DE4410862A1

DE4410862A1 - Bobbin sleeve friction pick=up shaft useful for simple structure

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Publication number: DE4410862A1
Application number: DE4410862A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-05

Abstract

The shaft structure has bristles (8) extending outwards from the shaft mantle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Friktionswickelwelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs A1.The invention relates to a friction winding shaft according to the preamble of claim A1.

Ein bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet dieser Wickelwellen ist das Aufwickeln von streifenförmigen Folienmaterial wie Klebestreifen, die von der Produktionsbreite in schmale Streifen aufgeteilt und auf ringförmige Hülsen konfektioniert werden. Hierbei werden mehrere Hülsen nebeneinander auf eine Welle aufgeschoben und in Aufwickelrichtung gedreht. Die Übertragung des Drehmoments auf die Einzelhülse erfolgt dabei durch die Reibung, so daß für den Fall eine Blockierung nur die einzelne Hülse festgehalten wird. Gleichzeitig wird ein spezifisch gleicher Wickelzug für jede Hülse erreicht. Durch den reproduzierbaren Wickelzug wird die Qualität und die Genauigkeit der Wicklung erhöht.A preferred, but not exclusive, field of application of these winding shafts is that Winding up strip-like film material such as adhesive strips that differ from the production width in narrow strips are divided and assembled on ring-shaped sleeves. Here are several sleeves placed side by side on a shaft and rotated in the winding direction. The The torque is transmitted to the individual sleeve through the friction, so that for the In case of blocking only the single sleeve is held. At the same time, one becomes specific same winding tension achieved for each tube. Due to the reproducible winding tension, the quality and increases the accuracy of the winding.

Friktionswellen sind seit Jahren bekannt. Die Friktionswelle besteht im allgemeinen aus einem schaftförmigen Tragkörper auf den die Friktionskörper aufgereiht sind. Die Friktionskörper werden durch Reibleisten, die z. B. durch mehrere Luftschläuche (je Leiste ein Schlauch, mindestens drei im Umfang) in Abhängigkeit von Luftdruck mehr oder weniger stark nach außen gedrückt werden bzw. eine entsprechende radiale Kraft auf die Reibkörper ausüben. Hierdurch läßt sich eine unterschiedliche Friktion der Körper einstellen.Friction waves have been known for years. The friction wave generally consists of one shaft-shaped support body on which the friction bodies are lined up. The friction bodies are by rubbing strips, the z. B. by several air hoses (one bar per bar, at least three in Extent) depending on the air pressure are pushed out more or less strongly or exert a corresponding radial force on the friction body. This allows one set different friction of the body.

Die Friktionskörper besitzen, insbesondere dann wenn eine hohe Zahl schmaler Rollen gefertigt werden soll, eine größere Zahl von Umfang angeordneten mechanischen Klemmkörpern , die die Hülsenabschnitte fixieren und gegen Verdrehung auf dem Friktionskörper sichern. Diese Fixierung hat die Aufgabe z. B. Toleranzen im Durchmesser der Hülse auszugleichen. Die Einzelhülsen müssen leicht aufgebracht werden können, dafür ist eine axiale Verschieblichkeit zu gewährleisten.The friction bodies have, especially when a large number of narrow rollers are manufactured should be, a larger number of circumferentially arranged mechanical sprags that the Secure the sleeve sections and secure them against rotation on the friction body. This fixation has the task z. B. Compensate tolerances in the diameter of the sleeve. The individual sleeves must can be easily applied, to ensure that it can be moved axially.

Die bekannten mechanischen Fixierungen sind aufwendig, teuer und neigen zu Defekten aufgrund von anfallender Verschmutzung, Staub, Abrieb. usw.The known mechanical fixings are complex, expensive and tend to cause defects of dirt, dust, abrasion. etc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Friktionswelle so auszugestalten, daß sie einen einfachen Aufbau besitzt, ein leichtes Aufsetzen oder Abnehmen der Wickelkörper ermöglicht und diesen gegenüber einen gleichbleibenden Reibungswiderstand oder eine sichere Fixierung zu gewährleisten.The invention has for its object to design a friction shaft so that it one has a simple structure, enables easy placement or removal of the bobbins and to this a constant frictional resistance or a secure fixation guarantee.

