(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビン（０９）に巻き付けられたウェブを回転可能に支承するためのマンドレル（０１）であって、該マンドレル（０１）からボビン（０９）を取り外すためのイジェクタ装置（１６，１８）が設けられており、該イジェクタ装置（１６，１８）が、ボビン（０９）と一緒にマンドレル（０１）の中心軸線（１７）を中心として回転可能に支承された少なくとも１つの第１の構成部材（１６）と、回転不能に支承された第２の構成部材（１８）とを有しており、第１の構成部材（１６）が、第２の構成部材（１８）の作動に基づきボビン（０９）をマンドレル（０１）から取り外せるようになっている形式のものにおいて、
第２の構成部材（１８）が、圧力媒体を供給可能なピストン（１８）として形成されており、該ピストン（１８）が、ボビン（０９）を取り外すことのできる作動位置で第１の構成部材（１６）に接触しており、前記ピストン（１８）が、休止位置でギャップ（２２）により第１の構成部材（１６）から完全に分離されていることを特徴とするマンドレル。
【請求項２】
ボビン（０９）に巻き付けられたウェブを回転可能に支承するためのマンドレル（０１）であって、該マンドレル（０１）からボビン（０９）を取り外すためのイジェクタ装置（１６，１８）が設けられており、該イジェクタ装置（１６，１８）が、ボビン（０９）と一緒にマンドレル（０１）の中心軸線（１７）を中心として回転可能に支承された少なくとも１つの第１の構成部材（１６）と、回転不能に支承された第２の構成部材（１８）とを有しており、第１の構成部材（１６）が、第２の構成部材（１８）の作動に基づきボビン（０９）をマンドレル（０１）から取り外せるようになっている形式のものにおいて、
第２の構成部材（１８）が、圧力媒体を供給可能なピストン（１８）として形成されており、該ピストン（１８）が円環状に形成されており且つマンドレル（０１）の緊締シリンダ（０８）に対して同軸的に配置されていることを特徴とするマンドレル。
【請求項３】
ピストン（１８）が片側に作用するように形成されていることにより、当該ピストン（１８）はボビン（０９）を取り外すために流体駆動可能であり、しかも、ピストン（１８）が少なくとも１つの弾性的な部材（２７）、特にばね（２７）によって作動位置から休止位置へ戻ることが可能である、請求項１記載のマンドレル。
【請求項４】
ピストン（１８）が、磁石エレメント（２３）によって作動位置から休止位置へ戻ることが可能である、請求項１又は２記載のマンドレル。
【請求項５】
ピストン（１８）が圧力媒体によって駆動可能である、請求項１又は２記載のマンドレル。
【請求項６】
磁石エレメント（２３）がピストン（１８）に固定されている、請求項１又は２記載のマンドレル。
【請求項７】
磁石エレメント（２３）が永久磁石（２３）の形式で形成されている、請求項６記載のマンドレル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１又は２の上位概念に記載の形式のマンドレルに関する。
【０００２】
米国特許第４１４９６８２号明細書、米国特許第４９５１８９４号明細書及び米国特許第４７１５５５３号明細書に基づき、輪転印刷機に使用されるような、ペーパーウェブロールを回転可能に支承するためのマンドレルが公知である。この場合、これらの公知のマンドレルにはそれぞれイジェクタ装置が設けられており、これらのイジェクタ装置によって、ペーパーウェブが巻き付けられたボビンをマンドレルから取り外すことができる。マンドレルをボビンに挿入する場合は、イジェクタ装置に設けられたばね部材が弾性的に予負荷される。マンドレルがペーパーウェブ交換のためにボビンから引き戻される場合、前記ばね部材の予負荷は、ボビンをイジェクタ装置によって互いに向かい合った２つのマンドレルから取り外すために働く。
【０００３】
