Vorrichtung zur Aufnahme von Bobinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von drehend angetriebenen Bobinen (gewickelte Material-Bahn) mit einer Nabe, auf der die Bobine mit einem hülsenförmigen (Papp-) Kern lagert, und mit am Kern anliegenden, schwenkbaren Spannklauen, die durch eine druckmittelbetätigte Schieber ülse gegen Federbelastung außer Eingriff mit dem Kern bewegbar sind.

[0002] Eine Vorrichtung der vorgenannten Ausführung ist bekannt durch die DH-A-2 724 024. Die Bobine wird bei diesem Stand der Technik durch zwei unabhängig voneinander wirkende Organe gehalten, nämlich eine gegen die radiale Innenseite des Kerns andrückbare Spannase und einen an der axialen Außenseite des Kerns anliegenden Hebel. Beide Organe sind schwenkbar und werden für die Freigabe der (leergefahrenen) Bobine über einen gegen Federbelastung verstellbaren Ring verschwenkt. Die an der Innenseite des Kerns anliegenden Spannasen werden dabei durch Druckfedern beaufschlagt, die durch die Verschiebung des Ringes wirksam werden können. Die in Axialrichtung wirkenden Hebel werden durch die Verschiebung eines ringförmigen Trägers nach innen geschwenkt, und zwar durch an diesem angeordnete, radial wirkende Druckfedern. Der verschiebbare Ring wird durch einen Luftzylinder betätigt, dessen Kolbenstange einen Kranz gegen mit dem Ring verbundene Bolzen drückt.

[0003] Eine so ausgebildete Vorrichtung ist im Aufbau aufwendig und durch die Vielzahl der bewegbaren Organe störempfindlich.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die eingangsgenannte Vorrichtung so auszubilden, daß in einfacher Weise bzw. mit wenigen bewegbaren Organen die Bobine zuverlässig auf der Nabe gehalten wird und die Spannstellung mit einfachen Bewegungsabläufen aufgehoben werden kann.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen schwenkbar an der Schiebehülse angeordnet sind, die als Kolben (Ringkolben) ausgebildet und unmittelbar mit dem Druckmittel (Druckluft) beaufschlagbar ist.

[0006] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Halteor_""''1e der Bobine (Spannklauen) durch ein einzigem Organ betätigt, nämlich durch die als druckmittelbeaufschlagter Kolben wirkende Schiebehülse. Diese bewirkt eine Schwenkbewegung der Spannklauen bei Axialverschiebung.

[0007] Der Schiebehülse kann in der Nabe ein Ringraum zugeordnet sein, der durch entsprechend angeordnete Dichtungen als Zylinderkammer dient. Dieser wird die Druckluft über einen Verteilerring sowie über eine in einem fest stehenden Tragzapfen verlaufende Druckluftleitung zugeführt.

[0008] In besonderer Weise können auch die Spannklauen ausgebildet sein. Diese weisen angescherfte Klemmkanten auf, die in Spannstellung unter Materialverformung teilweise in den Kern der Bobine eindringen. Dadurch ergibt sich eine kraft- und formschlüssige Sicherung der Bobine gegen Bewegungen auf der Nabe.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Bobinen-Aufnahme im Längsschnitt,

Fig. 2 die Bobinen-Aufnahme gemäß Fig. 1 in Stirnansicht bzw. in einem Schnitt 11-11 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit der Bobinen-Aufnahme, nämlich eine Nabe, im Axialschnitt, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 die Einzelheit gemäß Fig. 3 in einer veränderten Relativstellung.

Die als bevorzugtes Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellte Bobinen-Aufnahme ist an einem Maschinengestell 10 beispielsweise einer Verpackungsmaschine angeordnet. Eine Nabe 11 ist drehbar - über zwei im Abstand voneinander angeordnete Kugellager 12 und 13 - auf einem aus dem Maschinengestell 10 herausragenden und in diesem abgestützten Tragzapfen 14 gelagert.

[0010] Auf der Nabe 11 findet eine Bobine 15 Aufnahme. Diese sitzt mit einem hülsenförmigen (Papp-)Kern 16 auf einem zylindrischen Tragteil 17 der Nabe 11. Dieses wird auf der dem Maschinengestell 10 zugekehrten Seite durch eine Widerlagerscheibe 18 begrenzt, an die die Bobine 15 in Arbeitsstellung angedrückt wird. Das zu der Widerlagerscheibe 18 gegenüberliegende Ende der Nabe 11 bzw. des Tragteils 17 ist frei von Vorsprüngen etc. und zum erleichterten Aufschieben der Bobine 15 mit einer randseitigen Fase 19 ausgebildet.