Die Aufgabe wird entsprechend dem Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Friktionselemente bzw. die Fixierungselemente aus Borsten bestehen, die entweder auf den Wellen direkt nach außen stehend oder aus separaten Ringkörpern, die wiederum auf die Welle aufgeschoben werden, angeordnet sind. The object is achieved according to claim 1 in that the friction elements or Fixation elements consist of bristles, which either stand directly on the waves outwards or from separate ring bodies, which in turn are pushed onto the shaft.

Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, die Wickelhülsen oder dergleichen auf die Friktionswellen aufzuschieben und zu justieren, wobei die Borsten die Übertragung eines gleichbleibenden Drehmoments gewährleisten und im Falle eines Blockierens einer Hülse, die Weiterdrehung der übrigen Hülsen erlauben bzw. die Borsten, soweit sie auf einem separaten Körper angeordnet sind, eine genaue Fixierung der Hülsen sicherstellen.This makes it possible in a simple manner, the winding tubes or the like on the Postpone and adjust friction waves, the bristles transmitting a ensure constant torque and, in the event of a blockage of a sleeve, the Allow further rotation of the remaining sleeves or the bristles, provided that they are on a separate body are arranged, ensure a precise fixation of the sleeves.

Die Borsten können gleichmäßig über den gesamten Wellenmantel verteilt oder auch ringförmig voneinander beabstandet sein. In einer bevorzugten Ausführung sind die Borsten in einzelne Ringe, die ihrerseits auf der Welle befestigt sind, eingesetzt. Diese Ringe aus Kunststoff und/oder Metall besitzen einen eng tolerierten Innendurchmesser und werden z. B. durch pneumatisch oder mechanisch radial verstellbare Reibleisten 13, die axial auf der Welle angeordnet sind, so abgebremst, daß ein gleichbleibendes Drehmoment übertragen werden kann. Eine Abbremsung der Ringkörper durch eine andere geeignete Weise ist ebenfalls möglich.The bristles can be evenly distributed over the entire corrugated jacket or can be spaced apart in a ring shape. In a preferred embodiment, the bristles are inserted into individual rings, which in turn are attached to the shaft. These rings made of plastic and / or metal have a tightly tolerated inner diameter and z. B. by pneumatically or mechanically radially adjustable friction strips 13 , which are arranged axially on the shaft, braked so that a constant torque can be transmitted. A braking of the ring body by another suitable way is also possible.

Bei reihenweise angeordneten Borsten soll für jede Wickelhülse mindestens eine, aber vorzugsweise zwei, drei oder mehr Borstenreihen je Trägerring vorgesehen sein. Um einen sicheren Halt der Wickelhülsen auch schon auf einem einzelnen Friktions- oder Trägerring zu gewährleisten.In the case of bristles arranged in rows, at least one, but preferably, should be provided for each winding tube two, three or more rows of bristles can be provided per carrier ring. To hold the To ensure winding sleeves even on a single friction or carrier ring.

Die Borsten können entweder radial ausgerichtet sein oder in Drehrichtung in einem Winkel <90° zur Radialen verlaufen. Im letzeren Fall ist der Reibungswiderstand je nach Drehrichtung der Welle unterschiedlich und das Aufsetzen und die Justierung der Wickelhülsen wird erleichtert, indem man die Hülsen in Drehrichtung des geringeren Widerstandes dreht. Gleichzeitig ist durch diese Borstenanordnung das übertragbare Drehmoment zwischen Friktionsring und Wickelhülse in entgegengesetzter Richtung erhöht.The bristles can either be aligned radially or at an angle of <90 ° to the direction of rotation Radials run. In the latter case, the frictional resistance depends on the direction of rotation of the shaft different and the placement and adjustment of the winding tubes is facilitated by the sleeves rotate in the direction of rotation of the lower resistance. At the same time is through this Bristle arrangement the transferable torque between the friction ring and the winding tube in opposite direction increased.