イジェクタ装置のこのような構成における欠点は、ボビンをマンドレルから取り外すことのできる力が、ばね部材の構造によって制限されている点にある。更に、マンドレルをボビンに挿入するときに、ばね部材の予負荷を克服しなければならない。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８１４３３８号明細書に基づき公知のマンドレルでは、マンドレルのストッパフランジとボビンとの間に摺動可能なリングが配置されており、このリングはマンドレルと一緒に回転可能である。ボビンをイジェクトするためには、フレームに定置で固定された作動装置が設けられている。この作動装置には複数の爪が設けられており、この場合、前記リングは爪の位置、つまり休止位置で自由に回転可能であり、爪と係合してはいない。作動装置の作動時に前記爪がリングに対して押圧されるので、ボビンをマンドレルから取り外すことができる。
【０００５】
前掲のドイツ連邦共和国特許出願公開第２８１４３３８号明細書に基づき公知の作動装置における欠点は、イジェクタ装置が機械的な駆動に基づき大きな構造体積を必要とする点にある。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許第３５３６１７７号特許、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９４８７５３号特許、米国特許第２８２６３７６号明細書及び特開昭第５３−０５１３７１号公報には、巻成ロールを取り付けるための装置が記載されている。
【０００７】
本発明の課題は、マンドレルを提供することである。
【０００８】
この課題は、本発明に基づき請求項１又は２の特徴部に記載の構成により解決される。
【０００９】
本発明により得られる利点は、特にイジェクタ装置を駆動するために、圧力負荷されるピストンが使用されるという点にある。例えば圧縮空気又は液圧液等の圧力を案内する流体は、任意に構成可能なジオメトリを有する通路を通って行程室へピストンを介して案内することができるので、極めてコンパクトな構成のマンドレルが可能である。更に、相応に高く選択された作業圧により、極めて大きな取外し力が得られる。
【００１０】
マンドレルの構造における技術的な手間を減らすためには、ピストンが片側だけに作用するように形成されていると有利である。この場合ピストンは、該ピストンがボビン取外しのために流体によって駆動可能であるように配置されなければならない。ピストンを出発位置に戻すためには、例えばコイルばね等の弾性的なばね部材が用いられる。
【００１１】
イジェクタ装置は、互いに係合させねばならない、マンドレルと一緒に回転可能な構成部材と定置の構成部材とを有しているので、イジェクタ装置の回転可能に支承された構成部材と定置の構成部材との間の接触域で摩耗が増大するという危険が生じる。従って、イジェクタ装置の構成は、第２の構成部材、即ち定置の構成部材が、休止位置と少なくとも１つの作動位置との間で移動され得るように選択されるのが望ましい。休止位置で第１の構成部材、即ち回転可能に支承された構成部材はギャップによって完全に第２の構成部材から分離されているのに対して、作動位置では第２の構成部材に接触しているので、この第２の構成部材を作動させるための力を伝達することができる。
【００１２】
第２の構成部材を少なくとも１つの作動位置から休止位置へ戻すためには、特に有利には磁石エレメントを使用することができる。つまり、１つの磁石エレメントから出発する引付け力は、無接触式でギャップを越えて作用するので、特に簡単に自動的に、例えば作動ピストン等の第２の定置の構成部材を引き戻すことができる。
【００１３】
一般に、回転可能に支承されて軸方向で作動可能な作動部材が、軸方向で摺動可能な流体駆動されるピストンによって休止位置と少なくとも１つの作動位置との間で移動可能な装置では、ピストンが少なくとも１つの磁石エレメントによって作動位置から休止位置へ戻されると、特に有利である。この手段により、定置のピストンと回転可能に支承された作動部材との間の接触域における摩耗が簡単に防止され得る。それというのも、ピストンは作動部材を作動させるために必要とされない限りは、磁石エレメントによって自動的に簡単に休止位置に戻されて、そこで確実に保持されるからである。
【００１４】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