[0011] In der Arbeitsstellung (Fig. 1 und 4) wird die Bobine 15 auf dem Tragteil 17 durch bewegbare Halteorgane fixiert, nämlich schwenkbar gelagerte Spannklauen 20. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind - wie Fig. 2 erkennen läßt, drei derartige Spannklauen 20 mit gleichen Winkelabständen voneinander verteilt an der Nabe 11 angebracht.

[0012] Die Spannklauen 20 sind jeweils als schwenkbare (zweiarmige) Hebel ausgebildet und derart gelagert, daß sie zwischen einer zurückgezogenen, den Wechsel der Bobinen 15 erlaubenden Stellung gemäß Fig. 3 und einer Spann- bzw. Haltestellung gemäß Fig. 4 verschwenkbar sind. In der zurückgezogenen Stellung (Fig. 3) sind die Spannklauen 20 vollständig innerhalb des Querschnitts der Nabe 11 bzw. des Tragteils 17 verschwunden. In der Spannstellung (Fig. 4) sind die Spannklauen 20 annähernd radial gerichtet. Eine der Bobine 15 bzw. dem Kern 16 zugekehrte Klemmkante 21 der Spannklauen 20 ist schräggestellt, also unter einem spitzen Winkel zur Radialen. Darüber hinaus ist die Klemmkante 21 keilförmig bzw. messerartig angeschärft. Durch die auf die Spannklauen 20 ausgeübte Spannkraft wird die Klemmkante 21 unter entsprechender Verformung des (Papp-)Kerns 16 in diesen eingedrückt unter Bildung einer entsprechenden Kerbe. Der Kern 16 wird dadurch formschlüssig durch die Spannklauen 20 gehalten und gegen Relativdrehungen auf dem Tragteil 17 fixiert.

[0013] Die Spannklauen 20 sind im Innern der Nabe 11 bzw. des zylindrischen Tragteils 17 gelagert. Zu diesem Zweck sind axial gerichtete Schlitze 22 im Tragteil ₁7 7 im Bereich der Spannklauen 20 angeordnet für den Durchtritt derselben. Das dem Spannende bzw. den Kiemmkanten 21 gegenüberliegende Ende der hebelförmigen Spannklauen 20 ist bewegbar am Tragteil 17 gelagert, nämlich in einer radialen, schlitzförmigen Ausnehmung 23 eines Innenzylinders 24 des Tragteils 17. Ein an diesem Ende der Spannklaue 20 angebrachter Führungszapfen 25 gleitet in der schlitzförmigen Ausnehmung 23.

[0014] Mit Abstand hiervon ist die Spannklaue 20 mit einem Lagerzapfen 26 dreh- bzw. schwenkbar an einem Stell- bzw. Betätigungsorgan für die Spannklauen 20 gelagert. Es handelt sich dabei um eine Schiebehülse 27, die in einem Ringraum 28 des Tragteils 17 axial verschiebbar gelagert ist. Der Ringraum 28 wird innen von dem Innenzylinder 24 und außen von einem Außenzylinder 29 begrenzt. Der Lagerzapfen 26 befindet sich innerhalb eines Längsschlitzes 30 der Schiebehülse 27, durch den auch die Spannklaue 20 hindurchtritt. Eine Verschiebung der Schiebehülse 27 in Axialrichtung bewirkt ein Verschwenken der Spannklauen 20 im beschriebenen Sinne, wobei der Führungszapfen 25 in Radialrichtung in der Ausnehmung 23 gleitet.

[0015] Die Schiebehülse 27 als Stellorgan für die Spannklauen 20 ist federelastisch in Richtung auf die Spannstellung (Fig. 4) belastet. Im vorliegenden Fall sind drei (Schraubendruck-) Federn in Umfangsrichtung mit gleichen Winkelabständen verteilt angeordnet. Die Federn 31 treten teilweise in Längsbohrungen 32 (Sackbohrungen) der Schiebehülse 27 ein. Das andere Ende der Federn 31 ist auf einer radialen Endwandung 33 der Nabe 11 abgestützt. In dieser sind zur Führung der Federn 31 entsprechende Haltebohrungen 34 angeordnet.