Zusätzlich oder alternativ können die Borsten auch in der Axialrichtung im spitzen Winkel zur Radialen ausgerichtet sein. Hierdurch wird das Aufbringen und Abziehen weiter erleichtert. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.Additionally or alternatively, the bristles can also be at an acute angle in the axial direction Radial aligned. This further facilitates the application and removal. Further Refinements result from the remaining claims.

Die Erfindung wird mit nachfolgender Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be described with reference to the accompanying drawings in which: Exemplary embodiments explained in more detail.

Die Zeichnung zeigtThe drawing shows

Fig. 1 eine Friktionswickelwelle mit den in unterschiedlicher Weise darauf angeordneten, mit Borsten bestückten Friktionselementen. Fig. 1 is a friction winding shaft with the arranged in different ways, with bristle equipped friction elements.

Fig. 2 einen ringförmigen Träger mit radial angeordneten Borsten. Fig. 2 shows an annular carrier with radially arranged bristles.

Fig. 3 einen ringförmigen Träger mit gegenüber der Radialrichtung abgewinkelten Borsten. Fig. 3 shows an annular carrier with bristles angled relative to the radial direction.

Fig. 4 einige Borsten in Ausschnittsdarstellung. Fig. 4 shows some bristles in a detail.

Fig. 5 Anordnung von Stützringen. Fig. 5 arrangement of support rings.

Fig. 1 zeigt das Schema einer Friktionswickelwelle 1 mit daran angeordneten borstenförmigen Friktionselementen in unterschiedlicher Ausführung. Die verschiedenen Ausführungen sind dabei zur Vereinfachung an ein und derselben Welle dargestellt. In der Praxis werden üblicherweise nur ein oder zwei unterschiedliche Borstenausbildungen an einer Welle zur Anwendung kommen. Fig. 1 shows the diagram of a friction winding shaft 1 having arranged thereon bristle-like friction elements in different embodiments. The different versions are shown on the same shaft for simplification. In practice, usually only one or two different bristle designs will be used on a shaft.

Die Friktionswickelwelle 1 dient zum reibschlüssigen Aufnehmen von Wickelhülsen, von denen eine dargestellt und bezeichnet ist 2. Die Welle wird an einem Anschluß 3 drehend angetrieben und nimmt die aufgesteckten Wickelhülsen mit auf die z. B. ein Klebeband aufgewickelt wird.The friction winding shaft 1 is used for frictionally receiving winding cores, one of which is shown and labeled 2 . The shaft is driven in rotation at a connection 3 and takes the attached winding tubes with the z. B. an adhesive tape is wound up.

Wie bereits erwähnt, dienen als Fixierungs- oder Friktionselement Borsten, die von der zylindermantelförmigen Oberfläche der Welle abstehen. Dabei sind der Borstenherstellung allgemein üblich eine Vielzahl von Borsten in Büschel zusammengefaßt und die Büschel in Vertiefungen der Oberfläche eingesetzt und verankert. Je nach Herstellungsverfahren können die Borsten aber auch anders befestigt oder gleichmäßig verteilt sein.As already mentioned, bristles that are used by the project cylindrical surface of the shaft. The bristle manufacture is general Usually a large number of bristles are combined in tufts and the tufts in depressions Surface inserted and anchored. Depending on the manufacturing process, the bristles can also attached differently or evenly distributed.

In der mit 6 bezeichneten Borstenanordnung sind die Borsten unmittelbar auf dem Wellenmantel angebracht, sie können dabei bereichsweise vorgesehen sein, so daß der Breich bzw. die Bereiche des Wellenmantels, in denen keine Wickelhülsen zu halten sind, borstenfrei sind.In the bristle arrangement denoted by 6 , the bristles are attached directly to the corrugated sheath, and they can be provided in regions, so that the area or the regions of the corrugated sheath in which no winding sleeves are to be held are bristle-free.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführung sind die Borsten in einem ringförmigen Träger befestigt, der seinerseits auf der Friktionswickelwelle 1 aufgebracht wird. Abb. 2 zeigt einen solchen Träger 7 mit daran eingesetzten, büschelförmig zusammengefaßten Borsten 8.According to another preferred embodiment, the bristles are fastened in an annular carrier, which in turn is applied to the friction winding shaft 1 . Fig. 2 shows such a carrier 7 with bristles 8 arranged thereon in tufts.

