eine drehstarre Verbindung zwischen den Friktionselementen und dem Wickelkern herzustellen.The invention relates to a winding shaft for winding band-shaped materials on winding cores with a driven core shaft, friction elements, which the Core shaft surrounded in an annular arrangement, and radial acting clamping elements, which in the operating position Friction between friction elements entrained by the core shaft and manufacture the friction elements by which torque slipping from the core shaft onto the friction elements is transferable, the friction elements are movable outwards in order to be torsionally rigid during operation Connection between the friction elements and the winding core to manufacture.

Beim Aufwickeln mehrerer Wickel bandförmiger Materialien (Polyester-, PP-, Metallfolien u.a.) auf einer Wickelwelle werden mit Friktionselementen bestückte Kernwellen benötigt, um die einzelnen Wickel kinematisch zu entkoppeln und um definierte Drehmomente aufbringen zu können. Damit soll erreicht werden, daß alle Wickel, unabhängig von ihrer Jeweiligen Bandbreite, mit spezifisch gleichen Bahnzügen belastet werden, um Faltenbildung und Verspannung innerhalb der Schneidemaschine sowie die Zerstörung einzelner Materialbänder zu vermeiden.When winding several coils of tape-like materials (Polyester, PP, metal foils, etc.) on a winding shaft core shafts equipped with friction elements are required, to kinematically decouple the individual windings and to be able to apply defined torques. With that achieved that all wraps, regardless of their respective Bandwidth, loaded with specifically the same trains to reduce wrinkling and tension within the cutting machine and the destruction of individual strips of material to avoid.

Es sind Lösungen bekannt, bei welchen Friktionselemente auf einer Welle axial eingespannt und über Reibringe mitgenommen werden. Jedes einzelne Friktionselement trägt eine Einrichtung zum Spannen der Wickelkerne. Diese Konstruktionen sind oft sehr aufwendig, erfordern viel Raum und können bei kleinen Kerndurchmessern nur schwer realisiert werden. Solutions are known in which friction elements are used axially clamped on a shaft and carried over friction rings will. Each individual friction element carries one Device for tensioning the winding cores. These constructions are often very complex, require a lot of space and can can only be realized with difficulty with small core diameters.

Die DE 40 09 849 zeigt eine der Konstruktionen, wobei jedem Friktionselement auch eine aufwendige Andruckeinrichtung zugeordnet ist.DE 40 09 849 shows one of the constructions, each Friction element also a complex pressure device assigned.

Um bei unterschiedlichen Wickelbreiten stets spezifisch gleiche Bahnzüge zu erhalten, muß die Wickelwelle sehr dicht mit Friktionselementen bestückt sein. Breite Wickel müssen dabei von mehreren Friktionselementen angetrieben werden, wobei die Mitnahme des Wickelkerns über jede einzelne mechanische Spanneinrichtung der Friktionselemente nicht sicher gewährleistet ist. Gewickelte Rollen, die über mehrere Friktionselemente angetrieben werden, können oft nur schwer von den Spanneinrichtungen getrennt und von der Wickelwelle genommen werden. In der DE 38 04 650 ist, um die Wickelkerne zu spannen, jedes Friktionselement mit einem pneumatisch beaufschlagbaren Ringelement versehen. Dies führt zu erheblichen Problemen mit der Luftversorgung. Außerdem kann sich zwischen Ringelement und Wickelkern Abrieb bilden, falls bei nur teilweiser Überlappung die Spannfläche nicht ausreicht, das Drehmoment zu übertragen.To always be specific with different winding widths To get the same web trains, the winding shaft must be tightly packed with friction elements. Wide wrap must be driven by several friction elements be, taking the winding core over each individual mechanical tensioning device of the friction elements is not guaranteed. Coiled rolls that over multiple friction elements can often be driven difficult to separate from the tensioning devices and from the Winding shaft can be taken. In DE 38 04 650, um tension the winding cores, each friction element with a provided with pneumatically actuated ring element. This leads to considerable problems with the air supply. There may also be abrasion between the ring element and the winding core form if, with only partial overlap The clamping surface is not sufficient to transmit the torque.

Desweiteren sind Wickelwellen mit Friktionselementen bekannt, bei denen ein Druckelement in der Welle mit einer Normalkraft in radialer Richtung beaufschlagt wird, um ein Reibmoment zu erzeugen. Die DE 35 19 380 zeigt eine Lösung, bei der das Reibmoment direkt zwischen Wickelkern und Klemmstück erzeugt wird. Durch die Gleitbewegung direkt am Wickelkerninnendurchmesser benötigt der Wickelkern auch eine axiale Führung, z. B. durch die dort beschriebene Anlagestufe. Da die Wickelkerne oft aus Pappe bestehen, ist mit erheblichem Abrieb zu rechnen, der in vielen Fällen die Gebrauchstauglichkeit des Wickelgutes zerstören kann. Ungünstig ist auch, daß die Klemmstücke exakt auf die Kernlängen abgestimmt sein müssen. Eine Änderung der zu produzierenden Breiten erfordert eine Umbestückung der Wickelwelle.Furthermore, winding shafts with friction elements are known where a pressure element in the shaft with a Normal force is applied in the radial direction to a Generate friction torque. DE 35 19 380 shows a solution where the frictional torque directly between the winding core and Clamp is generated. Due to the sliding movement directly on The winding core also requires the inner diameter of the winding core an axial guide, e.g. B. by the investment level described there. Since the winding cores are often made of cardboard to be expected with considerable abrasion, which in many cases the Usability of the winding material can destroy. Unfavorable is also that the clamping pieces exactly on the core lengths must be coordinated. A change in the production Widths require repositioning the winding shaft.

Eine andere Lösung beschreibt die europäische Patentanmeldung O 429 876. Die Einspannung des Wickelkerns wird durch Klemmkörper bewirkt, die infolge der Drehbewegung der Kernwelle sich auf einer exzentrisch verlaufenden Bahn bewegen und an den Kern gedrückt werden. Die Höhe der radialen Anpreßkraft ist dabei von der Höhe des übertragenen Drehmoments abhängig. Je nach Auslegung des Exzenters ist die Mitnahme nicht sicher gewährleistet, oder es treten durch Selbsthemmung Schwierigkeiten beim Lösen des Wickels auf. Oftmals sind diese Systeme auch nur für eine Drehrichtung verwendbar.Another solution describes the European patent application O 429 876. The winding core is clamped by Clamping body causes the rotation of the core shaft move on an eccentric path and pressed to the core. The amount of radial contact pressure is the amount of torque transmitted dependent. Depending on the design of the eccentric Carrying is not guaranteed, or it may occur Self-locking difficulty in loosening the wrap. These systems are often only for one direction of rotation usable.

