Einrichtung zum Haltern

Beschreibung

[0001] Die vorgeschlagene Einrichtung bezieht sich auf das lösbare Haltern von Kernrohren, von Rollen aus Papier, Folie, Kunststoffen, Metallen, Geweben od. dgl. mit mindestens zwei auf je mindestens einem Profilstück od. dgl. verschiebbaren, in ihren radialen Positionen veränder- und feststellbaren Spannsegmenten.

[0002] Einrichtungen der vorgenannten Art werden üblicherweise dazu verwendet, um Hülsen in Bahnen verarbeitenden Maschinen derart zu unterstützen, daß auf diese Hülsen, Kernrohre od. dgl. aufgewickelte Bahnen aus Papier, Folie, Metallen, Kunststoffen, Geweben od. dgl. von diesen Hülsen abgewickelt werden können, um einer Verarbeitungsmaschine zuzulaufen. Derartige Einrichtungen können aber auch dazu benutzt werden, um solche Kernrohre oder Hülsen drehbar zu unterstützen, auf denen derartige Bahnen aus einer Verarbeitungsmaschine kommend aufgewickelt werden können.

[0003] Während des Verarbeitungsvorganges, also beispielsweise eines Wickel- oder Abwickelvorganges müssen die in der Maschine befindlichen Rollen möglichst genau zentrisch drehbar gehalten werden können. Am Ende eines jeden Verarbeitungsvorganges ist es jedoch erforderlich, die Kernrohre, Hülsen od. dgl. oder aber auch die auf sie aufgewickelten Rollen aus bahnartigem Material aus der Maschine zu entfernen, wozu wiederum es erforderlich wird, die Kernrohre von den sie tragenden Haltereinrichtungen zu lösen. Um beiden Forderungen gerechtzuwerden, bedient man sich häufig sogenannter Expansionsspannwellen oder Expansionsspannköpfe, bei denen irgendwelche Bauteile in radialer Richtung der gesamten Einrichtung beispielsweise derart bewegt werden können, daß die Kernrohre entweder von ihrer Innenseite her gespannt oder aber je nach Wunsch auch gelokkert und aus der übrigen Maschine herausgenommen werden können. Die zum Spannen oder Lösen in radialer Richtung bewegbaren Teile der sog. Spannköpfe werden oftmals entlang irgendwie schräger, also im wesentlichen keilförmiger Bahnen bewegt, um auf diese Weise entweder in die sogenannte Spannstellung oder in die sogenannte Lösestellung verschoben werden zu können.

[0004] Aus der US-A 36 67 696 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum lösbaren Haltern von Kernrohren bekannt, bei der mehrere Exzenter derart angeordnet sind, daß bei einer Relativverdrehung zwischen der im wesentlichen innenliegenden Einrichtung und den in radialer Richtung der Einrichtung bewegbaren Spannelementen die Spannelemente dann radial bewegt werden, wenn der dem jeweiligen Spannelement zugeordnete Exzenter entsprechend verdreht wird. Daneben enthält diese Einrichtung mindestens zwei radial verschiebbare Spannsegmente oder Spannelemente, die derart auf ihrem Träger angebracht sind, daß sie in einer extremen Position geklemmt werden können. Rollenhülsen, Kernrohre od. dgl., die in Verarbeitungsmaschinen eingesetzt werden, also darin drehbar gehalten sind, sind jedoch oftmals wechselnden Kräften ausgesetzt. Diese Kräfte können beispielsweise die Verklemmung der vorbekannten Einrichtung lösen, so daß sich die Spannsegmente der vorbekannten Einrichtung in unerwünschter Weise radial bewegen und die aufgespannten Kernrohre daher leicht locker werden können. Daneben können mit Betätigungsringen gekoppelte Endscheiben dieser Einrichtung mit Hilfe von Befestigungsschrauben gegen Verdrehung gesichert werden. Diese Art der Verdrehsicherung ist jedoch umständlich zu handhaben und steht daher einer Automatisierung des Spannvorganges entgegen.