図１には、ロール交換機（図示せず）のフレーム０２（分断して図示）に固定されたマンドレル０１が示されている。フレーム０２と不動に結合されたマンドレル０１のケーシング０３には、複数の部分から成る軸０７が転がり軸受け０４；０６によって回転可能に支承されている。
【００１６】
ケーシング０３の左側では、複数部分から成る軸０７が当該ケーシング０３の外側へ延びており且つボビン０９を位置固定することのできる緊締シリンダ０８を形成している。マンドレル０１にボビン０９を位置固定するためには、皿ばねと圧縮ばねとにより、緊締ジョー１１に設けられたトグルが半径方向外側に向かって押圧される。緊締ジョー１１を作動させるためには、例えば作動軸１２等の作動部材１２が中空軸１３内で軸方向に移動され、これにより、緊締ジョー１１を拡開部材１４の形状接続的な係合に基づき外側に向かって押圧することができる。
【００１７】
ボビン０９は、例えばペーパーウェブ等の巻き付けられたウェブを支持している。
【００１８】
使い終わったボビン０９を取外しリング１０から取り外すためには、マンドレル０１に、例えば回転可能に支承された構成部材１６（例：イジェクタピン１６）等の複数の作動部材１６を備えたイジェクタ装置が設けられている。この場合、前記イジェクタピン１６は、取外しリング１０の一方の端部がボビン０９の端面に接触可能であるように中空軸１３に配置されている。ボビン０９を取り外すためには、イジェクタピン１６が取外しリング１０と同期的に繰り出され、その際ボビン０９を緊締シリンダ０８に対して相対的に横方向に押圧する。イジェクタピン１６と取外しリング１０とが中空軸１３に沿って軸方向で摺動可能に支承されており且つ中空軸１３と一緒にケーシング０３内で中心軸線１７を中心として回転することが考慮される。
【００１９】
イジェクタピン１６を作動させるためには、圧力導管１９を介して圧力媒体を供給可能な、例えば円環状のピストン１８等の回転不能の構成部材１８が用いられる。ピストン１８によるイジェクタピン１６の作動の作用形式を、図１に符号Ｘで示した部分を拡大して示した図２及び図３に基づいて説明する。
【００２０】
図２では、ピストン１８の横断面及びイジェクタピン１６の右側の端部が認識される。イジェクタピン１６の作動機能については、ピストン１８がケーシング０３、中間部材２１及び転がり軸受け０６の外輪と一緒にフレーム０２に対して相対的に定置であるのに対して、イジェクタピン１６は中空軸１３と一緒にマンドレル０１の中心軸線１７を中心として回転可能であるということが考慮される。これにより、ピストン１８がピストンリング状に形成された簡単な手段によってシールされ得るということが保証されている。
【００２１】
図２では、ピストン１８は、イジェクタピン１６と当該ピストン１８とがギャップ２２によって分離された休止位置で描かれている。ピストン１８のこの休止位置では、イジェクタピン１６は摩耗及び抵抗無しで、中心軸線１７を中心として回転可能である。ピストン１８のイジェクタピン１６とは反対の側の端面には、例えば永久磁石２３等の磁石エレメント２３が固定されており、これらの磁石エレメント２３はピストン１８を金属の中間部材２１の方へ引き付けて、ピストン１８が確実に休止位置に保持されるために働く。ピストン１８はシールリング２４；２６によってケーシング０３若しくは中間部材２１に対してシールされているので、圧力導管１９に圧力媒体を供給することにより、イジェクタピン１６の方向に向けられた力を加えることができる。
【００２２】
図３では、ピストン１８は作動位置で描かれている。圧力導管１９を介して圧力媒体を供給することにより、ピストン１８はイジェクタピン１６の方に押圧されるので、イジェクタピン１６自体がボビン０９を緊締シリンダ０８から取り外すことができる。ボビン０９が取り外されると直ちに、圧力媒体が圧力導管１９から抜かれるので、ピストン１８には最早押圧力は作用しなくなる。
【００２３】