Eine weitere Ausführungsform mit radialen Friktionselementen ist in dem G 89 09 225.2 gezeigt. Auch hier wird der Wickelkern über Klemmkörper (Kugeln) mitgenommen. Die Problematik der Drehmomentübertragung und der Entnahme der fertigen Rolle stellt sich wie oben dar. Das System ist nur für eine Drehrichtung geeignet.Another embodiment with radial friction elements is shown in the G 89 09 225.2. Here too the Winding core taken over sprags (balls). The problem the torque transmission and the removal of the finished role is as above. The system is only suitable for one direction of rotation.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine im Aufbau einfache Wickelwelle zu schaffen, die zuverlässig eine schlupffreie Mitnahme des Wickelkerns mit einem bestimmten Drehmoment gewährleistet.The object of the invention is to build one simple winding shaft to create the reliable one slip-free entrainment of the winding core with a certain Torque guaranteed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wickelwelle der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welcher die Spannelemente mittels der von ihnen aufgebrachten Radialkräfte über die Reibelemente die Friktionselemente radial nach außen bewegen und in Anlage an den Wickelkern bringen, und unter den in Betriebstellung wirkenden Radialkräften der Spannelemente das durch die Reibpaarung Reibelement/Friktionselement übertragene Drehmoment unter dem von der Paarung Friktionselement/Wickelkern übertragbaren Drehmoment liegt, so daß zwischen Friktionselement und Wickelkern eine drehstarre Mitnahme erfolgt.The object is achieved by a winding shaft Solved type described above, in which the clamping elements by means of the radial forces they apply the friction elements radially after the friction elements move outside and bring it into contact with the winding core, and under the radial forces acting in the operating position Clamping elements by the friction pair friction element / friction element Torque transmitted below that of the pairing Friction element / winding core transferable torque lies, so that between the friction element and winding core torsionally rigid entrainment takes place.

Der Vorteil der Erfindung liegt zunächst darin, daß mittels eines einzigen Spannvorgangs sowohl die Drehmomentübertragung von der Kernwelle auf die Friktionselemente als auch das Einspannen des Wickelkerns auf den Friktionselementen bewerkstelligt wird. Damit wird gleichzeitig sichergestellt, daß alle Friktionselemente, die im Bereich eines Wickelkerns liegen, an der Drehmomentübertragung teilnehmen und sich unabhängig von der Länge der Wickelkerne spezifisch gleiche Bahnzüge ergeben. Die drehstarre Mitnahme des Wickelkerns erfolgt nicht über Selbsthemmeffekte zwischen dem Wickelkern und relativ in Drehrichtung zu diesem bewegten Mitnehmern, sondern einzig und allein durch das Anpressen der Friktionselemente an den Wickelkern in radialer Richtung. Daher kann es auch nicht zu einem Festklemmen des Wickelkerns kommen, welches das Abnehmen der Wickelkerne nach abgeschlossenem Wickelvorgang von der Wickelwelle erschwert. Das Einspannen des Wickelkerns erfordert auch keine zusätzlichen Spannmittel, die den Aufbau der Wickelwelle erheblich verkomplizieren und verteuern würden.The advantage of the invention is that a single clamping process both the torque transmission from the core shaft to the friction elements as well clamping the winding core on the friction elements is accomplished. This also ensures that all friction elements in the area of a Core, participate in the torque transmission and specific regardless of the length of the winding cores result in the same trains. The torsionally rigid entrainment of the Winding core does not occur between self-locking effects the winding core and moved relative to this in the direction of rotation Drivers, but solely by pressing of the friction elements on the winding core in radial Direction. Therefore, it can also not get stuck Winding cores come, which means the removal of the winding cores after the winding process is completed by the winding shaft. Clamping the winding core also requires no additional clamping devices, which build the winding shaft would complicate and make it considerably more expensive.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Wickelwelle besteht darin, daß das von der Kernwelle über die Reibelemente auf die Friktionselemente übertragbare Drehmoment über die von den Spannelementen ausgeübten Radialkräfte unmittelbar steuerbar ist, ohne daß man bei höheren Drehmomenten ein unkontrolliertes Verklemmen des Wickelkerns befürchten müßte. Another advantage of the winding shaft according to the invention is in that from the core shaft through the friction elements torque that can be transmitted to the friction elements directly via the radial forces exerted by the clamping elements is controllable without one at higher torques fear an uncontrolled jamming of the winding core ought to.

Die starre Mitnahme der Wickelwelle kann entweder durch Formschluß oder durch Kraftschluß zwischen den Friktionselementen und dem Wickelkern bewirkt werden. Um über eine Reibpaarung zwischen Friktionselementen und Wickelkern einen zur drehstarren Mitnahme ausreichenden Kraftschluß zu erzeugen, ist es meist erforderlich, daß die Reibpaarung Friktionselement/Wickelkern einen Reibkoeffizienten besitzt, der deutlich über dem der Reibpaarung Reibelement/Friktionselement liegt. Unproblematisch ist dabei der Fall, daß man durch Erhöhung der Radialkräfte das von der Kernwelle über die Reibelemente auf die Friktionselemente übertragene Drehmoment erhöht. Eine Erhöhung der Radialkräfte erhöht nämlich gleichzeitig das maximal übertragbare Drehmoment an beiden Reibpaarungen.The rigid entrainment of the winding shaft can either by Form locking or by friction between the friction elements and the winding core. To over a friction pairing between the friction elements and the winding core a sufficient frictional connection for torsionally rigid driving generate, it is usually necessary that the friction pairing Friction element / winding core has a coefficient of friction, which is clearly above that of the friction pair friction element / friction element lies. The case is unproblematic, that by increasing the radial forces the core shaft transmitted to the friction elements via the friction elements Torque increased. An increase in radial forces namely increases the maximum transmissible torque at the same time on both friction pairings.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bilden die in gleicher axialer Stellung angeordneten Friktionselemente einen Friktionsring, der zweckmäßigerweise zwischen sich mit der Kernwelle mitdrehenden Stützringen axial geführt ist. Hierdurch wird ein axiales Wandern des Friktionsringes und des Wickelkerns vermieden.In a preferred embodiment of the invention, the in arranged in the same axial position friction elements a friction ring, which is conveniently between them axially guided with the core shaft rotating support rings is. This will cause the friction ring to move axially and the winding core avoided.

Um das Abnehmen der Wickelkerne nach dem Wickeln zu erleichtern, ist eine elastische Rückstellung des Friktionsrings aus der Betriebsstellung von Vorteil. Eine Möglichkeit der elastischen Rückstellung besteht darin, daß der Friktionsring ohne oder mit einer Trennfuge einstückig ist und aus elastischem Material besteht. Wenn der Friktionsring aus wenigstens zwei weniger elastischen Teilringen besteht, sind diese vorzugsweise durch elastische Rückstellmittel in Richtung ihrer Ruhestellung vorbelastet.To make it easier to remove the winding cores after winding, is an elastic return of the friction ring an advantage from the operating position. A possibility the elastic provision is that the Friction ring without or with a joint is in one piece and is made of elastic material. If the friction ring consists of at least two less elastic partial rings, these are preferably by elastic return means preloaded towards their rest position.

