CN102026898B - 具有用于支承带卷绕套筒的材料卷的容纳装置的换卷器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换卷器，具有用于支承带卷绕套筒(26)的材料卷(24)的容纳装置(01)，其中，容纳装置具有承载耳轴(03)以及一定数量的传动元件(06、07)，其中，传动元件(06、07)设置成嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中。嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中的传动元件(06、07)的数量可变。

Description

具有用于支承带卷绕套筒的材料卷的容纳装置的换卷器

技术领域

本发明涉及一种具有用于支承带卷绕套筒的材料卷的容纳装置的换卷器。

背景技术

用于容纳卷绕体的夹紧锥形件特别是在印刷工业中广为人知。在这种无轴的滚筒容纳装置中将夹紧锥形件通过电机驱动地引入材料卷的套筒中。此外，将夹板或传动元件压入套筒材料中，由此产生夹紧锥形件和卷筒之间的型面配合和力配合连接，其使得可以实现最佳的从驱动装置到材料卷上的转矩传递。

EP1708942B1公开了一种卷筒纸轮转印刷机的换卷器，其具有带有至少一个电动机的驱动装置。电动机驱动换卷器中的保持在容纳装置上的材料卷，材料带卷绕在该材料卷上。被设计成同步驱动机的电动机的转子具有永磁铁磁极。同步驱动机的驱动轴可直接嵌接到材料卷上来传递转矩。为此特别是在驱动轴上使用传动元件，其将转矩型面配合以及力配合地传递到材料卷上。

同样已知一种轴向作用的传动元件，其嵌接在卷绕套筒的端面上。

比如在DE2612375A1中描述了一种刀具，其设置在滚筒侧面的承载座的外边缘法兰上。为此该刀具有安全措施，其比如在转矩换向时不会产生卷绕套筒和承载座之间的滑动。

针对不同类型和宽度的材料卷使用具有不同材料特性的不同卷绕套筒。此外，套筒材料也可以具有不同的硬度。在使用较硬的套筒类型时，利用所提供的上轴力(Aufachskraft)不可能将锥形件和端面的传动元件完全压入卷绕套筒中。由此无法再确保完全的上轴过程和所需的转矩传递。

为了实现机器的较高的满负荷，有时需要将以不同方式实施的材料卷加工成一种或不同种顺次的产品。这种情况特别会出现在较小的材料带加工设备或印刷厂中。迄今为止必须将不同的换卷器设置在一台设备中，用以能够加工不同类型的卷绕套筒，或者需要在换卷器上进行耗费的改装，这导致了较高的闲置时间且因此提高了产品价格。比如要加工具有不同硬度的卷绕套筒。

DE10224839A1公开了一种换卷器的夹紧锥形件，其中，容纳元件嵌入套筒的内圆周中并且传动元件嵌入材料卷的套筒的端面中。该传动元件穿过(durchgreifen)活动的切换环(Schaltring)。

发明内容

本发明的目的在于，实现将具有不同硬度的卷绕套筒的材料卷上轴到换卷器中，对此无需对换卷器进行耗费的改装。

实现该目的的技术方案如下：

一种换卷器，具有用于支承带卷绕套筒的材料卷的容纳装置，其中，容纳装置具有承载耳轴以及一定数量的传动元件，其中，传动元件设置成嵌接到卷绕套筒的端面中，其中，嵌接到卷绕套筒的端面中的传动元件的数量可变。

利用本发明可实现的优点特别在于，无需提高时间上的耗费以及无需耗费的改装就能够以简单的方式将具有不同硬度的套筒材料的不同类型的材料卷上轴到换卷器上。该解决方案不仅在制造中而且在操作中都很简单。

容纳装置、优选换卷器的夹紧锥形件包括承载耳轴(Tragzapfen)，其优选朝其自由端部逐渐尖细，还优选包括套筒接触面，在上轴时卷绕套筒的端面与套筒接触面接触。在套筒接触面上设置传动元件，其在卷绕套筒的端面上伸入套筒材料中并且用于传递转矩。

承载耳轴可以具有额外的径向突出的传动元件或夹板，其可径向调节并且嵌接在卷绕套筒的内圆周上。

此外，至少一个设置在套筒接触面上的传动元件可至少部分地伸入套筒接触面中。因此根据使用的套筒材料和其硬度的不同可以改变需使用的传动元件的数量。优选一个或多个可伸缩的传动元件完全伸入套筒接触面中。