イジェクタピン１６には、例えばコイルばね２７等のばね２７がそれぞれ設けられており、これらのばね２７はイジェクタピン１６を中空軸１３の方に向かって予負荷している。コイルばね２７の予負荷に基づきイジェクタピン１６には、圧力媒体が抜かれた後に当該イジェクタピン１６が再び自動的に引き込まれるために役立つ戻し力が作用する。イジェクタピン１６と一緒に、ピストン１８もイジェクタピン１６が適宜設けられた端部ストッパ２８に接触するまで押し戻される。ピストン１８がまだイジェクタピン１６に接触しているこの最後部の作動位置では、ピストン１８と中間部材２１との間に、ピストン１８を最後部の作動位置から休止位置へ戻すために克服しなければならないギャップ２９が生ぜしめられている。ピストン１８に設けられた永久磁石２３に基づき、ピストン１８には、このピストン１８をギャップ２９を越えて戻す右向きの磁力が作用する。イジェクタピン１６の作動終了時には、ピストン１８は図２に示したように再び休止位置を占めており且つギャップ２２によってイジェクタピン１６から分離される。
【００２４】
回転可能に支承されたイジェクタピン１６を作動させるために、単に摺動可能にのみ支承されたピストン１８を使用することができるので、ピストン１８の上位の作業室のシールが極めて簡略化される。それというのも、シールギャップを形成するピストン１８の壁と、ケーシング０３若しくは中間部材２１の壁とが、回転方向に向けられた相対運動を有さないからである。
【００２５】
ピストン１８の終端位置は、イニシエータ３０によって読み取られる。
【００２６】
単に作動されるだけのものを分離するために磁石エレメントを使用することは、例えば緊締ジョー１１のための作動装置を形成する場合にも考えられる。回転可能に支承された作動部材を成す作動軸１２が、緊締ジョー１１を作動させるために軸方向だけに移動可能なピストン３１によって左側に向かって摺動され得るということが図１において認識される。このためには、圧力導管３２を介して圧力媒体が、ピストン３１とケーシング０３とによって形成されたシリンダ室に供給される。前記圧力媒体は、ピストン３１が左側に向かって摺動されて、フェースプレート３３に対する作用に基づき作動軸１２が移動され、その結果、緊締ジョー１１が作動可能になるために働く。
【００２７】
圧力導管３２から圧力媒体が抜かれた後に、ばね３４が作動軸１２を戻すために働くので、ピストン３１はフェースプレート３３によって押し戻される。作動軸１２の戻りは端部ストッパによって制限されているので、ピストン３１はフェースプレート３３によって、規定されたポイント、即ち最後部の作動位置までしか押し戻されない。この位置では、ピストン３１はまだフェースプレート３３に接触しており、このことはこの場合に生じる摩耗に基づき、フェースプレート３３とピストン３１とが相対運動する場合に不都合である。前記摩耗を防止するためには、ピストン３１のフェースプレート３３とは反対の側の端面に、例えば永久磁石３７等の磁石エレメント３７が設けられており、これらの磁石エレメント３７の磁力によって、ピストン３１を該ピストン３１が最早フェースプレート３３には接触しない休止位置へ戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  マンドレルの横断側面図である。
【図２】  第１の運転状態における、図１に符号Ｘで示した部分の詳細図である。
【図３】  第２の運転状態における、図１に符号Ｘで示した部分の詳細図である。
【符号の説明】
０１  マンドレル、  ０２  フレーム、  ０３  ケーシング、  ０４，０６  転がり軸受け、  ０７  軸、  ０８  緊締シリンダ、  ０９  ボビン、  １０  取外しリング、  １１  緊締ジョー、  １２  作動軸、  １３  中空軸、  １４  拡開部材、  １６  イジェクタピン、  １７  中心軸線、  １８，３１  ピストン、  １９，３２  圧力導管、  ２１  中間部材、  ２２  ギャップ、  ２３，３７  永久磁石、  ２４，２６  シールリング、  ２７  コイルばね、  ２８  端部ストッパ、  ２９  ギャップ、  ３０  イニシエータ、  ３３  フェースプレート、  ３４  ばね
【図１】
0003662240.tif 000002
【図２】
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【図３】
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