Die elastischen Rückstellmittel können beispielsweise aus einem elastischen Ring bestehen, der in einer Umfangsnut die Teilringe umschlingt. Der elastische Ring kann einen Teil der Reibfläche zwischen Friktionsring und Wickelkern bilden. Dabei macht man sich zunutze, daß viele eigenelastische Materialien, wie z.B. Kautschuk, neben guten und dauerhaften Elastizitätseigenschaften auch hohe Reibwerte besitzen.The elastic restoring means can for example consist of consist of an elastic ring in a circumferential groove wraps around the partial rings. The elastic ring can Part of the friction surface between the friction ring and the winding core form. It makes use of the fact that many are self-elastic Materials such as Rubber, in addition to good and permanent elasticity properties also high friction values have.

Zur Verbesserung der Rückstellung ist es von Vorteil, wenn auch die Reibelemente durch elastische Mittel in Richtung ihrer Ruhestellung vorbelastet sind. Diese elastischen Mittel können z.B. Federbügel sein, die zwischen den Reibelementen und dem Stützring vorgesehen und drehstarr mit letzterem verbunden sind. Eine unmittelbar auf die Reibelemente ausgeübte Rückstellkraft hat den Vorteil, daß sie ohne Einfluß auf die Kräfteverhältnisse in den beiden Reibpaarungen des Friktionsrings ist.To improve the provision, it is advantageous if also the friction elements in the direction by elastic means are preloaded with their rest position. These elastic means can e.g. Be spring clips between the friction elements and the support ring provided and torsionally rigid with the latter are connected. One directly on the friction elements Exercised restoring force has the advantage that it has no influence on the balance of forces in the two friction pairings of the friction ring.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß statt der Federbügel zur Rückstellung der Reibelemente ein elastischer Ring in einer Umfangsnut eines Rückstellrings verläuft, der in der Betriebsstellung nur auf die Reibelemente eine radiale Rückstellkraft ausübt und beim Übergang in die Ruhestellung die geteilten Friktionsringe radial nach innen mitnimmt. Eine derartige Lösung hat den Vorteil, daß die separaten Rückstellmittel für die Friktionsringe entfallen können. Diese sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie die Normalkraft an der Reibpaarung Friktionselemente/Wickelkern relativ zur Normalkraft an der Reibpaarung Reibelemente/Friktionselemente verringern. Dieser Normalkraftunterschied bei auf die Friktionselemente wirkenden Rückstellmitteln muß durch eine Erhöhung der Differenz der Reibungskoeffizienten der beiden Reibpaarungen kompensiert werden. Der Rückstellring belastet in der Betriebsstellung hingegen nur die Reibelemente radial nach innen. Dennoch ist sichergestellt, daß die Friktionselemente beim Übergang von der Betriebsstelung in die Ruhestellung radial nach innen mitgenommen werden. Vorzugsweise erreicht man dies dadurch, daß in der Betriebsstellung zwischen dem Rückstellring und den geteilten Friktionsringen ein radiales Spiel besteht, das kleiner als der Rücktellweg der Friktionsringe ist, wobei zweckmäßigerweise der Rückstellring zwischen zwei paarweise betätigbaren Friktionsringen liegt.In a further preferred embodiment of the invention provided that instead of the spring clip to reset the Friction elements an elastic ring in a circumferential groove Return ring runs in the operating position only exerts a radial restoring force on the friction elements and the split friction rings at the transition to the rest position radially inwards. Such a solution has the advantage that the separate return means for the Friction rings can be omitted. These have the disadvantage afflicted that the normal force on the friction pairing Friction elements / winding core relative to the normal force on the Friction pairing Reduce friction elements / friction elements. This Normal force difference on the friction elements effective restoring means must be done by increasing the difference the coefficient of friction of the two friction pairings be compensated. The return ring is loaded in the operating position however, only the friction elements radially after Inside. Nevertheless, it is ensured that the friction elements during the transition from the operational position to the rest position be taken radially inwards. Preferably this is achieved in that in the operating position between the return ring and the split friction rings there is a radial play that is smaller than the return travel is the friction rings, the expediently the Return ring between two friction rings that can be operated in pairs lies.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß mehrere Friktionsringe axial hintereinander auf der Wickelwelle angeordnet sind. Dies trägt dem Umstand Rechnung, daß auf einer Wickelwelle meist mehrere Wickelkerne parallel gewickelt werden sollen. Dabei ist es erforderlich, daß Drehzahlunterschiede benachbarter Kerne, die von unterschiedlichen Wickeldurchmessern herrühren können, unabhängig voneinander ausgleichbar sind. Außerdem sollen breite Wickelkerne über mehrere Friktionselemente angetrieben werden, um zu verhindern, daß das auf die Bandbreite bezogene Wickelmoment zu klein wird und das Band unter zu geringer Spannung aufgewickelt wird.In a preferred embodiment of the invention is furthermore provided that several friction rings axially one behind the other are arranged on the winding shaft. This is due to the fact Calculation that usually several winding cores on a winding shaft to be wound in parallel. It is necessary that speed differences of neighboring cores, the can come from different winding diameters, can be compensated for independently of one another. In addition, should wide winding cores driven by several friction elements to prevent that from affecting bandwidth related winding torque is too small and the tape under too low tension is wound up.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannelemente aus einer oder mehreren Druckkammern bestehen, die unter Druckbeaufschlagung in Betriebsstellung eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Reibelemente ausüben. Eine derartige Ausgestaltung der Spannelemente bietet den Vorteil, daß sich Druckluft oder Druckflüssigkeit leicht in bekannter Weise in die z.B. hohlgebohrte Welle einleiten laßt. Über den Druck der Luft bzw. Flüssigkeit läßt sich auch die auf die Friktionselemente ausgeübte Radialkraft und somit das übertragbare Drehmoment leicht steuern. In a further preferred embodiment of the invention provided that the clamping elements from one or more Pressure chambers exist that are under pressure in the operating position a radially outward force exert the friction elements. Such a configuration of the Clamping elements has the advantage that compressed air or Hydraulic fluid easily into the e.g. let hollow shaft initiate. About the pressure of the air or liquid can also be applied to the friction elements exerted radial force and thus the transferable Control torque easily.

In bevorzugter Weiterbildung der Spannelemente ist vorgesehen, daß mehrere über den Umfang verteilte, sich in axialer Richtung erstreckende, elastische schlauchförmige Druckkammern zwischen der Kernwelle und den Reibelementen angeordnet sind. Der Vorteil einer derartigen Anordnung liegt darin, daß axial nebeneinanderliegende Friktionselemente parallel über die elastischen Schläuche ansteuerbar sind, so daß keine separaten Spannelemente für jeden Friktionsring erforderlich sind.In a preferred development of the tensioning elements, that several distributed over the circumference, in axial Elastic tubular pressure chambers extending in the direction arranged between the core shaft and the friction elements are. The advantage of such an arrangement is in that axially adjacent friction elements can be controlled in parallel via the elastic hoses, so that no separate clamping elements for each friction ring required are.