[0005] Es besteht daher die Aufgabe, die Einrichtung der vorbekannten Art derart zu verbessern, daß sie sich bei einfacher und automatischer Bedienung nicht auf unerwünschte Weise während des Betriebes lockern kann. Außerdem soll es mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung möglich sein, Kernrohre, Hülsen, aufgewikkelte Rollen od. dgl. auch automatisch, beispielsweise in einer Rollenschneid- und Wickelmaschine einspannen oder aus ihr herausnehmen zu können.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine in jeder radialen Stellung der Spannsegmente wirksame, einer Verschiebung jedes Spannsegmentes entgegenwirkende Bremse, eine in der unmittelbaren Umgebung am Maschinengestell ortsfest befestigte bewegliche Sperrklaue, einen Zapfen, eine Ratsche od. dgl. und eine an der Außenseite der Halteeinrichtung benachbarte, dem Zapfën, der Ratsche, Sperrklaue od. dgl. entsprechende Aufnahmeeinrichtung. Außerdem wird vorgeschlagen, daß der Zapfen, die Ratsche, die Sperrklaue od. dgl. bei Bedarf gelöst werden kann, wozu mindestens ein Elektromagnet, Druckmittelzylinder od. dgl. je Zapfen, Ratsche, Sperrklaue od. dgl. zur Verwendung kommen kann.

[0007] Die verwendete Bremse kann eine Reibungsbremse mit mindestens einem Reibbelag, vorzugsweise eine Lamellenbremse sein, wobei die Reibbeläge konzentrisch zu der Antriebswelle angeordnet sein können.

[0008] Auf diese Weise entsteht eine Spanneinrichtung mit einer einfachen, robusten und kostengünstigen Bauweise, mit der Kernrohre, Hülsen, Rollen od. dgl. auch dann automatisch genügend festgehalten werden können, wenn während des Betriebes auf die Rolle oder ihre Haltereinrichtung nur geringe Zugkräfte von seiten der auf- oder abzuwickelnden Bahn oder auch solche Kräfte einwirken sollten, die letzten Endes zu einem unerwünschten Lösen der Spanneinrichtung führen könnten. Derartige Kräfte könnten beispielsweise durch Änderung der Spannung, welcher das bahnartige Gut unterliegt, auftreten, beispielsweise zu Beginn oder am Ende eines Beschleunigungsvorganges oder auch bei dem sogenannten Nothalt, also einem besonders kräftigen Bremsvorgang. Außerdem ergeben sich insgesamt günstige Abmessungen, die eine kompakte Bauweise gestatten, so daß ein zusätzlicher Platzbedarf für die Bremse nicht notwendig wird.

[0009] Anhand eines in den beigefügten Figuren schematisch abgebildeten Ausführungsbeispiels wird die vorgeschlagene Einrichtung näher erläutert. In den Figuren sind im vorliegenden Zusammenhang nicht wesentliche, dem Fachmann hinreichend bekannte Einzelheiten wegen einer übersichtlicheren Darstellungsweise nicht dargestellt. In den Figuren sind deshalb nur diejenigen Teile gezeichnet, die zur näheren Erläuterung der vorgeschlagenen Einrichtung erforderlich sind.

[0010] Die einzelnen Figuren bedeuten:

Figur 1: Schnitt entlang Linie I/I in Figur 2

Figur 2: Schnitt entlang Linie II/II in Figur 1

[0011] In einem bekannten Gehäuseteil 1, einem Schwenkarm zum Halten gewickelter Rollen od. dgl. oder einer andersartigen zweckentsprechenden Halterung ist eine (Antriebs-)-Welle 2 mit Hilfe von Lagern 3 und 4 drehbar gehalten. An dem in Figur 2 linken Ende der Welle 2 befindet sich ein Drehteil 5, das aus dem gleichen Bauteil wie die Welle 2 bestehen kann. Mit dem Drehteil 5 ist ein Flansch 6 verbunden. Die vorgeschlagene Einrichtung kann daher analog zu derjenigen unserer früheren Patentanmeldung DE-A-37 00 472.7 sein, auf die zum Zwecke des Stützens der Beschreibung und zur weiteren Erläuterung Bezug genommen wird.