Die Träger 7 werden mit geeigneten Mitteln in der erforderlichen Zahl und Anordnung auf dem Außenumfang der Welle 1 befestigt. In der bei 9 gezeigten Anordnung sind zwei mit axialem Abstand angeordneten Träger 7 vorhanden, die zum Halten einer Wickelhülse 2 dienen. Für breitere Wickelhülsen können auch drei oder mehr Träger 7 vorgesehen werden oder es kommen entsprechend breitere Träger zur Anwendung.The carriers 7 are fastened on the outer circumference of the shaft 1 in the required number and arrangement by suitable means. In the arrangement shown at 9 , two axially spaced carriers 7 are provided, which serve to hold a winding tube 2 . For wider winding tubes, three or more carriers 7 can also be provided, or correspondingly wider carriers are used.

Wenn die Wickelhülsen an wechselnden Positionen anzubringen sind, empfiehlt es sich geringförmige Träger 7 dicht aneinander liegend auf der Welle anzubringen, so daß sich eine durchgehende, von Borsten gebildete Außenfläche ergibt, wie es bei 10 gezeigt ist.If the winding cores are to be attached at changing positions, it is advisable to mount small carriers 7 lying close together on the shaft, so that there is a continuous outer surface formed by bristles, as shown at 10 .

Zwischen den Borstenringen können zusätzlich scheibenförmige Ringe aus Metall oder Kunststoff angebracht sein, um die radiale Führung von aufgesetzten Wickelhülsen zu verbessern, um bei Schrägzug eine Stützwirkung auszuüben (Fig. 5). Der Außendurchmesser dieser Stützringe liegt vorzugsweise knapp unterhalb des Außendurchmessers der Borstenringe.In addition, disk-shaped rings made of metal or plastic can be attached between the bristle rings in order to improve the radial guidance of attached winding cores in order to exert a supporting effect in the event of an inclined pull ( FIG. 5). The outside diameter of these support rings is preferably just below the outside diameter of the bristle rings.

Die über den Außenumfang der Welle 1 bzw. Träger 7 vorstehenden Borsten 8 sind auf gleicher Länge geschnitten, so daß ihre Enden auf einer Zylinderfläche liegen. Der Durchmesser dieser Zylinderfläche ist etwas größer als der größte vorkommende Innendurchmesser der Wickelhülsen. Eine Kombination verschiedener Durchmesser ist ebenfalls möglich. The bristles 8 projecting over the outer circumference of the shaft 1 or carrier 7 are cut to the same length so that their ends lie on a cylindrical surface. The diameter of this cylinder surface is slightly larger than the largest inside diameter of the winding tubes. A combination of different diameters is also possible.

Beim Aufschieben der Wickelhülsen müssen deshalb die Borsten elastisch nachgeben indem sie seitlich bzw. radial weggedrückt werden. In Folge der bleibenden elastischen Rückstellkraft der Borsten werden die Wickelhülsen in der aufgebauten Stellung fixiert und beim Drehen der Welle von dieser mitgenommen. Sollte eine Wickelhülse blockieren oder wegen eines abweichenden Wickeldurchmessers mit langsamerer Drehzahl rotieren, so rutscht sie mit ihrem Kern über die Borsten ohne die Drehung der Welle und der weiteren Wickelhülsen zu beeinflussen.When pushing on the winding cores, the bristles must therefore give way elastically by: be pushed away laterally or radially. As a result of the permanent elastic restoring force of the The winding sleeves are fixed in the assembled position and when the shaft is turned by this taken away. Should block a winding tube or because of a different one Rotate winding diameter with slower speed, so it slips with its core over the Bristles without affecting the rotation of the shaft and the other winding tubes.