Die elastischen Druckkammern, die ggf. einzeln oder in Gruppen mit Druck zu beaufschlagen sind, um eine abgestufte radiale Spannkraft zu erhalten, können beispielsweise in axialen Nuten in der Kernwelle angeordnet sein und über radial in der Nut geführte Druckelemente die radiale Spannkraft auf die zugeordneten ein- oder mehrteiligen Reibelemente abgeben. Eine radiale Verdrehsicherung der Reibelemente in Bezug auf die Kernwelle ist obligatorisch, z.B. indem die Druckelemente und die Reibelemente starr miteinander verbunden oder die Reibelemente in radialen Vertiefungen in der Kernwelle gehalten sind.The elastic pressure chambers, which may be individually or in Groups are pressurized to a graded To obtain radial clamping force can, for example, in axial grooves in the core shaft and be arranged radially the radial clamping force in the groove on the assigned one- or multi-part friction elements submit. A radial anti-rotation device for the friction elements in relation to the core wave is mandatory, e.g. by rigidly pressing the pressure elements and the friction elements together connected or the friction elements in radial recesses are kept in the core shaft.

Eine besonders einfache Lösung, die mit nur einer elastischen Druckkammer auskommt, sieht vor, daß die Welle als Hohlwelle ausgeführt ist und in ihrem Hohlraum die elastische Druckkammer angeordnet ist, die in Betriebsstellung über in radialen Durchgangsöffnungen in der Hohlwellenwand geführte Druckelemente die radiale Spannkraft auf die Reibelemente ausübt. Auch die Fertigung der Welle wird bei einer derartigen Ausgestaltung erheblich vereinfacht.A particularly simple solution with only one elastic Pressure chamber needs, that the shaft as Hollow shaft is executed and in its cavity the elastic Pressure chamber is arranged in the operating position over in radial through openings in the hollow shaft wall guided pressure elements the radial clamping force on the friction elements exercises. The production of the shaft is also carried out at one such a configuration is considerably simplified.

Bei einem sich über mehrere nebeneinanderliegende Friktionsringe erstreckenden Wickelkern kann es vorkommen, daß der am Rande des Wickelkerns liegende Friktionsring nicht mehr in eine definierte Anlage an die Innenseite des Wickelkerns gebracht werden kann. In solchen Fallen ist es wünschenswert, den betreffenden Friktionsring stillzusetzen, um zu verhindern, daß er bei dem Versuch, seine Betriebsstellung einzunehmen, die Kante des Wickelkerns beschädigt. In noch weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß jeder Stützring gegen die Kernwelle in eine Stellung verdrehbar ist, in welcher die zugehörigen Reibelemente auch bei aktivierten Spannelementen blockiert sind. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Stützrings geschehen, der auf seinem Innenumfang eine der Anzahl der über den Umfang verteilten Druckelemente entsprechende Zahl von Ausnehmungen besitzt, in welche Teile der Druckelemente zum Erreichen der Betriebsstellung einführbar sind. Um ein relatives Verdrehen zwischen Stützring und Kernwelle im Betrieb zu vermeiden, ist in bevorzugter Weiterbildung vorgesehen, daß sich zwischen den Ausnehmungen im Stützring flache Nuten befinden, in welche Teile der Druckelemente in blockierter Stellung einrasten. Zur Vereinfachung der Bedienung und besseren Übersicht ist es zweckmäßig, wenn die äußere Umfangsfläche jedes Stützrings mit einer Markierung versehen ist, welche die Relativstellung bezüglich der benachbarten Stützringe oder, wenn die Markierung ein Loch ist, bezüglich der Kernwelle anzeigt.With one over several adjacent friction rings extending winding core, it can happen that the friction ring on the edge of the winding core is not more in a defined system on the inside of the Winding core can be brought. In such cases, it is desirable to stop the friction ring in question, to prevent him from trying to get his operating position the edge of the winding core is damaged. In yet another preferred embodiment of the The invention is therefore provided that each support ring against the core shaft can be rotated into a position in which the associated friction elements even with activated clamping elements are blocked. This can e.g. with help of a Support ring happen, one of the on its inner circumference Corresponding number of pressure elements distributed over the circumference Number of recesses in which parts the pressure elements can be inserted to reach the operating position are. About a relative twisting between the support ring and avoiding core wave in operation is more preferred Training provided that between the recesses there are shallow grooves in the support ring into which parts of the Snap the pressure elements into the blocked position. For simplification the operation and better overview it is useful if the outer peripheral surface of each support ring is provided with a marking which indicates the relative position with respect to the adjacent support rings or if the Mark is a hole that indicates relative to the core shaft.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß über die Länge der Wickelwelle auf der Außenseite der Stützringe wenigstens zwei Führungsringe drehbar gelagert sind, deren Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Wickelkerne, jedoch größer als der maximale Außendurchmesser der Stützringe ist. Die Führungsringe bieten den Vorteil, daß die Wickelkerne auch bei in Ruhestellung befindlichen Friktionselementen bereits recht exakt auf der Wickelwelle zentriert werden können. Ansonsten kann es vorkommen, daß beim Übergang in die Betriebsstellung nicht alle Friktionselemente den gleichen radialen Weg zurücklegen, bevor sie sich gegen die Innenfläche des Wickelkerns verspannen, was zu einem exzentrischen Aufspannen der Wickelkerne führen kann. Zweckmäßigerweise ist zwischen zwei Friktionsringen jeweils ein Führungsring vorgesehen, wobei aus Platzgründen zur Lagerung der Führungsringe Nadellager zweckmäßig sind.A preferred development of the invention provides that over the length of the winding shaft on the outside of the Support rings rotatably mounted at least two guide rings are whose outer diameter is slightly smaller than that Inner diameter of the winding cores, however larger than the maximum Outside diameter of the support rings is. The guide rings offer the advantage that the winding cores even in Resting friction elements already quite can be centered exactly on the winding shaft. Otherwise it can happen that during the transition to the operating position not all friction elements have the same radial Travel away before hitting the inside surface of the Tension the winding core, resulting in an eccentric tensioning the winding cores can lead. It is expedient between two friction rings, one guide ring each, whereby for space reasons for the storage of the guide rings Needle bearings are appropriate.

Mögliche Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen axialen Halbschnitt mit Seitenansicht einer Friktionswickelwelle mit aufgespannter Produktrolle mit Wickelkern;
Fig. 2: einen Querschnitt durch die Friktionswickelwelle mit Produktrolle in Ebene I-I in Fig. 1;
Fig. 3: einen Querschnitt durch die Friktionswickelwelle in Ebene II-II in Fig. 1;
Fig. 4: einen Querschnitt einer Ausführungsform zur Arretierung eines Spannelements;
Fig. 5: einen vergrößerten Teilausschnitt in Friktionswellenlängsrichtung mit weiteren Ausführungsformen eines Friktionsrings und eines Stützrings;
Fig. 6: einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Reib- und Druckelements;
Fig. 7: einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Druckelements mit reduzierter Nuttiefe;
Fig. 8: einen Teilschnitt einer Ausführungsform zur Gestaltung der Nut des Druckelements und der Druckkammer;
Fig. 9: eine weitere Ausführungsform der Druckkammer;
Fig. 10: einen Teilschnitt einer Friktionswickelwelle mit einer Druckkammer in Wellenmitte und
Fig. 11: eine schematische Schrägansicht einer Längsschneidmaschine mit Friktionswickelwellen.

