[0001] Die Erfindung betrifft eine Wickelwelle zum gleichzeitigen Aufwickeln mehrerer Bahnstreifen
nebeneinander mit gleichen Bahnspannungen mit mehreren auf dieser frei drehbar gelagerten
Trag- und Spannringen, die mit auf diese aufschiebbaren Wickelhülsen verbindbar und
kraftschlüssig über ihre seitlichen ringscheibenförmigen Flanken an drehfest, aber
axial verschieblich mit der Wickelwelle verbundene, mit Druck beaufschlagbare Druckringe
ankuppelbar sind.
[0002] Bei einer aus der DE-PS 36 15 479 bekannten Wickelwelle dieser Art fassen jeweils
zwei Druckringe einen Tragring zwischen sich ein, wobei zwischen zwei benachbarten
Trag- und Spannringen zugeordneten Druckringen eine diese stützende Distanzhülse angeordnet
ist und sich ein endseitiger Druckring über einen endständigen Distanzring auf einem
Ringbund der Wickelwelle abstützt, während ein auf der anderen Seite der Welle vorgesehener
Druckring an einem Betätigungsring anliegt, der durch eine Spanneinrichtung in axialer
Richtung mit Druck beaufschlagbar ist. Entsprechend dem von der Spanneinrichtung aufgebrachten
Druck lassen sich die Trag- und Spannringe kraftschlüssig über die Druckringe mit
der Wickelwelle verbinden. Da aber der Druck von einer Seite der Wickelwelle über
den Betätigungsring eingeleitet wird, nimmt dieser infolge der Reibung der auf der
Wickelwelle axial verschieblich angeordneten Elemente, über die der Druck weitergeleitet
wird, von Trag- und Spannring zu Trag-und Spannring ab, so daß die Trag- und Spannringe
ausgehend von dem Betätigungsring mit abnehmender Reibkraft und somit kleiner werdendem
Drehmoment an die Wickelwelle angekuppelt sind. Diese Erscheinung kann bei der bekannten
Wickelwelle noch dadurch verstärkt werden, daß die Wickelhülse aufgrund ihrer reibschlüssigen
oder sogar formschlüssigen Verbindung mit den Trag- und Spannringen die Weiterleitung
des über den Betätigungsring eingeleiteten Spanndruckes beeinträchtigt oder verhindert.
Die Folge kann daher sein, daß die auf der dem Betätigungsring gegenüberliegenden
Seite der Wickelwelle befindlichen Trag- und Spannringe keinen ausreichend hohen Druck
über die diesen zugeordneten Druckringe erhalten, so daß sie mit einem unkontrollierbaren
Kraftschluß an die Wickelwelle angekuppelt sind.
[0003] Desweiteren sind in der aus der DE-PS 36 15 479 bekannten Wickelwelle mehrere gleichmäßig
am Umfang verteilte Axialnuten eingearbeitet, in denen in radialer Richtung spannbare
Druckschläuche eingelegt sind. Die streifenförmigen Reibbeläge sind auf diesen Druckschläuchen
aufgelegt. Durch Expandieren der Druckschläuche in radialer Richtung legen sich die
Reibbeläge an die Innenwandung der Tragringe an und übertragen so ein Drehmoment auf
die Tragringe und die sie tragende Wickelhülse.
[0004] Diese radiale Beauschlagung der Tragringe zur Übertragung der zum Wickeln benötigten
Drehmomente gewährleistet eine gleichmäßigere Anpressung der Reibbeläge und somit
gleichmäßigere Drehmomente bezogen auf die Wickelbreite.
[0005] Voraussetzung dafür ist allerdings, daß alle auf der Wickelwelle aufgeschobenen Tragringe
einen sehr eng tolerierten Innendurchmesser aufweisen. Größere Innendurchmesserunterschiede
verursachen unterschiedliche Reibkräfte bzw. Drehmomente, da die nicht sehr flexiblen
Reibbeläge sich dann mehr oder weniger stark an die Innenwand der Tragringe anlegen.