[0012] Das Drehteil 5 läuft zusammen mit der Welle 2 um. Es kann dabei kreisförmigen Querschnitt haben oder jeden anderen beliebigen zweckentsprechenden Querschnitt, beispielsweise ein sogenanntes Vielkeilprofil. Am in Figur 2 linken Ende des Drehteils 5 sind radial, d. h. in Figur 2 beispielsweise nach oben oder nach unten verstellbare Spannsegmente 7 angebracht.

[0013] Die vorgeschlagene Einrichtung weist daneben Führungsstücke 8 auf, mit deren Hilfe die Spannsegmente oder Teile der Spannsegmente 7 sowohl in radialer als auch in umfangsmäßiger Richtung geführt werden können. Alle Führungsstücke 8 sind beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 9 auf einer ringförmigen Scheibe 10 befestigt, die ihrerseits auf den Flansch 6 so aufgeschoben ist, daß sie sich ihm gegenüber verdrehen läßt. Auf diese Weise wird es ermöglicht, durch Drehung der Welle 2 und entsprechendes Drehen des oder der mit der Welle 2 fest verbundenen Profilstücke 11 bei gegen Drehung gesicherten Führungsstücken 8 die Spannsegmente 7 radial, d. h. in Richtung des Pfeiles 12 zu verschieben. Auf diese Weise kann das jeweilige Kernrohr 13, die Hülse, die aufgewickelte Rolle od. dgl. von innen her durch die Spannsegmente 7 ergriffen und festgehalten werden. Daneben ist es mit Hilfe nichtdargestellter bekannter Rückzieheinrichtungen möglich, die Spannsegmente 7 in Richtung des Pfeiles 12 nach dem Inneren der Einrichtung hin zurückzubewegen, um die Kernrohre od. dgl. wieder zu lösen, falls dies erwünscht sein sollte.

[0014] Die Scheibe 10 ist mit Hilfe von Schrauben 14 mit einer Ringscheibe 15 verbunden. Zwischen die Scheibe 10 und die Ringscheibe 15 ist ein weiterer Ring 16 in eine entsprechende Ausnehmung, beispielsweise der Ringscheibe 15 eingelegt, der mit der Welle 2 drehfest verbunden und mit ihr zusammen umlaufen kann. Diese Verbindung kann beispielsweise dadurch geschehen, daß in die Welle 2 ein Zapfen 17 radial stehend eingelassen und in ihr befestigt ist, der in eine entsprechende am Ring 16 befindliche Ausnehmung 18 eingreift. Auf diese Weise entsteht eine einfache Kupplung, die es gestattet, daß der Ring 16 bei Umlauf der Welle 2 von dieser und mit dieser zusammen gedreht wird, andererseits in achsialer Richtung, d. h. in Richtung des Pfeiles 19, gegenüber der Welle 2 innerhalb von Grenzen beweglich ist.

[0015] Zwischen dem Ring 16 und der Ringscheibe 15 ist ein Kupplungsbelag 20 eingelegt. Zwischen dem Ring 16 und der Scheibe 10 sind sowohl ein Kupplungsring 21 als auch eine Druckscheibe 22 eingelegt. Vorzugsweise sind die Abmessungen des Kupplungsbelages 20 und des Kupplungsringes 21 sowie ihre Materialien einander gleich.