Possible embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1: an axial half section with side view of a friction winding shaft with a clamped product roll with winding core;
Fig. 2: a cross section through the friction winding shaft with product roll in plane II in Fig. 1;
Fig. 3: a cross section through the friction winding shaft in plane II-II in Fig. 1;
Fig. 4: a cross section of an embodiment for locking a clamping element;
Fig. 5: an enlarged partial section in the friction shaft longitudinal direction with further embodiments of a friction ring and a support ring;
Fig. 6: a partial section of a further embodiment of a friction and pressure element;
Fig. 7: a partial section of a further embodiment of a pressure element with a reduced groove depth;
Fig. 8: a partial section of an embodiment for designing the groove of the pressure element and the pressure chamber;
Fig. 9: another embodiment of the pressure chamber;
Fig. 10: a partial section of a friction winding shaft with a pressure chamber in the middle of the shaft and
Fig. 11: a schematic perspective view of a slitter with friction winding shafts.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Friktionswickelwelle 10 voll bestückt mit Friktionsringen 12 dargestellt. Eine Produktrolle 14 besteht aus einem Wickelkern 16 und bahnförmigem Wickelgut 18 und kann in beliebiger Position - je nach Schneideinteilung - auf der Längsachse der Friktionswickelwelle 10 angeordnet sein. In dem gezeigten Beispiel schließt die Rolle 14 auf der rechten Seite nicht mit der Grenze des dortigen Friktionsrings 12.1 ab.1 is a portion of a friction winding shaft 10 shown fully equipped with friction rings 12. A Product roll 14 consists of a winding core 16 and web-shaped Winding material 18 and can be in any position - depending after cutting division - on the longitudinal axis of the friction winding shaft 10 may be arranged. In the example shown does not close the roller 14 on the right side with the Limit of the friction ring 12.1 there.

Die Friktionswickelwelle 10 besitzt eine Kernwelle 20 und mehrere jeweils in eine Nut 22 eingelegte, ausdehnbare, elastische Druckkammern 24 (Fig. 2). Diese elastischen Druckkammern 24 wirken auf die Friktionsringe 12, indem die radialen Druckkräfte über Druckelemente 26 auf Reibelemente 28 übertragen werden. Die Reibelemente 28 geben diesen Radialdruck ihrerseits an die Friktionsringe 12 nach außen weiter und klemmen den Wickelkern 16 fest. Die Friktionsringe 12 besitzen am Umfang wenigstens eine Teilungsfuge 30, damit sie bzw. im Beispielsfall die Teilringe 32 unter der Radialkraft nach außen bewegbar sind.The friction winding shaft 10 has a core shaft 20 and several expandable, each inserted in a groove 22 elastic pressure chambers 24 (Fig. 2). This elastic Pressure chambers 24 act on the friction rings 12 by the radial pressure forces via pressure elements 26 on friction elements 28 are transmitted. The friction elements 28 give this Radial pressure in turn on the friction rings 12 to the outside continue and clamp the winding core 16 firmly. The friction rings 12 have at least one parting line on the circumference 30, so that they or in the example the sub-rings 32 under the radial force can be moved outwards.

Die Teilungsfuge 30 sollte schräg zur Stirnfläche der Reibelemente 28 verlaufen, damit die Drehmomentübertragung von den Reibelementen 28 auf die Friktionsringe 12 möglichst ruckfrei erfolgt. Die Friktionsringe 12 werden durch weitere elastische Ringe 34 (z.B. O-Ringe) am Außenumfang zusammengehalten. Damit kann auch die Reibung zwischen Friktionsring 12 und Wickelkern 16 erhöht werden. Die Friktionsringe 12 sind in Stützringen 36 axial geführt. Die Stützringe 36 sind drehbar mit der Kernwelle 20 verbunden. An den Stützringen 36 stützen sich elastische Elemente 38 (z.B. Federbügel) ab (siehe auch Fig. 3), die beim Entspannen der Druckkammern 24 über die Reibelemente die Druckelemente 26 zurückdrücken und die Luft aus den Druckkammern verdrängen. Vorzugsweise sind die elastischen Elemente 38 einstückig mit den Reibelementen 28 ausgebildet. Damit können die elastischen Ringe 34 die Friktionsringe 12 auf den minimalen Durchmesser zusammendrücken und den Wickelkern 16 zum Be- und Entladen der Produktrolle 14 freigeben.The division joint 30 should be oblique to the end face of the friction elements 28 run so that the torque transmission from the friction elements 28 on the friction rings 12 if possible done smoothly. The friction rings 12 are replaced by others elastic rings 34 (e.g. O-rings) held together on the outer circumference. This can also reduce the friction between the friction ring 12 and winding core 16 can be increased. The friction rings 12 are axially guided in support rings 36. The Support rings 36 are rotatably connected to the core shaft 20. Elastic elements 38 are supported on the support rings 36 (e.g. spring clip) (see also Fig. 3) when relaxing the pressure chambers 24 via the friction elements, the pressure elements Push back 26 and the air from the pressure chambers oust. The elastic elements 38 are preferably 38 integrally formed with the friction elements 28. So that can the elastic rings 34, the friction rings 12 on the Squeeze minimum diameter and the winding core 16 release for loading and unloading the product roll 14.

Die zur Rückstellung notwendige radiale Druckkraft kann auch allein durch die elastischen Ringe 34 aufgebracht werden. Dabei ist allerdings ein Teil der Radialkraft nicht zur Festklemmung des Wickelkerns 16 verfügbar, sondern wirkt nur zwischen den Reibelementen 28 und den Friktionsringen 12. The radial pressure force required for resetting can can also be applied solely by the elastic rings 34. However, part of the radial force is not available for clamping the winding core 16, but only acts between the friction elements 28 and the friction rings 12th

Die Stützringe 36 bewirken eine axiale Fixierung der Friktionsringe 12 und dienen als Widerlager für die elastischen Elemente 38.The support rings 36 bring about an axial fixation of the friction rings 12 and serve as abutments for the elastic Elements 38.

In der gezeichneten Position der Rolle 14 ergibt sich zwischen dem Friktionselement 12.1 und dem Wickelkern 16 eine zu geringe Überlappung . Es besteht die Gefahr, daß die Drehmomentübertragung zwischen diesem Friktionselement 12.1 und dem Wickelkern 16 nicht sicher gewährleistet ist. Durch eine Relativbewegung könnte sich Wickelkernabrieb bilden, der in der Anwendung des Wickelgutes 18 sehr störend sein kann. Um dies zu verhindern, wurden die zum Friktionselement 12.1 gehörenden Stützringe 36 um einen Winkelbetrag verdreht (siehe auch Fig. 3). Damit werden die Druckelemente 26 radial festgelegt und können das Friktionselement 12 nicht nach außen gegen den Wickelkern 16 drücken. Das Spannelement ist damit abgeschaltet.In the drawn position of the roller 14 there is between the friction element 12.1 and the winding core 16 a overlap too small. There is a risk that the Torque transmission between this friction element 12.1 and the winding core 16 is not guaranteed. By a relative movement could form core wear, which can be very annoying in the application of the winding material 18 can. To prevent this, they became a friction element 12.1 belonging support rings 36 by an angular amount twisted (see also Fig. 3). So that the printing elements 26 set radially and can the friction element 12 do not press outwards against the winding core 16. The The clamping element is now switched off.

