Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von kontinuierlich anfallenden, biegsamen Flächengebilden

Abstract

 Ein zur Aufnahme des Wickels (20) dienender, ringförmi­ger Wickelkern (l9) ist mit seiner zylinderischen Innen­seite (l9a) reibschlüssig auf antreibbare Tragräder (28, 29) auflegbar und von diesen abhebbar. Auf die Innensei­te (l9a) des aufgelegten Wickelkernes (l9) ist unterhalb der Tragräder (28, 29) ein im wesentlichen frei drehba­res Führungsrad (30) zur Einwirkung bringbar, welches ein Abheben des Wickelkernes (l9) von den Tragrädern (28, 29) verhindert und den dazwischen vorhandenen Reib­schluss erhöhen kann. Um Wickelkerne (l9) mit einer rein zylindrischen,glatten Innenfläche benützen zu können und dennoch bei der Drehung deren exakte Positionierung in Achsrichtung zu gewährleisten, ist das Führungsrad (30) in seiner Wirklage um eine bezüglich des aufgelegten Wickelkernes (l9) radial gerichtete Lenkachse (59) aus­lenkbar, was dem drehenden Wickelkern (l9) eine axiale Bewegungskomponente vermittelt, wobei eine Anschlagan­ordnung (62) zur Begrenzung dieser Axialbewegung vorge­sehen ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von kontinuierlich, insbesondere ge­schuppt anfallenden, biegsamen Flächengebilden, vorzugs­weise Druckprodukten zu bezw. ab einem Wickel gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches l.

[0002] Eine solche Vorrichtung ist aus der am 2l. November l985 unter der Nr. 0 l6l 569 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung bekannt.

[0003] Bei dieser vorbekannten Vorrichtung ist der ringförmige Wickelkern, im Falle, dass er angetrieben wird, der an­getriebene Teil eines Reibradgetriebes und die als Lage­rung dienenden Tragräder, auf denen der Wickelkern mit seiner Innenseite aufliegt, sind zugleich das an­treibende Teil des Reibradgetriebes.

[0004] Damit der Wickelkern während seiner Drehung nicht in axialer Richtung abwandert, oder auch nur seine axiale Lage verändern kann, (was zu einem konischen Wickel füh­ren würde) weist der Wickelkern der bekannten Vorrich­tung nach innen ragende Seitenflansche auf, die gewis­sermassen als Spurkranz mit den Stirnflächen der Trag­räder, aber auch des Führungsrades zusammenwirken.

[0005] Dies zieht verschiedene Nachteile mit sich: Der Wickel­ kern und insbesondere der Abstand dessen Seitenflansche voneinander sind der Dicke der Tragräder und des Füh­rungsrades anzupassen, die ihrerseits nicht als Walzen ausgebildet werden können. Die Dicke der Tragräder und jene des Führungsrades müssen sich entsprechen und darü­ber hinaus müssen die Stirnflächen aller Räder je in einer Ebene liegen, sollen sie Seitenflansche des Wickelkernes ihrer Rolle als Spurkränze gerecht werden. Darüber hinaus muss bei der vorbekannten Einrichtung zum Abheben des Wickelkernes von den Tragrädern dieser zunächst zumindest um das radiale Mass der Seitenflan­sche lotrecht angehoben werden, bevor der Wickelkern in axialer Richtung entfernt werden kann. Dieses lotrechte Anheben bedarf insbesondere bei voll bewickeltem Wickel­kern eines erheblichen Kraftaufwandes. Letztlich ist bei der bekannten Einrichtung bei der Bemessung des Wickel­kernes stets ein Kompromiss zu schliessen. Einerseits muss dieser bezüglich seiner Seitenflansche - wie er­wähnt - der Dicke der Räder angepasst sein, und anderer­seits sollte dessen äussere Aussenfläche einigermassen dem Format der aufzuwickelnden Flächengebilde angepasst sein, damit diese möglichst auf dem grössten Teil ihrer Breite direkt oder indirekt auf der äusseren Mantelflä­che des Wickelkernes abgestütz sind.

[0006] Bei diesem Stand der Technik ist es als ein Zweck der Erfindung anzusehen, eine Vorrichtung der eingangs ge­nannten Gattung zu schaffen, bei der der Wickelkern rein hohlzylindrisch, also etwa die Form eines flanschlosen Rohrabschnittes aufweisen kann, was die Entfernung des Wickelkernes erleichtert und dessen bessere Anpassung an die Breite der Flächengebilde ermöglicht. Ausserdem sol­len weder die Tragräder noch das Führungsrad - abgesehen von ihrem Zusammenwirken mit der Innenseite des Wickel­kernes - unabhängig von der Ausbildung des Wickelkernes bemessen werden können, wobei die gleichbleibende axiale Lage des Wickelkernes bei seiner Drehung dennoch gewähr­leistet bleibt.