[0016] Die Verstellung der Schiebehülse 27 zur Betätitung der Spannklauen 20 erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Druckmedium, nämlich Druckluft. Die unmittelbar durch Druckluft beaufschlagte Schiebehülse 27 wirkt als ringförmiger Zylinder. Eine von den Federn 31 abliegende Stirnfläche 35 wird innerhalb des als entsprechend ausgebildete Zylinderkammer wirkenden Ringraums 28 mit Druckluft beaufschlagt und gegenüber der Außenseite durch Dichtungen 55 abgedichtet.

[0017] Zur Zuführung der Druckluft ist auf der von der Schiebehülse 27 abliegenden Seite ein an den Ringraum 28 anschließender Verteilerring 36 gebildet. Dieser ist einerseits mit dem Ringraum 28 und andererseits mit einer Zwischenkammer 37 über radiale Kanäle 38 verbunden. Die Zwischenkammer 36 im Innenzylinder 24 ist an die Druckluftversorgung angeschlossen.

[0018] Diese erfolgt über eine Druckluftleitung 39, die (zentrisch) in dem Tragzapfen 14 gebildet ist und über eine radiale Abzweigung in der zum Tragzapfen 14 hin offenen Zwischenkammer 37 mündet. Diese ist zwischen den beiden Kugellagern 12 und 13 der Nabe 11 gebildet und beidseits durch Dichtungen 42 abgedichtet. Die Druckluft wird demnach im Bereich der Zwischenkammer 37 von einem feststehenden Tragteil 17 auf umlaufende Teile weitergeleitet.

[0019] Um die Spannklauen 20 in die zurückgezogene Stellung gemäß Fig. 3 zu bewegen, wird die Schiebehülse 27 mit Druckluft in dem beschriebenen Sinne beaufschlagt und dadurch in Axialrichtung zum freien Ende der Nabe 11 hin verschoben. Gegen die dabei zusammengedrückten Federn 31 werden die Spannklauen 20 (im Uhrzeigersinn) verschwenkt. Zum Festklemmen bzw. Fixieren einer Bobine 15 auf dem Tragteil 17 wird das Druckluftsystem entlüftet. Unter der Wirkung der Federn 31 kehrt die Schiebehülse 27 in die Stellung gemäß Fig. 4 zurück unter entsprechender Verstellung der Spannklauen 20.

[0020] Die Zwischenkammer 37 hat in Axialrichtung eine Abmessung, die gewisse Axialverschiebungen der Nabe 11 auf dem Tragzapfen 14 zuläßt - infolge von Abmessungstoleranzen -, ohne daß die Abzweigung aus dem Bereich der Zwischenkammer 37 gelangt.

[0021] Die Druckluftleitung 39 wird im Bereich des Maschinengestells 10 durch einen Querkanal 40 mit einer ringförmigen Verteilerkammer 41 verbunden. Diese ist seitlich durch Dichtungen 42 begrenzt. Eine radiale Anschlußbohrung 43 verbindet die Verteilerkammer 41 mit einer Hauptleitung 44, die zu einer Druckluftquelle führt. In dieser ist ein (manuell zu betätigendes) Absperrorgan 45 vorgesehen.

[0022] Der von der Nabe 11 abliegende Teil des Tragzapfens 14 ist in einem geschlossenen Lagerkörper 46 des Maschinengestells 10 abgestützt. In diesem ist auch die Verteilerkammer 41 gebildet. Durch einen radialen Sicherungszapfen 47 in einer Nut 48 des Lagerkörpers 46 ist der zylindrische Tragzapfen 14 gegen Drehung gesichert.

[0023] Die vorliegende Bobinen-Halterung ermöglicht eine Verstellung der Nabe 11 derart, daß die Bobine 15 bzw. die ablaufende Materialbahn auf eine exakte Relativstellung verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Tragzapfen 14 axial verschiebbar in dem Lagerkörper 46 angeordnet. An dem von der Nabe 11 abliegenden Ende ist der Tragzapfen 14 mit einer Schubstange 49 verbunden. Deren freies Ende tritt aus dem Lagerkörper 46 heraus und ist mit einem Stellgetriebe verbunden. Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um ein auf der Schubstange 49 angeordnetes Schneckenrad 50, welches durch eine Schnecke 51 drehend angetrieben wird, um Stellbewegungen auf den Tragzapfen 14 zu übertragen.