Um die Stellung der Stützringe 36 in Bezug auf die benachbarten Stützringe und damit den Funktionszustand der Friktionselemente 12 erkennen zu können, sind alle Stützringe 36 mit einer Markierung 40 versehen.To the position of the support rings 36 in relation to the neighboring Support rings and thus the functional state of the To be able to recognize friction elements 12 are all support rings 36 provided with a marking 40.

Zur Vereinfachung können die Stützringe 36 benachbarter Friktionsringe 12 auch zu einem Stützring 136 zusammengefaßt sein.For simplification, the support rings 36 can be adjacent Friction rings 12 are also combined to form a support ring 136 be.

Die Friktionsringe 12, die außerhalb des vom Wickelkern 16 überlappten Bereichs positioniert sind, müssen nicht abgeschaltet werden. Bei Beaufschlagung der Druckkammern 24 werden die Druckelemente 26 gegen die Stützringe 36 gedrückt. Die Friktionsringe 12 erweitern sich auf maximalen Durchmesser, werden aber nach Ablassen des Drucks in den Druckkammern 24 wieder auf minimalen Durchmesser zurückbewegt und geben den Weg zur Entnahme der fertig gespulten Rolle 14 frei.The friction rings 12, which are outside of the core 16 overlapped area must not be switched off will. When pressure chambers 24 are acted upon the pressure elements 26 are pressed against the support rings 36. The friction rings 12 expand to the maximum Diameter, but after releasing the pressure in the Pressure chambers 24 moved back to the minimum diameter and give the way to take the finished wound Roll 14 free.

Eine Teilung der Friktionsringe 12 ist nicht notwendig, wenn die Ringe aus einem ausreichend elastischen Material gefertigt sind, das ggf. auf der inneren Reibfläche mit einem geeigneten Material beschichtet ist, das die Abstimmung der Reibwerte zwischen Außen- und Innendurchmesser so festlegt, daß die notwendige Relativbewegung immer am Innendurchmesser der Friktionsringe 12 und nicht zwischen Friktionsring 12 und Wickelkern 16 erfolgt.A division of the friction rings 12 is not necessary if the rings are made of a sufficiently elastic material are made, possibly with an internal friction surface appropriate material is coated, which is the vote the coefficient of friction between the outside and inside diameter that the necessary relative movement is always on the inside diameter the friction rings 12 and not between the friction ring 12 and winding core 16 takes place.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt in Ebene I-I in Figur 1. Die Reibelemente 28 sind an beiden Enden radial zur Wellenmitte abgewinkelt, jede dieser Abwinkelungen 42 ragt in eine Wellennut 44. Damit ergibt sich eine formschlüssige Drehmomentübertragung von der Kernwelle 20 auf die Reibelemente 28. Die Reibelemente 28 können durch die von den Druckkammern 24 ausgehenden Normalkräfte entsprechend den vorhandenen Reibwerten zwischen den Reibelementen 28 und den Friktionsringen 12 Reibkräfte übertragen. Durch die unterschiedlichen Innendurchmesser des Friktionsrings und des Wickelkerns und durch Auswahl der Reibwerte (Materialien) kann Durchrutschen zwischen den Friktionsringen 12 und dem Wickelkern 16 vermieden werden.Fig. 2 shows a cross section in plane I-I in Figure 1. Die Friction elements 28 are radial at both ends to the shaft center angled, each of these bends 42 protrudes into a shaft groove 44. This results in a positive torque transmission from the core shaft 20 to the friction elements 28. The friction elements 28 can by the pressure chambers 24 outgoing normal forces according to the existing ones Coefficients of friction between the friction elements 28 and Friction rings 12 transmit frictional forces. Because of the different Inner diameter of the friction ring and the Winding core and by selecting the coefficients of friction (materials) can slip between the friction rings 12 and the Winding core 16 can be avoided.

Die axiale Führung der geteilten Friktionsringe 12 erfolgt über die Stützringe 36. Die Stützringe 36 besitzen am Umfang in Achsrichtung verlaufende Ausnehmungen 46, die einen Bewegungsraum für die Druckelemente 26 darstellen.The axial guidance of the divided friction rings 12 takes place about the support rings 36. The support rings 36 have on the circumference axially extending recesses 46, the one Represent movement space for the pressure elements 26.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt in Ebene II-II in Figur 1. Die Stützringe 36 sind etwa 60° relativ zu den Stützringen in Fig. 1 verdreht. Das Friktionselement 12 ist abgeschaltet, wie unter Fig. 1 beschrieben. In dieser Abbildung sind die Federelemente als Federbügel 38 gezeigt, die durch Bohrungen 48 im Stützring 36 gegen Drehen gesichert sind. Es sind auch andere Federelemente (z.B. Gummiblöcke, Schraubenfedern, Ringfedern) denkbar.3 shows a cross section in plane II-II in FIG. 1. The support rings 36 are approximately 60 ° relative to the support rings twisted in Fig. 1. The friction element 12 is switched off, as described in Fig. 1. In this figure are the spring elements shown as a spring clip 38 through holes 48 are secured in the support ring 36 against rotation. It are other spring elements (e.g. rubber blocks, coil springs, Ring springs) conceivable.

Fig. 4 zeigt eine Variante für die Stützringe 236 bei der am inneren Umfang der Stützringe 236 mindestens eine flache Nut 50 vorgesehen ist. Diese Nut 50 bewirkt, daß im abgeschalteten Zustand das Druckelement 26 unter Druckbeaufschlagung in die Nut 50 eingreift und ein unabsichtliches Verdrehen der Stützringe 236 und damit ein Einschalten des jeweiligen Friktionselementes verhindert wird. Diese Rastfunktion könnte auch durch andere Einrichtungen (z.B. eine Kugelraste) realisiert werden.Fig. 4 shows a variant for the support rings 236 in the at least one flat one on the inner circumference of the support rings 236 Groove 50 is provided. This groove 50 causes the off State the pressure element 26 under pressure engages in the groove 50 and an unintentional Twisting the support rings 236 and thus switching on the respective friction element is prevented. This locking function could also be provided by other institutions (e.g. a Ball catch) can be realized.