[0007] Zu diesem Zweck weist die vorgeschlagene Einrichtung die im Kennzeichen des Patentanspruches l angegebenen Merk­male auf.

[0008] Wenn nun dem Führungsrad ein Lenkausschlag gegeben wird, das heisst, wenn seine Drehachse nicht mehr genau paral­lel zu den Drehachsen der Tragräder ist, erfährt der Wickelkern bei seiner Drehung zusätzlich eine axiale Be­wegungskomponente, die je nach Drehrichtung des Wickel­kernes und nach der Seite des Lenkausschlages den Wickelkern entweder zur Anschlaganordrung drängt, womit seine axiale Lage festgelegt ist, oder aber die den Wickelkern von der Anschlaganordnung entfernt, was die Entfernung des Wickelkernes bedeutend vereinfacht. Für den Lenkausschlag des Führungsrades sind einige wenige Winkelgrade ausreichend.

[0009] Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind den abhängi­gen Ansprüchen zu entnehmen.

[0010] Nachstehend ist die Erfindung rein beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. l eine sehr schematische Seitenansicht einer Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt in grösserem Massstab längs der Linie II-II;

Fig. 3 in nochmals etwas grösserem Massstab eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2, wobei gestrichelt die hinter der Seitenwand angeordneten Elemente angedeu­tet sind;

Fig. 4 in nochmals etwas grösserem Massstab eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, aus Richtung des Pfeiles IV Fig. 2 auf das Führungsrad; und

Fig. 5 eine Ausführungsvariante in einer ähnli­chen Darstellungsart wie Fig. 2, aller­dings in nochmals grösserem Massstab.

[0011] Es sei nun - auch im Sinne einer Erläuterung des Oberbe­griffes des Patentanspruches l - zunächst auf Fig. l Be­zug genommen.

[0012] Bei der in Fig. l dargestellten Vorrichtung l0 treibt ein Motor ll über eine Kette l2, ein Vorgelege l3, über ein Getriebe l4 sowie über eine weitere Kette l5 eine Umlenkrolle l6 eines Bändchenförderers l7 an. Der Bänd­chenförderer l7 ist von einem nicht dargestellten, wip­penartigen Rahmen getragen, der um die Drehachse der Um­lenkrolle l6 schwenkbar ist und mittels einer Gasfeder l8 stets an den Aussenumfang eines Wickelkernes l9, bezw. eines darauf in Bildung begriffenen Wickels 20 drängt. Der Bändchenförderer l7 führt dem Wickel die nicht dargestellten, biegsamen Flächengebilde zu, bezw. fördert solche Flächengebilde beim Abwickeln des Wickels ab. Ueber eine weitere, vom Getriebe l4 ausgehende Kette 2l ist eine Vorratsrolle 22 für ein Wickelband 23 ange­trieben, das seinerseits den Bändchenförderer l7 im Be­reich dessen Berührungsstelle am Wickelkern l9, bezw. am Wickel 20 durchsetzt und im Zuge des Aufwickelns der vom Bändchenförderer angelieferten Flächengebilde (nicht dargestellt) mit aufgewickelt wird, bezw. beim Abwickeln des Wickels 20 wieder auf die Vorratsrolle 22 aufgespult wird.

[0013] Vom Vorgelege l3 führt eine weitere Kette 24 zu einem Wickelgetriebe 25 mit selbsttätig stufenlos verändebaren Uebersetzungsverhältnis. Vom Wickelgetriebe 25 führt eine weitere Kette 26 zu zwei über nochmals eine Kette 27 zu gleichsinniger Drehung miteinander verbundenen Tragrädern 28, 29, auf denen der Wickelkern l9 gelagert ist und die - falls angetrieben - den Wickelkern l9 reibschlüssig in demselben Drehsinn antreiben. Ergänzt wird die Lagerung des Wickelkernes l9 durch ein im we­sentlichen frei drehbares Führungsrad 30, das heb- und senkbar ist und in abgesenkter Stellung ebenfalls mit der Innenseite des Wickelkernes l9 zusammenwirkt und dann nicht nur ein ungewolltes Abheben des Wickelkernes l9 von einem der Tragräder 28, 29 verhindert, sondern auch zur Erhöhung des Reibschlusses zwischen diesen und der Innenseite l9a des Wickelkernes l9 beitragen kann. Durch die Räder 28, 29 und 30 ist damit auf alle Fälle eine zentrische Lage des Wickelkernes l9 gewährleistet.