[0006] Ein weiterer Nachteil der radialen Beaufschlagung der Tragringe ist der unterschiedlich
starke Verschleiß der Reibbeläge. Ist längere Zeit ein bestimmtes Warenformat gewickelt
worden, so bewirken die im Eingriff befindlichen Tragringe einen größeren Verschleiß
als die nicht im Eingriff gewesenen. Wid sodann ein anderes Warenformat gewickelt,
das eine andere Nutzenbreite aufweist, können sich die Reibbeläge an den Stellen,
die stärker verschlissen sind, nicht so stark an die Innenwand der Tragringe anlegen,
was zu unterschiedlich großen Drehmomenten bezogen auf die Wickelbreite führt.
[0007] Nachteilig wirkt sich ebenfalls aus, daß alle üblichen Reibpaarungen kein gleichmäßiges
Reibverhalten aufweisen. Bei höheren zu übertragenden Drehmomenten treten Stick-Slip-Effekte
auf, die zu Vibrationen der Wickelwelle führen. Es sind somit keine kontrollierten
Drehmomente zu übertragen. Die Vibrationen können im Extremfall ein Lösen der Klemmung
der Wickelhülse bewirken.
[0008] Die bekannte Wickelwelle mag zufriedenstellend arbeiten, wenn auf dieser nur eine
einzige Wickelhülse gehaltert ist, weil diese dann über ihre Länge die unterschiedlichen
von den Trag- und Spannringen auf diese übertragenen Drehmomente ausgleicht. Das gesamten
von den Trag- und Spannringen auf die Wickelhülse übertragene Drehmoment soll aber
in reproduzierbarer Weise einstellbar sein, damit eine bestimmte Bahnspannung nicht
überschritten wird. Eine solche Einstellung des zu einem Durchrutschen führenden Drehmoments
ist aber nicht möglich, wenn die über den Betätigungsring eingeleitete Spannkraft
in nicht kontrollierbarer Weise von Druckring zu Drucking abnimmt.
[0009] Übliche Wickelwellen können durchaus eine Länge von 2 Metern und etwa 50 über ihre
Länge verteilte Trag- und Spannringe aufweisen. Werden auf eine derartige Wickelwelle
beispielsweise mehrere Wickelhülsen geringerer Breite aufgesetzt, auf die im mehrfachen
Nutzen Bahnen aufgewickelt werden, die durch Längsschlitzen einer breiten Bahn gebildet
worden sind, würden die einzelnen Rollen aufgrund unterschiedlicher Bahnspannungen
mit unterschiedlicher Wickelhärte gewickelt, wobei sich sogar Bahnabrisse oder extrem
durchhängende Bahnstreifen nicht ausschließen lassen, wenn die einzelnen Wickelhülsen
in der beschriebenen Weise ausgehend von dem Betätigungsring mit unterschiedlich großen
Drehmomenten an die Wickelwelle angekuppelt werden.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Wickelwelle der eingangs angegebenen Art
zu schaffen, deren Trag- und Spannringe über die Länge der Wickelwelle an diese mit
einem im wesentlichen gleichen einstellbaren Drehmoment ankuppelbar sind.
[0011] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wickelwelle der eingangs angegebenen
Art dadurch gelöst, daß jedem Druckring zugeordnete Andrückeinrichtungen vorgesehen
sind, die diese unmittelbar an die jeweiligen Flanken der Trag- und Spannringe andrücken.
Bei der erfindungsgemäßen Wickelwelle läßt sich somit jeder Druckring mit einer vorherbestimmbaren
axialen Andrückkraft an die diesem zugeordnete Flanke des Trag- und Spannringes andrücken,
so daß sich ein genau reproduzierbarer Kraftschluß ergibt. Sämtliche Druckringe sind
daher bei der erfindungsgemäßen Wickelwelle mit einem im wesentlichen gleich großen
Drehmoment an die Wickelwelle angekuppelt, so daß sich auch dann gleiche Bahnspannungen
einstellen lassen, wenn auf die Wickelwelle im mehrfachen Nutzen mehrere Wickelhülsen
aufgesetzt sind. Da jede Andrückeinrichtung unmittelbar den dieser zugeordneten Druckring
beaufschlagt, sind unkontrollierbare Reibungsverluste über die Länge der Wickelwelle
ausgeschlossen, dadurch, daß eine Axialbewegung nur innerhalb der Druckringe geschieht,
also immer innerhalb einer Stützringeinheit.