Fig. 5 zeigt eine Version, bei der die Friktionsringe 12 in mehrere Teile aufgelöst sind. Die am Umfang geteilten Friktionsringe 112 werden nicht durch einen elastischen Ring zusammengehalten. Der am Umfang geteilte, an den Reibelementen 28 anliegende Ring 52 ist in Verbindung mit einem Federelement 54 so gestaltet, daß bei entspannter Druckkammer 24 das gesamte Andrucksystem, bestehend aus den Druckelementen 26, den Reibelementen 28 und den beiden geteilten Friktionsringen 112 so weit radial nach innen gedrückt wird, daß der Außenumfang der Friktionsringe 112 nicht den äußeren Umfang der Stützringe 36 überragt. Durch die Zuordnung der Rückstellfunktion an einen separaten Rückstellring 52 wird sichergestellt, daß die zur Drehmomentübertragung notwendige Normalkraft auch vollständig als Spannkraft an den Wickelkern 16 weitergegeben wird, was eine sichere Fixierung des Wickelkerns 16 bewirkt. Das elastische Element 34 kann damit entfallen. Zur besseren Mitnahme des Wickelkerns 16 können die Friktionsringe 112 am Umfang 56 auch mit einem Material mit hohem Reibwert oder mit einer Profilierung versehen sein.Fig. 5 shows a version in which the friction rings 12 in several parts are dissolved. The divided on the circumference Friction rings 112 are not replaced by an elastic one Ring held together. The one divided on the circumference, on the friction elements 28 adjacent ring 52 is in connection with a Spring element 54 designed so that when the pressure chamber is relaxed 24 the entire pressure system, consisting of the Pressure elements 26, the friction elements 28 and the two divided Friction rings 112 pressed so far radially inwards the outer circumference of the friction rings 112 does not project beyond the outer circumference of the support rings 36. By the assignment of the reset function to a separate one Return ring 52 ensures that the torque transmission necessary normal force also completely as Tension is passed to the winding core 16 what causes a secure fixation of the winding core 16. The elastic Element 34 can thus be omitted. For better portability of the winding core 16, the friction rings 112 on Circumference 56 also with a material with a high coefficient of friction or be profiled.

In Fig. 5 sind die Stützringe 36 mit einer Ausnehmung 58 zur Aufnahme von Wälzkörpern 60 (z.B. Nadellager) und eines auf den Wickelkerninnendurchmesser abgestimmten Führungsrings 61 versehen. Das damit gebildete Radiallager bewirkt einen besseren Rundlauf der Produktrolle 14.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Reibelemente und Druckelemente (Fig. 2) zu einem Bauteil 62 verbunden sind. Damit erfolgt die Drehmomentübertragung von der Nut 22 auf das Bauteil 62 und weiter auf den Friktionsring 12. Die Nuten 44 können damit entfallen.5, the support rings 36 are provided with a recess 58 for receiving rolling elements 60 (for example needle bearings) and a guide ring 61 which is matched to the inner diameter of the winding core. The radial bearing thus formed brings about better concentricity of the product roll 14.
FIG. 6 shows an embodiment in which the friction elements and pressure elements (FIG. 2) are connected to form a component 62. The torque is thus transmitted from the groove 22 to the component 62 and further to the friction ring 12. The grooves 44 can thus be omitted.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Druckelement 26 als U-förmiges Teil 126 ausgebildet ist. Die Druckkammer 24 ist in dieses Teil 126 eingelegt. Damit kann die Nut 122 entsprechend weniger tief ausgeführt sein.Fig. 7 shows an embodiment in which the pressure element 26 is designed as a U-shaped part 126. The pressure chamber 24 is inserted into this part 126. This allows the groove 122 be carried out correspondingly less deep.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Druckkammer 124 nicht in einer Nut, sondern in einer Abflachung 64 untergebracht ist. Das Druckelement ist dort als Rohrsegment 226 ausgeführt. Die in dieser Abbildung nicht gezeigte Ausnehmung 46 in Stützring 36 muß entsprechend angepaßt werden.Fig. 8 shows an embodiment in which the pressure chamber 124 not housed in a groove, but in a flat 64 is. The pressure element is there as a pipe segment 226 executed. The recess not shown in this figure 46 in support ring 36 must be adjusted accordingly.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich die Druckkammer 224 annähernd über den gesamten Bereich des Reibelements 28 erstreckt.Fig. 9 shows an embodiment in which the pressure chamber 224 almost over the entire area of the friction element 28 extends.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Druckkammer als gemeinsame Kammer 324 in der Wellenmitte angeordnet ist. Die Übertragung der Druckkräfte auf die Reibelemente nahme des Wickelkerns 16 können die Friktionsringe 112 am Umfang 56 auch mit einem Material mit hohem Reibwert oder mit einer Profilierung versehen sein.Fig. 10 shows an embodiment in which the pressure chamber arranged as a common chamber 324 in the middle of the shaft is. The transfer of the compressive forces to the friction elements Taking the winding core 16, the friction rings 112 on Circumference 56 also with a material with a high coefficient of friction or be profiled.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Druckkammer als gemeinsame Kammer 324 in der Wellenmitte angeordnet ist. Die Übertragung der Druckkräfte auf die Reibelemente 66 erfolgt durch das Druckstück 68. Werden beide Elemente miteinander verbunden, sind keine weitere Nuten zur Drehmomentübertragung nötig.Fig. 10 shows an embodiment in which the pressure chamber arranged as a common chamber 324 in the middle of the shaft is. The transfer of the compressive forces to the friction elements 66 takes place through the pressure piece 68. Both elements connected with each other are no further grooves for torque transmission necessary.

Fig. 11 zeigt eine Längsschneidmaschine 70, bei welcher zwei Friktionswickelwellen 10 zum Wickeln der Produktrollen 14 vorgesehen sind. Das Wickelgut 18 wird mit Hilfe eines sehr vereinfacht dargestellten Hauptantriebs 72 von einer Mutterrolle 74 abgewickelt und mit konstanter Geschwindigkeit einer Schneideinheit 76 zugeführt. Diese schneidet das Wickelgut 18 in schmale Bahnen, die abwechselnd auf Produktrollen 14 aufgewickelt werden, die auf der oberen bzw. unteren Friktionswickelwelle 10 aufgespannt sind. Ein Antrieb (nicht dargestellt) der beiden Friktions-Wickelwellen 10 sorgt dafür, daß die Wickelgeschwindigkeit der Friktions-Wickelwelle stets höher ist als die Wickelgeschwindigkeit der Produktrollen 14. Damit ergibt sich eine Relativbewegung zwischen den Friktionselementen und den Reibelementen und damit der gewünschte Drehmomentaufbau für die einzelnen Produktrollen. Durchmesserunterschiede können, ohne daß sich die Drehmomente unerwünscht erhöhen, durch Wickelgeschwindigkeitsanpassung der Produktrollen ausgeglichen werden. Der Betrag des Drehmoments für jede einzelne Produktrolle ergibt sich aus der der Kernlänge entsprechenden Anzahl der im Eingriff befindlichen Friktionselemente.11 shows a longitudinal cutting machine 70 in which two friction winding shafts 10 for winding the product rolls 14 are provided. The winding material 18 is with the help of a very simplified main drive 72 shown by one Mother roll 74 unwound and at a constant speed fed to a cutting unit 76. This cuts that Winding material 18 in narrow webs, which alternately on product rolls 14 are wound up on the upper or lower friction winding shaft 10 are stretched. A drive (not shown) of the two friction winding shafts 10 ensures that the winding speed of the friction winding shaft is always higher than the winding speed the product rolls 14. This results in a relative movement between the friction elements and the friction elements and thus the desired torque build-up for the individual product roles. Differences in diameter can without the torques increasing undesirably by Compensation of winding speed adjustment of the product rolls will. The amount of torque for each one Product roll results from that corresponding to the core length Number of friction elements engaged.