[0014] Es sei nun auf die Fig. 2-4 Bezug genommen. Man erkennt in Fig. 2 das Tragrad 28 sowie das Führungsrad 30, das mit ausgezogenen Linien in der Eingriffslage mit der glatten Innenseite l9a des Wickelkernes dargestellt ist. Ein Teil des Umrisses des Wickels 20 ist strich­punktiert dargestellt. Das Tragrad 28 ist auf einer Wel­le 3l aufgekeilt, die ihrerseits in zwei Wälzlagern 32, 33 drehbar in einem Lagergehäuse 34 gelagert ist. Das Lagergehäuse 34 ist fest an der einen Seite einer lot­rechten Seitenwand 35 des Maschinenrahmens angeflanscht, wobei das vom Tragrad 28 entfernte Ende der Welle diese Wand 35 durchsetzt und die die Ketten 26 und 27 aufneh­menden Kettenräder 36, bezw. 37 aufgekeilt hat. Die La­gerung und Anordnung des Tragrades 29 entspricht jener des Tragrades 28.

[0015] Das Führungsrad 30 ist ebenfalls auf einer Welle 38 aufgekeilt, die zunächst über ein Pendelwälzlager 39 in einem Lagergehäuse 40 drehbar gelagert ist. Das Lager­gehäuse 40 ist auf einer ringförmigen Platte 4l ange­flanscht, die ihrerseits (Vgl. Fig. 3 und 4) an einem Schlitten 42 verankert ist. Dieser in Fig. 3 durch eine dicke Umrandung hervorgehobene Schlitten 42 ist über Ku­gelbüchsen 43 (Fig. 2) verschiebbar auf zwei parallelen Säulen 44 und 45 geführt, sodass die Lenkachse des La­gergehäuses 40 damit bezüglich des Wickelkernes l9 ra­dial verschiebbar ist, und zwar in einer in der Seiten­wand 35 vorhandenen Aussparung 44ʹ. Zum Heben und zum Senken des Lagergehäuses 40 dient ein Fluidikaggregat 45ʹ, dessen Kolbenstange 46 über ein Kreuzgelenk 47 (Fig. 2) in der Mitte des Schlittens 42 angelenkt ist.

[0016] Aus Fig. 3 geht hervor, dass der Schlitten 42 im wesent­lichen U-förmig ist. Er umgreift eine Lagerplatte 48, die ihrerseits durch an gegenüberliegenden Seiten nach­giebige Stifte 49, 50 (Fig. 4) so zwischen den Schenkeln des Schlittens 42 gehalten ist, dass sie sich in Bezug auf den Schlitten 42 nicht in einer zu den Säulen 44, 45 parallelen Richtung bewegen kann, sondern nur rechtwink­lig dazu. Zu diesem Zweck ist an der Platte 48 bei 5l die Kolbenstange 52 eines weiteren Fluidikaggregates 53 angelenkt, dessen Zylinder bei 55 am Ende eines vom Schlitten 42 seitlich abstehenden Auslegers 54 angelenkt ist. Um die Lagerplatte 48 auch gegen ein Verkippen zu sichern, ist an ihrer dem Anlenkpunkt 5l gegenüberlie­genden Seite ein Stift 56 verankert, der in ein am Schlitten 42 befestigtes Führungsstück 57 eingreift.

[0017] In der Lagerplatte 48 ist ein weiteres Pendelwälzlager 58 montiert, in dem das vom Führungsrad 30 entfernte Ende der Welle 38 gelagert ist. Da sich die Lagerplatte 48 und damit auch das Pendelwälzlager 58 quer zur Rich­tung der Säulen 44, 45 verschieben lässt, kann die Welle 38 in einem beschränkten Winkelbereich um die Mitte des Pendenwälzlagers 39 verschwenkt werden, oder, mit ande­ren Worten entspricht diese Mitte einer Lenkachse 59, um die das Führungsrad 30 auslenkbar ist. In Fig. 4 ist ausgezogen der Umriss des unausgelenkten Führungsrades 30 dargestellt, strichpunktiert dagegen der Umriss in den beiden möglichen Endlagen der Auslenkung.