如果使用由较软材料制成的卷绕套筒，则使用比在由较硬材料制成的卷绕套筒的情况下更多的传动元件。传动元件优选成圆形地设置在需上轴的材料卷的卷绕套筒的端面区域中的套筒接触面上。优选设置总共六个传动元件。传动元件在其作用在卷绕套筒的区域上优选设计成扁平锋利的刀具(Schneide)，其可以轻易地进入卷绕套筒。可替代的是，传动元件也可以设计成圆锥形、圆柱形或金字塔形。各传动元件也可以不同地进行设计，特别是可以将可伸缩的传动元件与较硬的卷绕套筒相匹配。

在本发明的优选的实施方式中，设置的所有传动元件中的一半、优选每隔一个是可伸缩的。

但同样可以使传动元件成组地或单个地伸缩，从而可以实现套筒材料的更多的梯级。

在优选的实施方式中一个或多个可伸缩的传动元件可轴向移动并且弹性地支承在夹紧锥形件的基体中。代替直接支承在夹紧锥形件中也可以将传动元件安装在设置在夹紧锥形件的轴承一侧的套筒中。优选可伸缩的传动元件的位于夹紧锥形件的基体中的端部是削平的，其中，削平的端部由至少一个导向边棱引导，从而保证可伸缩的传动元件不会在基体内部转动。导向边棱可以设计在基体中或设计在另一个构件上。该实施方式特别是对于在其作用在卷绕套筒上的区域中设计成扁平的刀具的可伸缩的传动元件是有利的。

一个或多个可伸缩的传动元件的状态可在“有效”(aktiv)和“无效”(passiv)之间切换。

在有效状态中一个或多个可伸缩的传动元件的轴向可移动性被锁止。由此其从套筒接触面上突出并且在上轴时压入卷绕套筒的端面中。在无效状态中一个或多个传动元件在推入的卷绕套筒的轴向上偏移，其中其克服弹簧力伸入套筒接触面中。在空的卷绕套筒拆卸(Abstreifen)以后，通过弹簧将传动元件再次移入其基本位置中。

在“有效”和“无效”之间的切换通过切换元件实现，其在优选的实施方式中被设计成切换环并且在说明书中详细说明。

切换环的指向传动元件的面形成锁止壁，其锁止可伸缩的传动元件的轴向可移动性。切换环还具有开孔，其针对无效状态如此定位，即使得可伸缩的传动元件可在轴向上穿过该开孔。

夹紧锥形件可以在换卷器中直接或间接地被驱动。在直接驱动的情况下夹紧锥形件可以与驱动机的转子一体地设计。在间接驱动的情况下夹紧锥形件比如通过带齿皮带驱动。

根据本发明的换卷器特别针对卷筒纸轮转印刷机设计并且首先包括用于旋转驱动在换卷器中可上轴地卷绕到卷绕套筒上的材料卷的驱动单元。为了将材料卷上轴使用夹紧锥形件，其可通过驱动单元驱动。

附图说明

下面在附图中展示并且在下文中详细描述本发明的实施例。其中：

图1为具有移回的滑动环的在有效状态中的夹紧锥形件的优选实施方式的立体图；

图2为具有移回的滑动环的在无效状态中的根据图1的夹紧锥形件；

图3为根据图2的夹紧锥形件的纵截面图；

图4为用于驱动换卷器的电动机的截面图；

图5为在第一工作状态中的夹紧锥形件的纵截面图；

图6为在第二工作状态中的夹紧锥形件的纵截面图。

具体实施方式

图1展示了容纳装置01，优选夹紧锥形件01，其设计用于在换卷器上、优选卷筒纸轮转印刷机的换卷器上使用。

夹紧锥形件01固定在可旋转地支承的轴02上，该轴02可以被驱动或者自由旋转地支承在卷筒支架中。夹紧锥形件01的基体在该实施方式中与轴02一体地设计。

夹紧锥形件01包括承载耳轴03，其优选具有朝其自由端部逐渐尖细的圆锥体形状。在承载耳轴03上优选连接滑动环10的套筒接触面04，该套筒接触面04垂直于锥形件的纵轴05撑开。在基本位置中(材料卷未上轴)，传动元件06、07的刀具(Schneide)退回到滑动环10的套筒接触面04后面(为了避免事故)。如果在材料卷上轴时滑动环10在轴向上、即平行于容纳装置01的转轴的方向上移动，则传动元件06、07的刀具从滑动环10的套筒接触面04上突出并且与材料卷的套筒端面嵌接。传动元件06、07从套筒接触面04上突出；其中一个是固定的传动元件06以及另一个是可移动的、特别是可伸缩的传动元件07。