[0024] Die Schubstange 49 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem in den Tragzapfen 14 eintretenden Bereich als Spindel 53 ausgebildet. Das Außengewinde derselben steht in Eingriff mit einem Innengewinde einer Längsbohrung 54 in dem Tragzapfen 14. Durch Drehung der Schubstange 49 wird demnach der Tragzapfen 14 sehr feinfühlig verstellt, ohne daß die Schubstange 49 selbst axiale Bewegungen ausführt. Diese ist hiergegen vielmehr durch einen auf der Schubstange 49 angeordneten Bund 52 gesichert, der formschlüssig innerhalb des Lagerkörpers 46 gelagert ist.

[0025] Die besondere Ausbildung der Spannklauen 20 zur formschlüssigen Fixierung des Kerns 16 sowie die axial gerichtete Verstellbarkeit des Tragzapfens 14 (Siellgetriebe) können auch unabhängig voneinander bzw. bei in anderer Weise ausgebildeter und betätigter Bobinenhalterung eingesetzt werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Aufnahme von drehend angetriebenen Bobinen (15) (gewickelte Material- Bahn) mit einer Nabe (11), auf der die Bobine mit einem hülsenförmigen (Papp-)Kern (16) lagert, und mit am Kern anliegenden, schwenkbaren Spannklauen (20), die durch eine druckmittelbetätigte Schiebehülse (27) gegen Federbelastung außer Eingriff mit dem Kern bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (20) schwenkbar an der Schiebehülse (27) angeordnet sind, die als Kolben (Ringkolben) ausgebildet und unmittelbar mit dem Druckmittel (Druckluft) beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (20) in einem Ringraum (28) der zylindrischen Nabe (11) axial verschiebbar ist, wobei der Ringraum (28) durch Dichtungen (55) als Zylinderkammer ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (28) mit einem Verteilerring (36) verbunden ist, der seinerseits über radiale Kanäle (38) mit einer Zwischenkammer (37) verbunden ist, wobei die Zwischenkammer (37) über eine Druckluftleitung (39) versorgt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft der Schiebehülse (27) über das Lager der Nabe (11) zuführbar ist, insbesondere über einen feststehenden Tragzapfen (14), in dem die zur Zwischenkammer (37) führende Druckluftleitung (39) (mittig) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung (39) im Bereich eines feststehenden Lagerkörpers (46) für den Tragzapfen (14) über einen Querkanal (40) in einer Verteilerkammer (41) mündet, die ihrerseits mit einer Hauptleitung (44) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannklaue (20) als (einarmiger) Hebel mit einem Schwenklager an der Schiebehülse (27) und mit einem Ende beweglich in einem ortsfesten Tragteil (Innenzylinder 24) der Nabe (11) abgestützt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (20) zwischen einer annähernd radial gerichteten Spannstellung und einer unter einem spitzen Winkel zur Längsachse gerichteten, eingezogenen Stellung bewegbar sind, in der die Spannklauen (20) innerhalb der Konturen der Nabe (11) liegen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (20) mit angeschärften Klemmkanten (21) ausgebildet sind, die in Spannstellung unter Materialverformung teilweise in den (Papp-) Kern (16) der Bobine (15) gedrückt sind, so, daß die Bobine (15) formschlüssig gegen Drehung gesichert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der unverdrehbare Tragzapfen (14) in Axialrichtung verstellbar ist, insbesondere über einen Schneckentrieb mit Schnecke (51) und auf einer Schubstange (49) angeordnetem Schneckenrad (50).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (49) als Spindel (53) ausgebildet ist und in einer Längsbohrung (54) mit dem Tragzapfen (14) in Eingriff steht.

Claims

1. Device for receiving reels (15) (a wound sheet of material) driven to rotate, with a hub (11) on which the reel is supported by means of a sleeve- shaped (cardboard) core (16), and with pivotable clamping claws (20) which rest against the core and which are moveable out of engagement with the core counter to a spring load by means of a sliding sleeve (27) actuated by pressure medium, characterized in that the clamping claws (20) are arranged pivotably on the sliding sleeve (27) which is designed as a piston (annular piston) and which can be subjected directly to the pressure medium (compressed air).

2. Device according to Claim 1, characterized in that the sliding sleeve (20) is axially displaceable in an annular space (28) of the cylindrical hub (11), the annular space (28) being designed as a cylinder chamber by means of gaskets (55).