[0016] In die Führungsstücke 8 sind Bohrungen 23 parallel zu der Richtung des Pfeiles 19 eingearbeitet, in welchen sich Druckfedern 24 befinden. Jede Druckfeder 24 drückt unter Zwischenschaltung der Druckscheibe 22 den Kupplungsring 21 gegen den Ring 16, während dieser über den Kupplungsbelag 20 auf die Ringscheibe 15 drückt. Auf diese Weise entsteht eine Bremse, vorzugsweise eine Lamellenbremse mit zu der Antriebswelle 2 konzentrischen, aus dem Kupplungsbelag 20 und dem Kupplungsring 21 bestehenden Reibbelägen, die einer Relativbewegung von Welle 2 und Spannsegmenten 7 entgegenwirkt. Die dadurch hervorgerufene Hemmung tritt nicht nur an einer bestimmten radialen Stellung der Spannsegmente 7 oder eines Spannsegmentes 7, sondern an jeder beliebigen radialen Stelle der Spannsegmente 7 ein. Immer dann, wenn die radiale Stellung der Spannsegmente 7, d. h. die relative Stellung zwischen Welle 2 und den Spannsegmenten 7 verändert werden soll, müssen die aus den Kupplungsbelägen und ihren zugehörigen Teilen bestehende Bremse und die durch die Druckfedern 24 hervorgerufenen Bremskräfte überwunden werden. Dabei können diese Bremskräfte bei der Montage der Einrichtung derart gewählt oder eingestellt werden, daß die Spannsegmente 7 aufgrund von in der Maschine befindlichen Schwingungen, Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften nicht auf unerwünschte Weise radial nach innen rutschen können. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Kernrohr 13, die aufgewickelte Rolle od. dgl. nicht etwa auf unerwünschte Weise während des Betriebes der Einrichtung locker wird.

[0017] An der Außenseite der Ringscheibe 15, insbesondere an ihrem äußeren Durchmesser (da diese Ringscheibe im allgemeinen kreisförmige Außenkontur besitzt), ist eine Verzahnung 25 vorzugsweise schräg in die Ringscheibe 15 eingearbeitet. In diese Verzahnung kann eine Sperrklaue 26, die der Verzahnung entspricht, bei Bedarf dadurch eingreifen, daß sie durch einen Elektromagneten 27 oder einen Druckmittelzylinder in Richtung des Pfeiles 28 verschoben werden kann. Wenn die Sperrklaue 26 in Figur 2 beispielsweise nach links verschoben wird, dann greift die Sperrklaue 26 in die Verzahnung 25 ein und hindert die Ringscheibe 15 und damit die gesamte, das Kernrohr oder die Hülse 13 ergreifende und spannende Einrichtung an einer Drehbewegung. Der Elektromagnet 27 oder ein diesem entsprechender Druckmittelzylinder ist an dem Gehäuseteil 1 ortsfest befestigt. An Stelle einer Verzahnung 25 kann auch eine andere Einrichtung gewählt werden, die in der Lage ist, die in Rede stehende Spanneinrichtung zeitweise an einer Drehbewegung zu hindern. Dies kann beispielsweise durch eine Feststellbremse geschehen, oder aber auch dadurch, daß an Stelle einer Sperrklaue 26 ein einfacher runder Zapfen in eine entsprechende in die Ringscheibe 15 eingebrachte Bohrung eingesteckt werden kann. Wenn die Ringscheibe 15 an einer Drehung verhindert wird, beispielsweise durch in die Verzahnung 25 eingerastete Sperrklaue 26, kann die Welle 2 bei Einleitung eines entsprechenden Drehmomentes entgegen der durch den Kupplungsbelag 20 und den Kupplungsring 21 dargestellten Bremse oder den durch sie hervorgerufenen Kräften verdreht werden. Diese Verdrehung kann so weit gehen, daß die Spannsegemente 7 aufgrund der äußeren Kontur des Profilstückes 11 radial in Richtung des Pfeiles 12 nach außen geschoben werden, so daß sie in der Lage sind, die Kernrohre 13 oder eines dieser Kernrohre, Hülsen od. dgl. mit Sicherheit fest zu ergreifen und zu spannen. Andererseits werden die Spannsegmente 7 daran gehindert, in umgekehrte Richtung des Pfeiles 12, d. h. radial nach innen etwa dann sozusagen von alleine zurückzugleiten, wenn sie beispielsweise durch Schwingungen der Maschine auf unerwünschte Weise gegenüber dem Profilstück 11 rutschen sollten. Die Überwindung von Bremskräften beim Spannen der Kernrohre mag zunächst verwunderlich erscheinen. Diese Bremskräfte sind jedoch gering gegenüber dem Drehmoment, das zum Wickeln der auf die Kernrohre 13 aufzuwickelnden Bahnen an der Welle 2 zur Verfügung steht. Ein derart hohes Drehmoment ist wegen des Antriebes der herzustellenden Rollen bereits in der Maschine integriert, würde jedoch ohne die vorgeschlagene Einrichtung für den Zeitraum des Spannens der Kernrohre nicht benötigt. Die vorgeschlagene Einrichtung macht nun von dem Gedanken Gebrauch, das an sich schon zur Verfügung stehende Drehmoment auch für den Vorgang des Spannens zu benutzen, womit ermöglicht wird, daß einerseits bei eingedrückter Sperrklaue 26 automatisch gespannt werden kann, d. h. derart, daß eine menschliche Hilfestellung für diesen Vorgang nicht mehr erforderlich wird, und daß andererseits das an sich zur Verfügung stehende Antriebsmoment auch für den Vorgang des Ergreifens und Spannens der Kernrohre genutzt wird. Die Sperrklaue 26 ist ihrerseits in unmittelbarer Umgebung der Halteeinrichtung an dem Gehäuseteil 1, dem schwenkbaren Haltearm od. dgl. befestigt, so daß der Weg zum Einrasten in die durch die Verzahnung gebildete Aufnahmeeinrichtung für die Sperrklaue 26 denkbar kurz wird.