[0012] Zweckmäßigerweise sind zwischen den Druckringen und den Flanken der Trag- und Spannringe
jeweils Reibscheiben eingelegt, die aufgrund gleicher Reibungsbeiwerte in reproduzierbarer
Weise bei gleich großer Druckbeaufschlagung sicherstellen, daß die Trag- und Spannringe
über die Länge der Wickelwelle mit gleich großen Drehmomenten mit dieser gekuppelt
sind.
[0013] Nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß auf der Wickelwelle Stützringe undrehbar
und unverschieblich befestigt sind, die die Widerlager für die Andrückeinrichtungen
bilden.
[0014] Nach einer erfinderischen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Wickelwelle mit einer
axialen Bohrung zur Zuführung eines Druckmediums versehen ist, die mit den Stützringen
durch Radialbohrungen verbunden ist, und daß sich auf jeden Stützring aufblasbare
Körper oder Kolben-Zylinder-Einheiten o.dgl. abstützen, denen über die Radialbohrungen
ein Druckmedium zuführbar ist.
[0015] Die aufblasbaren Körper bestehen zweckmäßigerweise aus ringförmigen Schläuchen, die
zwischen den Stützringen und den Druckringen angeordnet sind. Dabei können die Stütz-
und Druckringe die Schläuche mit entsprechenden, im Querschnitt etwa kreisbogenförmig
gekrümmten Ringflächen zwischen sich einfassen.
[0016] Jeder Stützring kann beidseits mit Ringflächen für Schläuche versehen sein. Diese
zur Mittelebene symmetrische Ausbildung der Stützringe führt zu einer besonders zweckmäßigen
kompakten Bauweise.
[0017] Die Trag- und Spannringe sind axial verschieblich auf der Wickelwelle gelagert, so
daß die Druckringe beidseits mit gleichem Andruck auf die Trag- und Spannringe wirken.
[0018] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigt
- Fig.1
- die erfindungsgemäße Wickelwelle in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
- Fig.2
- einen Längsschnitt durch einen Teil der Wickelwelle nach Fig.1 in vergrößerter Darstellung,
- Fig.3
- einen Schnitt durch die Wickelwelle längs der Linie III-III in Fig.2 und
- Fig.4
- einen Schnitt durch die Wickelwelle längs der Linie IV-IV in Fig.2
Die Wickelwelle 1 ist in den beiden Seitenteilen 2,3 eines nicht dargestellten Gestells
drehbar gelagert. Angetrieben wird diese Wickelwelle 1 über den Motor 4 und den Riemen
5. Wie insbesondere aus der Figur 2 zu erkennen ist, weist die Wickelwelle 1 eine
über ihre gesamte Länge verlaufende axiale Zentralbohrung 6 auf, an die sich durch
eine Drehdurchführung der Druckmediumanschluß 7 anschließt. Von dieser zentralen Bohrung
aus verlaufen radiale Verteilerbohrungen 8, die sich an Verteilerbohrungen 9 von Hohlschrauben
10 anschließen. Mittels dieser Hohlschrauben 10 sind Stützringe 11 mit Paßfedern 12
fest verschraubt, wobei die Paßfedern 12 in eine durchgehende axiale Nut 13 der Wickelwelle
1 eingreifen. Die Stützringe 11 sind somit drehfest mit der Wickelwelle 1 verbunden.
Damit sich nun die einzelnen Paßfedern mit ihren zugehörigen Stützringen nicht axial
auf der Wickelwelle 1 verschieben können, sind die Distanzringe 11 zusätzlich über
Gewindestifte 14 mit der Wickelwelle 1 verschraubt.
[0019] Die Stützringe weisen halbkreisförmige Ausnehmungen 15 auf, in die die Wickelwelle
umgebende Endlosschläuche 16 eingelegt sind. Mit ihrer den Stützringen abgewandten
Mantelflächenbereichen greifen diese Endlosschläuche wiederum in halbkreisförmige
Ausnehmungen 17 ein, die in Anpreßscheiben 18 vorgesehen sind. Diese Anpreßscheiben
18 weisen Nasen 19 auf, die ebenso wie die Paßfedern 12 in die durchgehende axiale
Nut 13 eingreifen, so daß die Anpreßscheiben drehfest mit der Wickelwelle 1 verbunden
sind. An den den Stützringen 11 abgewandten Stirnseiten der Anpreßscheiben 18 liegen
Reibscheiben 20 an, die sich an Trag- und Spannringen 21 abstützen. Diese Trag- und
Spannringe 21 sind über Lager 22 frei drehbar auf die Wickelwelle 1 aufgesetzt und
weisen in bekannter Weise Spannelemente 23 auf mittels denen die einzelnen Wickelhülsen
24 mit den Trag- und Spannringen kraft-bzw. formschlüssig verbunden werden können.