3. Device according to Claim 2, characterized in that the annular space (28) is connected to a distributor ring (36) which itself is connected to an intermediate chamber (37) via radial channels (38), the intermediate chamber (37) being supplied via a compressed-air line (39).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compressed air can be fed to the sliding sleeve (27) via the bearing of the hub (11), especially via a fixed supporting journal (14), in which the compressed-air line (39) leading to the intermediate chamber (37) is arranged (centrally).

5. Device according to Claim 3 or 4, characterized in that the compressed-air line (39) opens, in the region of a fixed bearing body (46) for the supporting journal (14), via a transverse channel (40) in a distributor chamber (41) which itself is connected to a main line (44).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each clamping claw (20) is supported as a (one-armed) lever by means of a pivot bearing on the sliding sleeve (27) and at one end movably in a fixed supporting part (inner cylinder 24) of the hub (11).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping claws (20) are movable between an approximately radially directed clamping position and a retracted position which is directed at an acute angle to the longitudinal axis and in which the clamping claws (20) are located within the contours of the hub (11).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping claws (20) are designed with bevelled clamping edges (21) which, in the clamping position, are partially pressed into the (cardboard) core (16) of the reel (15), at the same time with material deformation, in such a way that the reel (15) is secured positively against rotation.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the non-rotatable supporting journal (14) is adjustable in the axial direction, especially via a worm drive with a worm (51) and a worm wheel (50) arranged on a connecting rod (49).

10. Device according to Claim 9, characterized in that the connecting rod (49) is designed as a spindle (53) and engages with the supporting journal (14) in a longitudinal bore (54).

Revendications

1. rispositif pour la réception de bobines (15) entrainées en rotation (matériau en bande enroulée), comportant un moyeu (11), sur lequel repose la bobine munie d'un noyau (16) (en carton) en forme de douille, et des griffes de serrage (20) pivotantes appliquées sur le moyeu et qui sont amenables hors de prise d'avec le moyeu, à l'encontre d'une force élastique, par un manchon coulissant (27) actionné par un moyen de pression, caractérisé par le fait que les griffes de serrage (20) sont montées pivotantes sur le manchon coulissant (27) qui est en forme de piston (piston annulaire) et est attaquable directement par le moyen de pression (air comprimé).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon coulissant (20) est déplaçable axialement dans un espace annulaire (28) du moyeu cylindrique (11), ), l'espace annulaire (28) étant mis sous forme de chambre cylindrique par des joints (55).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'espace annulaire (28) est relié à un anneau de distribution (36) qui, de son côté, est relié, par des canaux radiaux (38), à une chambre intermédiaire (37), celle-ci étant alimentée par un conduit d'air comprimé (39).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'air comprimé est ame- nable au manchon coulissant (27) par l'intermédiaire du palier du moyeu (11), en particulier par l'intermédiaire d'un tourillon porteur (14) fixe, dans lequel est logé (axialement) le conduit d'air comprimé (39) menant à la chambre intermédiaire (37).

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que le conduit d'air comprimé (39) débouche, au voisinage d'un corps d'appui (46) fixe du tourillon porteur (14), par l'intermédiaire d'un canal transversal (40), dans une chambre de distribution (41) qui, de son côté, est reliée à une conduite principale (44).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que chaque griffe de serrage (20) est montée sur le manchon coulissant (27) sous forme de levier (à bras unique) à palier de pivotement et à une extrémité mobile dans une partie support fixe (cylindre intérieur 24) du moyeu (11).

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les griffes de serrage (20) sont déplaçables entre une position de serrage dirigée à peu près radialement et une position en retrait, dirigée à angle aigu par rapport à l'axe longitudinal, dans laquelle les griffes de serrage (20) se trouvent à l'intérieur du contour du moyeu (11).

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les griffes de serrage (20) sont formées avec les arêtes de serrage (21) affûtées, qui, en position de serrage, sont appuyées partiellement, en déformant la matière, dans le noyau (16) (en carton) de la bobine (15) de sorte que la bobine (15) est bloquée en rotation par contact de forme (action d'engrènement).

9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que le tourillon porteur (14), non déformable en torsion, est déplaçable en direction axiale, en particulier par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin (51) et roue à vis sans fin (50) montée sur barre d'entraînement (49).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la barre d'entraînement (49) est agencée en tige filetée (53) engrenant, dans un alésage longitudinal, avec le tourillon porteur (14).

Zeichnung