传动元件06、07在上轴过程中伸入卷绕套筒的端面中并且用于改善转矩传递。

承载耳轴03还包括径向地圆锥形设计的传动元件08，其在上轴时被压入卷绕套筒的内壁中。径向的传动元件08可以同样被设计成可径向调节的夹板。

可伸缩的传动元件07支承在夹紧锥形件01的基体14的轴向延伸的穿通孔16(图3)中并且可其中可轴向移动地引导。

切换元件、比如切换环09可旋转地设置在轴02上并且针对每个可伸缩的传动元件07具有一个开孔11，该开孔将可伸缩的传动元件07从所示的有效(aktiv)状态(图1)释放到或切换到无效(passiv)状态中。在有效状态中可伸缩的传动元件07的轴向可移动性通过切换环09锁止，该切换环遮盖穿通孔16的轴承一侧的开孔11。

在图2中展示了夹紧锥形件01的无效状态。

可伸缩的传动元件07在该状态下不从套筒接触面04的边缘突出。

如果切换环09的开孔11设置在穿通孔16的轴承一侧的开孔对面，传动元件07的伸缩通过传动元件07的轴向移动实现。这时可伸缩的传动元件07可以在将卷绕套筒推到夹紧锥形件01上时在轴向上偏移。

切换环09通过定位销(未示出)固定在各所需的位置中。设置止挡销12，用以限制切换环09的转动。此外止挡销12与切换环09的凹入部分13相互配合。

在图3中展示了穿过夹紧锥形件01的纵截面。

此外，在纵轴05的上方展示了可伸缩的传动元件07的支承情况，与此相反在纵轴05的下方展示了多个固定的传动元件06中的一个。

纵轴05同时也是轴02的转轴。

夹紧锥形件01的基体14在所示的优选实施方式中与轴02一体地设计，但也可以设计成单独的部件或套筒。在基体14中设计轴向的穿通孔16，在其中可轴向移动地支承并且引导可伸缩的传动元件07。

在孔16的轴一侧的端部上设置切换环09，其可根据位置的不同阻止或允许可伸缩的传动元件07的轴向可移动性。

在图3中展示了夹紧锥形件01的无效状态。在该无效状态中切换环09的开孔11设置在孔16的轴一侧的开孔对面，从而使可伸缩的传动元件07可以在该方向上移动。通过元件17、比如弹簧17的力将可伸缩的传动元件07保持在所示的基本位置中。

一旦待上轴的卷绕套筒在圆锥体一侧嵌接到可伸缩的传动元件07上，可伸缩的传动元件07就在轴向上穿过切换环09的开孔11偏移且由此伸入到套筒接触面04中。

在夹紧锥形件01中可以将优选三个可伸缩的传动元件07交替地与多个固定的传动元件06成圆形地并且均匀分布地设置在套筒接触面04上。

图4展示了夹紧锥形件01的一种实施方式，其中，夹紧锥形件01直接设置在驱动机19、比如同步电动机19的转子18上。同步电动机19的轴02在待上轴的材料卷的一侧突出到同步电动机19的壳体以外。轴02的突出的一侧用作承载耳轴03，材料卷能够可旋转地支承在其上。

具有径向的传动元件08的承载耳轴03通过相应的合适的加工工艺从轴02上加工出来。由此可以取消卷绕套筒和驱动轴之间的单独的锥形件。

同步电动机19设计成可弹簧阻尼的同步电动机19，其中，其可利用弹簧阻尼以直至1∶10的比例驱动。同步电动机19以已知的方式具有磁极21和电气励磁器23。特别是同步电动机19的转子18具有由永磁铁制成的磁极，而同步电动机19的定子22具有电气励磁器23。永磁铁优选由稀土材料制成。

可伸缩的传动元件07在该附图中未示出，但在这里也可以直接设置在同步电动机19的转子18中，如在图3中所示。切换环09可以直接设置在套筒接触面04的后面。

在另一种实施方式中，容纳装置直接借助于优选位置可调节的电动机驱动。这优选借助于带齿皮带实现。

在第一工作状态中在容纳装置(01)上设置具有一个或多个第一材料特性、特别是第一硬度的卷绕套筒，以及第一种数量的嵌接到第一卷绕套筒的端面中的传动元件(06、07)(图5)。

在第二工作状态中在容纳装置01上设置具有与第一卷绕套筒的一个或多个第一材料特性不同的一个或多个第二材料特性、特别是第二硬度的第二卷绕套筒。此外在第二卷绕套筒的容纳装置上还设置第二种数量的嵌接到第二卷绕套筒的端面中的传动元件06、07，该第二数量与嵌接到第一卷绕套筒的端面中的传动元件的第一数量不同(图6)。

附图标记列表

01容纳装置、夹紧锥形件

02轴

03承载耳轴

04套筒接触面(10)

05纵轴线

06固定的传动元件

07可运动的或可伸缩的传动元件

08径向的传动元件

09切换元件、切换环

10滑动环

11开孔

12止挡销

13凹入部分

14基体(01)