[0018] Das Lösen der Sperrklaue 26 kann entweder durch Verschiebung in Richtung des Pfeiles 28 relativ zu dem Gehäuseteil 1 erfolgen oder aber dadurch, daß eine entsprechend anders angeordnete, beispielsweise um einen fixen Schwenkpunkt schwenkbare Einrichtung, aus der durch die Verzahnung 25 dargestellte Aufnahmeeinrichtung für die Sperrklaue verschwenkt wird. Bei Bedarf können auch mehrere Sperrklauen 26 um die Außenseite der Ringscheibe 15, d. h., da dieses Teil i. a. kreisrund ausgeführt wird, in der Nähe des Außenumfanges der Ringscheibe 15, verteilt angeordnet sein. Diese mehrfachen Sperrklauen können dann durch eine einzige Betätigung, beispielsweise mit Hilfe eines Druckknopfes oder eines Fernsteuerimpulses wirksam oder unwirksam gemacht werden.

Teileliste:

[0019] 

1 Gehäuseteil

2 Welle

3 Lager

4 Lager

5 Drehteil

6 Flansch

7 Spannsegment

8 Führungsstück

9 Schraube

10 Scheibe

11 Profilstück

12 Pfeil

13 Kernrohr

14 Schraube

15 Ringscheibe

16 Ring

17 Zapfen

18 Ausnehmung

19 Pfeil

20 Kupplungsbelag

21 Kupplungsring

22 Druckscheibe

23 Bohrung

24 Druckfeder

25 Aufnahmeeinrichtung

26 Sperrklaue

27 Elektromagnet

28 Pfeil

Ansprüche

1. Einrichtung zum lösbaren Haltern von Kernrohren (13), von Rollen aus Papier, Folie, Kunststoffen, Metallen, Gewebe od. dgl. mit mindestens zwei auf je mindestens einem Profilstück (11) od. dgl. verschiebbaren, in ihrer radialen Position veränderund feststellbaren Spannsegmenten (7), gekennzeichnet durch eine in jeder radialen Stellung der Spannsegmente (7) wirksame, einer Verschiebung jedes Spannsegmentes (7) entgegenwirkende Bremse (15, 16, 20, 21, 26), eine in der unmittelbaren Umgebung am Maschinengestell (1) ortsfest befestigte bewegliche Sperrklaue (26), einen Zapfen, eine Ratsche od. dgl. und eine an der Außenseite der Halteeinrichtung benachbarte, dem Zapfen, der Ratsche, der Sperrklaue (26) od. dgl. entsprechende Aufnahmeeinrichtung (25).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen, die Ratsche, die Sperrklaue (26) od. dgl. bei Bedarf lösbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Elektromagneten, Druckmittelzylinder (27) od. dgl. je Zapfen, Ratsche, Klaue (26) od. dgl.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (15, 16, 20, 21, 26) eine Reibungsbremse ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (15, 16, 20, 21, 16) mindestens einen Reibbelag (20, 21) od. dgl. enthält.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Lamellenbremse.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüchen 1, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (20, 21) od. dgl. konzentrisch zu der Antriebswelle (2) angeordnet sind.

Claims