Wird nun in die zentrale Bohrung 6 über den Anschluß 7 ein Druckmedium, z.B. Druckluft
eingeleitet, so werden durch diese Druckluft die einzelnen Endlosschläuche aufgeweitet,
derart, daß sich der Abstand der Anpreßscheiben 18 zu den Stützringen 11 vergößert,
wodurch eine reibschlüssige Verbindung zu den Trag- und Spannringen 21 über die Reibscheiben
20 erzeugt wird. Da die eingesetzten Endlosschläuche 16 alle ein und denselben Durchmesser
aufweisen und die über den Luftanschluß 7 eingeleitete Druckluft sich über die gesamte
Länge der Wickelwelle gleichmäßig verteilen kann, werden alle vorhandenen Anpreßscheiben
18 mit der gleichen in Achsrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt, wodurch alle Trag-
und Spannringe 21 mit der gleichen Reibkraft mit der Wickelwelle 1 verbunden sind.
Es treten folglich über die gesamte Länge der Wickelwelle betrachtet keine unterschiedlichen
Reibungsverluste auf. Diese werden auch dadurch vermieden, daß Axialbewegungen nur
im Bereich der Anpreßscheiben und der Reibscheiben 20 stattfinden, nicht aber Axialbewegungen
der einzelnen Trag- und Spannringe selbst. Aus diesem Grunde ist es auch unerheblich,
ob die einzelnen Wickelhülsen lediglich kraftschlüssig oder aber durch Eindringen
der SpanNelemente in die Wickelhülsen zum Teil auch formschlüssig mit den Trag- und
Spannringen verbunden sind.
1. Wickelwelle mit mehreren auf dieser frei drehbar gelagerten Trag- und Spannringen
(21), die mit auf diese aufschiebbaren Wickelhülsen (24) verbindbar und kraftschlüssig
über ihre seitlichen ringförmigen Flanken an drehfest, aber axial verschieblich mit
der Wickelwelle (1) verbundene, mit Druck beaufschlagbare Anpreßscheiben (18) ankuppelbar
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Anpreßscheibe (18) zugeordnete Andrückeinrichtungen (16) vorgesehen sind,
die diese unmittelbar an die Jeweiligen Flanken der Trag- und Spannringe (21) andrücken.
2. Wickelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anpreßscheiben
(18) und den Flanken der Trag- und Spannringe (21) jeweils Reibscheiben (20) eingelegt
sind.
3. Wickelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Wickelwelle
(1) Stützringe (11) undrehbar und unverschieblich befestigt sind, die die Widerlager
für die Andrückeinrichtungen (16) bilden.
4. Wickelwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einer axialen Bohrung
(6) zur Zuführung eines Druckmediums versehen ist, die mit den Stützringen (11) durch
Radialbohrungen (8) verbunden ist, und daß sich auf jeden Stützring (11) aufblasbare
Körper (16) oder Kolben-Zylinder-Einheiten o.dgl. abstützen, denen über die Radialbohrungen
(8) ein Druckmedium zuführbar ist.
5. Wickelwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbaren Körper aus
ringförmigen Schläuchen (16) bestehen, die zwischen den Stützringen (11) und den Anpreßscheiben
(18) angeordnet sind.
6. Wickelwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe und Anpreßscheiben
(11,18) die Schläuche (16) mit entsprechenden im Querschnitt etwa kreisbogenförmig
gekrümmten Ringflächen (15,17) zwischen sich einfassen.
7. Wickelwelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützring
(11) beidseits mit Ringflächen (15) für Schläuche (16) versehen ist.
8. Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag-
und Spannringe (21) axial verschieblich auf der Wickelwelle gelagert sind.
9. Wickelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
jeweils zwei Anpreßscheiben und zwei Reibscheiben (18) ein Trag- und Spannring (21)
angeordnet ist.