16孔

17元件、弹簧

18转子

19驱动机、同步电动机

21磁极(18)

22定子

23电气励磁器

24材料卷

26卷绕套筒

27端面(26)

Claims (19)

1.一种换卷器，具有用于支承带卷绕套筒(26)的材料卷(24)的容纳装置(01)，其中，容纳装置(01)具有承载耳轴(03)以及一定数量的传动元件(06、07)，其中，传动元件(06、07)设置成嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中，其特征在于，嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中的传动元件(06、07)的数量可变，其中，在第一工作状态下在容纳装置(01)上设置具有第一材料特性的第一卷绕套筒(26)以及第一种数量的传动元件(06、07)以嵌接到第一卷绕套筒(26)的端面(27)中的方式设置，在第二工作状态下在容纳装置(01)上设置具有与第一材料特性不同的第二材料特性的第二卷绕套筒(26)，以及与传动元件(06、07)的第一种数量不同的第二种数量的传动元件(06、07)以嵌接到第二卷绕套筒(26)的端面(27)中的方式设置。

2.根据权利要求1所述的换卷器，其特征在于，至少一部分传动元件(06、07)相对于承载耳轴(03)位置可变。

3.一种换卷器，具有用于支承带卷绕套筒(26)的材料卷(24)的容纳装置(01)，其中，容纳装置(01)具有承载耳轴(03)以及一定数量的传动元件(06、07)，其中，传动元件(06、07)的作用方向平行于容纳装置(01)的转轴设置，其特征在于，至少一部分传动元件(06、07)相对于承载耳轴(03)位置可变，其中，在第一工作状态下在容纳装置(01)上设置具有第一材料特性的第一卷绕套筒(26)以及第一种数量的传动元件(06、07)以嵌接到第一卷绕套筒(26)的端面(27)中的方式设置，在第二工作状态下在容纳装置(01)上设置具有与第一材料特性不同的第二材料特性的第二卷绕套筒(26)，以及与传动元件(06、07)的第一种数量不同的第二种数量的传动元件(06、07)以嵌接到第二卷绕套筒(26)的端面(27)中的方式设置。

4.根据权利要求3所述的换卷器，其特征在于，传动元件(06、07)以嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中的方式设置，其中，嵌接到卷绕套筒(26)的端面(27)中的传动元件(06、07)的数量可变。

5.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，容纳装置(01)包括具有套筒接触面(04)的滑动环(10)。

6.根据权利要求5所述的换卷器，其特征在于，传动元件(06、07)在容纳装置(01)中设置成至少在滑动环(10)回压时从套筒接触面(04)突出。

7.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，传动元件(06、07)在材料卷(24)上轴时在转矩传递的方向上型面配合以及力配合地在端面一侧嵌入卷绕套筒(26)中。

8.根据权利要求5所述的换卷器，其特征在于，至少一个传动元件(07)能够至少部分地伸入套筒接触面(04)中。

9.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，至少一部分传动元件(07)能够轴向移动地支承在基体(14)中。

10.根据权利要求9所述的换卷器，其特征在于，在有效状态中容纳装置(01)锁止一部分传动元件(07)的轴向可调节性。

11.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，在无效状态中容纳装置(01)在材料卷(24)上轴期间将至少一部分传动元件(07)相对于卷绕套筒(26)偏移地设置。

12.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，容纳装置(01)还包括切换元件(09)，所述切换元件能够将至少一部分传动元件(07)在有效和无效状态之间进行切换。

13.根据权利要求12所述的换卷器，其特征在于，切换元件(09)是切换环(09)，其设置在基体(14)上，其中，通过转动切换环(09)能够将至少一部分传动元件(07)在有效和无效状态之间进行切换，其中，锁止壁限制至少一部分传动元件(07)在有效状态中的轴向运动以及开孔(11)允许至少一部分传动元件(07)在无效状态中的轴向运动。

14.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，传动元件(07)各具有至少一个刀具。

15.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，三个可运动的传动元件(07)交替地与固定的传动元件(06)设置在容纳装置(01)中。

16.根据权利要求9所述的换卷器，其特征在于，可运动的传动元件(07)能够被共同切换。

17.根据权利要求9所述的换卷器，其特征在于，一个或多个可运动的传动元件(07)在其位于基体(14)中的端部上被削平，其中，被削平的端部由至少一个导向边棱引导。

18.根据权利要求1或3所述的换卷器，其特征在于，承载耳轴(03)具有其它的传动元件(08)。

19.根据权利要求9所述的换卷器，其特征在于，承载耳轴(03)的其它的传动元件(08)被设计成圆锥状。

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