1. Device for the releasable holding of inner tubes (13), of rolls of paper, foil, synthetic materials, metals, cloth or the like, having at least two clamping segments (7) which are displaceable on at least one profiled piece (11) or the like respectively and which can be altered and locked in their radial position, characterized by a brake (15, 16, 20, 21, 26) acting in each radial position of the clamping segments (7) and opposing a displacement of each clamping segment (7), a movable locking claw (26), a journal, a ratchet or the like secured in stationary manner to the machine frame (1) in the immediate vicinity, and a receiving device (25) adjacent to the outer side of the holding device and corresponding to the journal, the ratchet, the locking claw (26) or the like.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the journal, the ratchet, the locking claw (26) or the like is releasable, if required.

3. Device according to Claim 1 or 2, characterized by at least one electromagnet, pressure medium cylinder (27) or the like per journal, ratchet, claw (26) or the like.

4. Device according to Claim 1, characterized in that the brake (15, 16, 20, 21, 26) is a friction brake.

5. Device according to Claim 1 or 4, characterized in that the brake (15, 16, 20, 21, 16) contains at least one friction lining (20, 21) or the like.

6. Device according to one of Claims 1, 4 or 5, characterized by a multiple-plate brake.

7. Device according to one of Claims 1, 4, 5 or 6, characterized in that the friction linings (20, 21) or the like are arranged concentrically to the drive shaft (2).

Revendications

1. Dispositif de serrage de noyaux tubulaires (13) de rouleaux de papier, de feuilles, de matières plastiques, de métaux, de tissus, ou similaires, que l'on peut déserrer, et comportant au moins deux organes de serrage (7) que l'on peut faire glisser sur chaque fois au moins une pièce profilée (11), ou similaires, que l'on peut faire varier dans leur position radiale et que l'on peut immobiliser, caractérisé par un frein (15, 16, 20, 21, 26) agissant dans chacune des positions radiales des organes de serrage (7), et s'opposant au déplacement de chacun des organes de serrage (7), et caractérisé par un crabot de blocage (26), ou téton, ou un cliquet, ou similaire, mobile, fixé en position dans l'environnement direct du chassis (1) de la machine, et caractérisé par un dispositif de réception (25) situé au voisinage de la face extérieure du dispositif de serrage et adapté au crabot de blocage (26), ou similaire.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le téton, le cliquet, le crabot de blocage (26), ou similaire, peut être libéré en cas de besoin.

3. Dispositif suivant revendication 1 ou 2, caractérisé par au moins un électro-aimant, un cylindre à fluide de pression (27), ou similaire, pour chacun des tétons, cliquets, crabots (26) ou similaire.

4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le frein (15, 16, 20, 21, 26) est un frein à friction.

5. Dispositif suivant revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le frein (15, 16, 20, 21, 26) comporte au moins un revêtement à friction (20, 21).

6. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 4 ou 5, caractérisé par un frein à disques multiples.

7. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les revêtements à friction (20, 21), ou similaires, sont disposés de façon concentrique par rapport à l'arbre d'entraînement (2).

Zeichnung