[0018] Es sei nun angenommen, dass der Wickelkern l9 so auf die Tragräder 28, 29 aufgesetzt werde, dass die Stirnsei­ten des Wickelkernes l9 die in Fig. 4 mit l9ʹ strich­punktiert angegebene Lage einnehmen. Der Wickelkern l9 sei sodann durch die Tragräder 28, 29 so in Drehung ver­setzt, dass die Innenseite des Wickelkernes, auf die das Führungsrad 30 einwirkt, sich in Richtung des Pfeiles 60 bewege. In axialer Richtung ist der Wickelkern l9 nun noch nicht genau positioniert. Es genügt nun, die Lager­platte 48 in Fig. 4 nach oben zu verschieben, so dass die strichpunktiert angegebene Drehachse des Führungs­rades 30 um wenige Grade im Gegenuhrzeigersinn um die Lenkachse 59 verschwenkt wird, wobei das Führungsrad 30 einen entsprechenden Lenkausschlag erhält. Durch diesen Lenkausschlag erteilt nun das Führungsrad 30 dem Wickel­kern l9 eine Bewegungskomponente in Richtung des Pfeiles 6l in Fig. 4. Der Wickelkern l9 wandert somit während der Drehung in Richtung auf die Seitenwand 35 zu, das heisst auf seine richtige Axiallage.

[0019] Die richtige Axiallage wird nun durch eine kreisbogen­förmige Anschlagschiene 62 bestimmt, die (Siehe Fig. 2) am Lagergehäuse 40 der Welle 38 befestigt und daher mit diesem heb- und senkbar ist, wobei die Anschlagschiene konzentrisch zum aufgelegten Wickelkern ist. Um die Vor­richtung auch für Wickelkerne verschiedener axialer Längen benützen zu können, kann die Anschlagschiene 62 auch längs des Lagergehäuses 40 verschiebbar und fest­stellbar angeordnet werden. Andererseits können anstelle der Anschlagschiene 62 auch frei drehbare Anschlagrollen vorgesehen sein, deren Drehachsen radial zum aufgelegten Wickelkern gerichtet sind.

[0020] Würde die Lagerplatte 48 in Fig. 4 nach unten verscho­ben, das heisst die Drehachse des Führungsrades 30 im Uhrzeigersinn um die Lenkachse 59 verschwenkt, ergäbe sich bei gleichbleibender Bewegungsrichtung (Pfeil 60) des Wickelkernes l9 eine den Pfeil 6l entgegengesetzte Bewegungskomponente, die ihrerseits die Entfernung des Wickelkernes l9 erleichtert.

[0021] Wenn der Wickelkern l9 seine richtige Axiallage erreicht hat, kann der Lenkausschlag des Führungsrades 30 aufge­hoben werden, sodass die Drehachse des Führungsrades wieder exakt parallel zu jenen der Tragräder 28, 29 ist. Damit unterbleibt die Bewegungskomponente des Pfeiles 6l und auch ein allfälliger Reibungsverlust an der An­schlagschiene 62.

[0022] Während bei der anhand der Fig. 2-4 gezeigten Ausfüh­rungsform das Führungsrad 30 mit seiner Welle 38 stets frei drehbar ist und der Lenkausschlag des Führungsra­des 30 durch Beaufschlagung des Aggregates 43 erzielt wird, kann der Umstand, dass die Lenkachse 59 ausser­halb der Mittenebene des Führungsrades 30 liegt, dazu ausgenützt werden, dessen Lenkausschlag auch auf andere Weise zu bewirken. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 5 skizziert.

[0023] Das die Seitenwand 35 durchsetzende Ende der Welle 38 ist hier über ein Wälzlager 63 in einer ähnlich wie die Lagerplatte in bezug auf den Schlitten 42 quer zu den Säulen 44, 45 verschiebbaren Lagerhülse 64 gelagert. Die Welle 38 ist über das Wälzlager 63 verlängert und trägt über ein Kugellager 65 den einen Teil 66 einer elektro­magnetischen Bremse 67, welcher Teil durch einen den Schlitten 42 übergreifenden Führungsbügel 68 gegen Ver­drehung gesichert ist, ohne an einer Querverschiebung gehindert zu sein. Auf dem freien Ende der Welle 38 (rechts in Fig. 5) ist der andere Teil 69 der Bremse 67 aufgekeilt.