Die Borsten bestehen aus Polyamid oder einem anderen abriebfesten Werkstoff. Für besondere Anwendungsfälle sind auch metallische Borsten (Stahl, Bronze, usw.) möglich.The bristles are made of polyamide or another abrasion-resistant material. For special ones Metallic bristles (steel, bronze, etc.) are also possible.

Die Ausbildung der Friktionselemente kann auf vielfältige Weise den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. In der Borstenanordnungen 6, 9 und 10 von Abb. 1 und Abb. 2 sind die Borsten im wesentlichen radial von der Zylinderfläche abstehend ausgerichtet, so daß der Reibwiderstand gegenüber den Wickelhülsen in allen Bewegungsrichtungen gleich ist. Die Borsten können jedoch auch gegenüber der Radialrichtung geneigt sein, um einen von der Kraft- bzw. Bewegungsrichtung abhängigen unterschiedlich großen Widerstand auszuüben.The design of the friction elements can be adapted to the respective needs in a variety of ways. In the bristle arrangements 6, 9 and 10 of Fig. 1 and Fig. 2, the bristles are aligned substantially radially from the cylinder surface, so that the frictional resistance to the winding tubes is the same in all directions of movement. However, the bristles can also be inclined with respect to the radial direction in order to exert a resistance of different sizes depending on the direction of force or movement.

In Fig. 3 sind die Borsten 8 in der Querschnittsebene gegenüber der Radialrichtung im spitzen Winkel ausgelängt, dadurch ergibt sich in Drehrichtung nach rechts in Fig. 3 ein hoher Drehwiderstand - in der entgegengesetzten Richtung dagegen ein geringerer Drehwiderstand. Es läßt sich somit ein gewisser Freilaufeffekt erzielen, der u. a. das Anbringen der Wickelhülsen erleichtert, wenn diese beim Aufschieben gedreht werden.In Fig. 3 the bristles 8 are elongated in the cross-sectional plane at an acute angle with respect to the radial direction, this results in a high rotational resistance in the direction of rotation to the right in Fig. 3 - in the opposite direction, however, a lower rotational resistance. A certain freewheeling effect can thus be achieved which, among other things, facilitates the attachment of the winding tubes when they are rotated when pushed on.

In der Anordnung 11 von der Abb. 1 sind die Borsten 8 in der Längsschnittebene gegenüber der Radialrichtung im spitzen Winkel abgewinkelt, auch hierdurch läßt sich, wenn die Borsten sämtlicher Träger 7 in gleicher Axialrichtung abgewinkelt sind, das Aufschieben der Wickelhülse erleichtern, andererseits wird ein besonders sicherer Halt der Wickelhülsen in Axialrichtung erreicht, wenn in der dargestellten Weise bei zwei nebeneinander angeordneten Trägern die Borsten in entgegengesetzter Wickelrichtung verlaufen.In the arrangement 11 of Fig. 1, the bristles 8 are angled at an acute angle in the longitudinal section plane with respect to the radial direction, this also makes it easier, if the bristles of all carriers 7 are angled in the same axial direction, to push on the winding tube, on the other hand, one A particularly secure hold of the winding tubes in the axial direction is achieved if, in the manner shown, the bristles run in the opposite winding direction in the case of two carriers arranged next to one another.

Der mit den schräg ausgerichteten Borsten erzielte Effekt läßt sich verstärken, wenn die freien Enden nicht rechtwinklig zur Borstenlängsachse abgeschnitten und gegebenenfalls abgerundet sind, sondern in der Weise schräg verlaufen, daß ihre Endflächen 12 in der zylindermantelförmigen Außenfläche der Friktionswelle liegen, wie dies in Fig. 4 vergrößert und schematisch gezeigt ist. Dadurch ergibt sich am Ende jeder einzelnen Borste eine größere Fläche und ein gewisser Sperreffekt an der nach vorn weisenden Kante, was sich bei der Vielzahl von Borsten merklich auf die erzeugten Reibungskräfte auswirkt. The effect achieved with the obliquely aligned bristles can be intensified if the free ends are not cut off at right angles to the longitudinal axis of the bristles and are optionally rounded, but rather run obliquely in such a way that their end faces 12 lie in the cylindrical outer surface of the friction shaft, as shown in FIG. 4 is enlarged and shown schematically. This results in a larger area at the end of each individual bristle and a certain locking effect on the forward-facing edge, which has a noticeable effect on the friction forces generated with the large number of bristles.