Auf die Darstellung der Randbedingungen wie Lagerung und Antrieb der Friktionswickelwelle, Zuführung des Druckmediums usw. wurde verzichtet, da dies dem Stand der Technik entspricht. Es gibt auch Fälle, bei denen während des Wickelvorgangs das Druckniveau verändert und damit eine Drehmomentveränderung vorgenommen wird. On the presentation of the boundary conditions such as storage and Drive of the friction winding shaft, supply of the pressure medium etc. has been omitted as this is state of the art corresponds. There are also cases where during the Winding process changes the pressure level and thus a Torque change is made.

In den beschriebenen Ausführungsformen sind die Funktionseinheiten Druckkammer, Druckelement, Reibelement usw. immer dreifach am Wellenumfang angeordnet. Dies soll nur beispielhaft und nicht zwingend für die Problemlösung sein. Ebenso ist die Anzahl der Friktionsringe 12 nicht festgelegt.In the described embodiments, the functional units Pressure chamber, pressure element, friction element etc. always arranged three times on the shaft circumference. This is meant to be exemplary only and not be mandatory for problem solving. The number of friction rings 12 is also not fixed.

Claims

Wickelwelle zum Aufwickeln bandförmiger Materialien auf Wickelkerne (16) mit einer angetriebenen Kernwelle (20), Friktionselementen (12; 112), welche die Kernwelle (20) in ringförmiger Anordnung umgeben, und radial wirkenden Spannelementen (24; 124; 224), die in Betriebsstellung einen Reibschluß zwischen von der Kernwelle (20) mitgenommenen Reibelementen (28; 62; 66) und den Friktionselementen (12; 112) herstellen, durch den unter Schlupf Drehmoment von der Kernwelle (20) auf die Friktionselemente (12, 112) übertragbar ist, wobei die Friktionselemente (12; 112) nach außen beweglich sind, um im Betrieb eine drehstarre Verbindung zwischen den Friktionselementen (12, 112) und dem Wickelkern (16) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (24; 124; 224) mittels der von ihnen aufgebrachten Radialkräfte über die Reibelemente (28; 62; 66) die Friktionselemente (12; 112) in radialer Richtung nach außen bewegen und in Anlage an den Wickelkern (16) bringen und daß unter den in Betriebsstellung wirkenden Radialkräften der Spannelemente (24; 124; 224; 324) das durch die Reibpaarung Reibelement/Friktionselement übertragene Drehmoment unter dem von der Paarung Friktionselement/ Wickelkern übertragbaren Drehmoment liegt, so daß zwischen Friktionselement (12; 112) und Wickelkern (16) eine drehstarre Mitnahme erfolgt.Winding shaft for winding band-shaped materials on winding cores (16) with a driven core shaft (20), friction elements (12; 112) which surround the core shaft (20) in an annular arrangement, and radially acting tensioning elements (24; 124; 224) which in In the operating position, create a frictional connection between the friction elements (28; 62; 66) carried by the core shaft (20) and the friction elements (12; 112), by means of which torque can be transmitted from the core shaft (20) to the friction elements (12, 112) with slip , wherein the friction elements (12; 112) are movable outwards in order to establish a torsionally rigid connection between the friction elements (12, 112) and the winding core (16), characterized in that the tensioning elements (24; 124; 224) by means of the radial forces applied by them via the friction elements (28; 62; 66) move the friction elements (12; 112) in the radial direction outwards and bring them into contact with the winding core (16) and that below he the radial forces of the clamping elements (24; 124; 224; 324) the torque transmitted by the friction pairing friction element / friction element is below the torque that can be transmitted by the pairing friction element / winding core, so that a torsionally rigid entrainment takes place between the friction element (12; 112) and winding core (16).

Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Eingriff befindliche Friktionselemente und der Wickelkern in Betriebsstellung formschlüssig drehstarr miteinander verbunden sind. Winding shaft according to claim 1, characterized in that friction elements in engagement and the winding core are connected to one another in a rotationally rigid manner in the operating position.

Wickelwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionselemente (12; 112) zwischen sich mit der Kernwelle (20) mitdrehenden Stützringen (36; 136; 236) axial geführt sind.Winding shaft according to claim 4, characterized in that the friction elements (12; 112) are axially guided between support rings (36; 136; 236) which rotate with the core shaft (20).

Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 ibs 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente (28) in radialen Vertiefungen (44) in der Kernwelle (20) gegen Verdrehen gesichert sind.Winding shaft according to one of claims 1 to 3, characterized in that the friction elements (28) are secured in radial recesses (44) in the core shaft (20) against rotation.

Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionselemente (12, 112) einen einstückigen geschlitzten Ring bilden, der aus elastischem Material besteht.Winding shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that the friction elements (12, 112) form an integral slotted ring which is made of elastic material.

Wickelwelle nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionselemente (12; 112) durch elastische Rückstellmittel (34) in Richtung ihrer Ruhestellung vorbelastet sind.Winding shaft according to claims 1 to 5, characterized in that the friction elements (12; 112) are preloaded in the direction of their rest position by elastic return means (34).

Wickelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente (28; 62; 66) durch elastische Mittel (38; 52, 54) in Richtung ihrer Ruhestellung vorbelastet sind.Winding shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the friction elements (28; 62; 66) are preloaded in the direction of their rest position by elastic means (38; 52, 54).

Wickelwelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer Ring (54) in einer Umfangsnut eines Rückstellrings (52) verläuft, der in der Betriebsstellung nur auf die Reibelemente (28; 62; 66) eine radiale Rückstellkraft ausübt und beim Übergang in die Ruhestellung die Friktionselemente (112) radial nach innen mitnimmt. Winding shaft according to claim 6 or 7, characterized in that an elastic ring (54) runs in a circumferential groove of a return ring (52) which in the operating position exerts a radial return force only on the friction elements (28; 62; 66) and during the transition into the rest position takes the friction elements (112) radially inwards.

Wickelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (24; 124; 224; 324) aus einer oder mehreren Druckkammern bestehen, die unter Druckbeaufschlagung mittels eines hindurchströmenden Druckfluids in Betriebsstellung eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Reibelemente (28; 62; 66) ausüben, wobei das strömende Druckfluid Reibungswärme ableitet.Winding shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning elements (24; 124; 224; 324) consist of one or more pressure chambers which, when pressurized by means of a pressure fluid flowing through them in the operating position, exert a radially outward force on the friction elements (28; 62; 66), whereby the flowing pressure fluid dissipates frictional heat.

Wickelwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Stützringe (36; 136; 236) gegen die Kernwelle (20) in eine Stellung verdrehbar ist, in welcher die zugehörigen Reibelemente (28; 62; 66) auch bei aktivierten Spannelementen (24; 124; 224; 324) blockiert sind.Winding shaft according to claim 3, characterized in that at least some of the support rings (36; 136; 236) can be rotated against the core shaft (20) into a position in which the associated friction elements (28; 62; 66) are activated even when the tensioning elements ( 24; 124; 224; 324) are blocked.

Wickelwelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Stützringe (136) auf der Kernwelle (20) festklemmbar ist.Winding shaft according to claim 10, characterized in that a part of the support rings (136) can be clamped onto the core shaft (20).