[0024] Solange die Bremse 67 gelüftet ist, bleibt die Welle 38 durch die Wirkung der Stifte 49, 50 achsparallel zu den Drehachsen der Tragräder 28, 29, und dem Wickelkern l9 wird keine axiale Bewegungskomponente vermittelt. Wird aber die Bremse 67 betätigt, bewirkt die Bremsung des Führungsrades 30, dass dieses der Bewegungsrichtung 60 drehenden Wickelkernes l9 folgt und somit den Lenkaus­schlag um die Lenkachse 59 bewirkt. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die Bremskraft so zu bemessen ist, dass das Führungsrad 30 nicht an einer Drehung verhin­dert, sondern nur gehemmt wird. Sobald die Bremse wieder gelüftet wird, stellt sich das Führungsrad 30 wieder achsparallel zu den Tragrädern 28, 29.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von kontinuier­lich, insbesondere geschuppt anfallenden, biegsamen Flä­chengebilden, vorzugsweise Druckprodukten, zu bezw. ab einem Wickel (20) mit einem zur Aufnahme des Wickels (20) bestimmten, ringförmigen Wickelkern (l9), der mit seiner zylindrischen Innenseite (l9a) reibschlüssig auf antreibbare Tragräder (28, 29) auflegbar und von diesen abhebbar ist, und mit einem auf die Innenseite (l9a) des aufgelegten Wickelkernes (l9) unterhalb der Tragräder (28, 29) zur Einwirkung bringbaren und von dieser abheb­baren, im wesentlichen frei drehbaren Führungsrad (30), dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrad (30) in Wirklage um eine bezüglich des aufgelegten Wickelkernes (l9) radial gerichtete Lenkachse (59) auslenkbar ist, und dass eine mit der einen Stirnseite des Wickelkernes (l9) zusammenwirkende Anschlaganordnung (62) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch l, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Lenkachse (59) ausserhalb der Mitten­ebene des Führungsrades (30) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Führungsrad (30) auf dem einen Ende einer Welle (38) aufgekeilt ist, die mittels eines Pen­delwälzlagers (39) in einem bezüglich des aufgelegten Wickelkernes (l9) radial verschiebbaren Lagergehäuse (40) gelagert ist, wobei die Lenkachse (59) in der Mit­ tenebene des Pendelwälzlagers (39) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Welle (38) des Führungsrades (30) auf der diesem gegenüberliegenden Seite des Pendelwälzlagers (39) verlängert ist und an ihrem anderen Ende über ein weiteres Lager (58; 63) in einem mit dem Lagergehäuse (40) verschiebbaren und zusätzlich quer zu dessen Ver­schiebebewegung verstellbaren Lagerblock (48; 64) ge­lagert ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Lagergehäuse (40) an einem bezüglich des aufgelegten Wickelkernes (l9) in radialer Richtung geführt verschiebbaren Schlitten (42) befestigt ist, an dem ein Hubelement (45) angelenkt ist.

6. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 4 und 5, da­durch gekennzeichnet, dass der Lagerblock (48) quer zur Verschieberichtung des Schlittens (42) mittels eines an diesem angelenkten Betätigungselementes (53) geführt verschiebbar ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Welle (38) des Führungsrades (30) auf der diesem gegenüber liegenden Seite des Pendelwälzla­gers (39) verlängert ist und an ihrem anderen Ende mit einer Bremse (67) versehen ist, wodurch das durch die Innenseite (l9a) des aufgelegten Wickelkernes (l9) in Drehung versetzte Führungsrad (30) nach Massgabe der Be­ tätigung der Bremse (67) selbsttätig zu einer Auslenkung um die Lenkachse 59 veranlasst wird.

8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche l-7, da­durch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung eine Anschlagschiene (62) aufweist.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Anschlagschiene (62) kreisbogenförmig und zum aufgelegten Wickelkern konzentrisch ist.

l0. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Anschlagschiene (62) sich zu beiden Seiten seiner durch die Drehachse des unausgelenkten Führungsrades (30) gelegten Vertikalebene um im wesent­lichen gleich lange Bogenabschnitte erstreckt.

11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 oder l0 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagschiene (62) am Lagergehäuse (40) der Welle (38) des Führungsrades (30) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche l-7, da­durch gekennzeichnet, dass die Anschlageinrichtung we­nigstens drei frei drehbare Rollen mit radial zum aufge­legten Wickelkern (l9) verlaufenden Drehachsen aufweist, deren Laufflächen eine Ebene bestimmen.

13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche l-l2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlageinrichtung (62) in axialer Richtung des aufgelegten Wickelkernes (l9) verstellbar und feststellbar ist.

Zeichnung