Wie die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, kann der Grundkörper der Friktionswelle als massives oder hohles Teil ohne mechanische Einbauten ausgeführt werden, wodurch eine kostengünstige Herstellung gewährleistet ist. Der Grundkörper kann dabei durch Bestücken mit unterschiedlichen, aus Borsten gebildeten Friktionselementen auf einfache Weise an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden, desgleichen können die Friktionselemente bei Bedarf leicht ausgewechselt bzw. erneuert werden.As the described exemplary embodiments show, the base body of the friction shaft can be used as solid or hollow part can be carried out without mechanical installations, creating a cost-effective production is guaranteed. The basic body can be equipped with different friction elements formed from bristles in a simple manner to the respective Requirements are adapted, the friction elements can easily if necessary be replaced or renewed.

Claims

1. Friction winding shaft for frictionally receiving individual winding cores ( 2 ) or a plurality of axially spaced winding cores or the like with friction elements arranged on the shaft jacket, which frictionally abut the inner circumference of the attached winding cores ( 2 ), characterized in that the friction elements are formed by bristles 8 , that protrude outward from the wave jacket.

2. Friction winding shaft according to claim 1, characterized in that the bristles ( 8 ) are evenly distributed on the shaft jacket.

3. Friction winding shaft according to claim 1, characterized in that the bristles ( 8 ) are arranged in spaced-apart annular regions of the shaft jacket.

4. Friction shaft according to claim 1, characterized in that one or more rows of bristles are attached to an annular carrier ( 7 ) and that a plurality of carriers are attached side by side on the shaft jacket ( 10 ).

5. Friction winding shaft according to claim 4, characterized in that the annular carrier ( 7 ) are fixed axially spaced on the shaft casing ( 9 ).

6. Friction winding shaft according to claim 4, characterized in that a plurality of spaced ring rows of bristles ( 8 ) are mounted on a common carrier ( 7 ) and that a plurality of carriers are fastened axially spaced on the shaft jacket.

7. Friction winding shaft according to one of claims 3-5, characterized in that two ring rows of bristles ( 8 ) are provided for each winding tube to be held by the shaft ( 2 ) or the like.

8. Friction winding shaft according to one of claims 3-5, characterized in that three or more rows of bristles ( 8 ) are provided for each winding tube to be held by the shaft ( 2 ) or the like.

9. Friction winding shaft according to one of claims 3-5, characterized in that between disk-shaped support elements with an outer diameter <bristle diameter are attached to two bristle holders.

10. Friction winding shaft according to one of claims 3-9, characterized in that the bristles ( 8 ) are aligned in the direction of rotation at an acute angle with respect to the radial.

11. Friction winding shaft according to one of claims 3-9, characterized in that the bristles ( 8 ) are unwound from different rows of rings in the opposite direction of rotation to the radial.

12. Friction winding shaft according to one of claims 1-10, characterized in that the bristles ( 8 ) are aligned in the axial direction at an acute angle with respect to the radial.

13. Friction winding shaft according to one of claims 3-12, characterized in that the bristles ( 8 ) are unwound from different rows of rings in opposite axial directions.

14. Friction winding shaft according to one of claims 3-13, characterized in that the free bristle ends ( 12 ) are cut obliquely at such an angle that their end faces run in the circumferential direction.

15. Friction winding shaft according to one of claims 1-14, characterized in that the bristles ( 8 ) consist of polyamide or another elastic plastic.

16. Friction winding shaft according to one of claims 1-14, characterized in that the bristles ( 8 ) consist of metal wire.

17. Friction winding shaft according to one of claims 4-15, characterized in that the annular carrier ( 7 ) consist of polyamide or another plastic.

18. Friction winding shaft according to one of claims 4-15, characterized in that the annular carrier ( 7 ) consist of a combination of plastic and metal sleeve or of metal.