CN104229528B - 用于引导和/或展开运行产品卷的滚筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滚筒(1)，其用于引导和/或展开运行产品卷(2)。滚筒(1)具有中心支撑本体(5)，滚筒区段(3)支撑在该支撑本体上。在这里，滚筒区段(3)被支撑成使得它们可以绕枢转轴线(4)枢转，该枢转轴线相对于滚筒轴线(1’)成横向地延伸。它们与确定它们的枢转位置的致动装置(6)操作性地连接。为了将枢转运动从滚筒区段(3)精确传递到滚筒区段(3)，在每种情况下，在枢转轴线(4)两侧上与滚筒区段(3)接触的至少一个轴承设置在相邻的滚筒区段(3)之间。

Description

用于引导和/或展开运行产品卷的滚筒

技术领域

本发明涉及用于引导和/或展开运行产品卷的滚筒，该滚筒具有可枢转地支撑在支撑本体上的滚筒区段。在这里，所述滚筒区段被产品卷缠绕并且与致动装置操作性地连接。

背景技术

DE1019902已经公开了一般类型的引导和展开滚筒。其包括单独的滚筒区段，这些滚筒区段经由弹性环彼此联接。两个最外侧的滚筒区段的位置可以经由控制杠杆进行调节。这种调节运动经由弹性环传递到其它滚筒区段。采用这种方式，单独滚筒区段的调节仅仅能够获得适度的精度。这尤其在处理不同宽度的产品卷时具有一定的效果。在中心卷运转的窄产品卷的情况下，由于滚筒区段上的致动运动的弹性联接，而使得对产品卷的影响是非常不精确的。然而，这种滚筒尤其在纺织领域中已经证明了自身，并且形成本发明的出发点。

DE4025232A1已经公开了由多个滚筒区段形成的进一步的引导和展开滚筒。所述滚筒区段偏心地支撑在中心管上。通过所述管的旋转，可以设定单独的滚筒区段的倾斜位置。单独滚筒区段的这种致动是非常复杂的。具体地，具有偏心度的中心管非常难以生产，这使得滚筒整体上非常昂贵。具体地，在具有大滚动长度的卷筒纸领域中，以这种方式不再能够实现滚筒区段所要求的致动精度。

发明内容

本发明的目的在于提供在开始提及的类型的滚筒，该滚筒的区别在于，在具有可接受的低生产成本的情况下具有增加的调节精度。

根据本发明，这个目的通过以下的特征实现。

根据本发明的滚筒用来引导和/或展开运行产品卷，其中引导功能通常代表更加重要的功能。具体地，在卷筒纸中，考虑到产品卷的极低的弹性，确切的滚筒调节是重要的。在许多应用中，由于产品卷在两个边缘区域上的相关行进差异，而不考虑整个滚筒的枢转。在这些应用中，可以绕滚筒轴线旋转的滚筒具有可枢转地支撑在中心支撑本体上的滚筒区段。滚筒区段是圆筒形的，并且设置成沿轴向彼此抵靠。支撑本体优选地相对于滚筒轴线同轴地延伸。在这里，所述滚筒区段的枢转轴线相对于支撑本体成横向地延伸，并且优选地沿着卷运行方向延伸。然而，枢转轴线还能够与卷运行方向成最多80°的角度，而不削弱滚筒的功能。滚筒区段被产品卷缠绕，结果是它们形成滚筒的被产品卷夹持的表面。在这里，滚筒区段的这种布置的轴向最外侧的滚筒区段在每种情况下都与确定其枢转位置的致动装置操作性地连接。因此，所述致动装置仅仅确定两个最外侧滚筒区段的枢转位置。为了使得内部滚筒区段也确切地运动到由致动装置预先限定的该枢转位置中，在每种情况下，在相邻的滚筒区段之间设置有至少一个轴承。所述轴承在至少两个接触点处与相邻的滚筒区段进行滑动或滚动接触。所述至少两个点在每种情况下都位于枢转轴线的两侧上。采用这种方式确保了内部滚筒区段在枢转方向上完全不具有任何自由度。因此，内部滚筒区段明确地由外部滚筒区段引导。采用这种方式确保了致动装置的致动运动以高的准确性传递到内部滚筒区段。这种准确性还足以引导具有相当大的宽度的卷筒纸。因为仅仅需要在单独的滚筒区段之间设置至少一个轴承，所以这产生了出人意料的简单构造，结果是滚筒能够以廉价的方式进行生产和维护。

具体在较短的滚筒的情况下，如例如在纺织领域中所用的，它们由较少的滚筒区段构成。在这种情况下，滑动轴承足以用作在相邻的滚筒区段之间传递致动力的轴承。这形成尤其简单的构造，并由此形成廉价的构造。然而，致动力以足够的准确性传递到各个滚筒区段。

具体在造纸机的领域中，由于高的卷运行速度，而使得对卷引导的精度要求尤其高。此外，由于相应大的卷宽度，而使得滚筒非常长，并由此由非常大数量的单独滚筒区段构成。为了确保在这些不同条件下在多个轴承上精确调节各个滚筒区段，减摩轴承优选地用于该目的。

在减摩轴承的情况下，有利的是其具有滚动体，该滚动体抵靠相应地相邻的滚筒区段。因此，滚动体能够以最佳的方式将致动力从滚筒区段传递到滚筒区段。在这里，滚动体的形状并不重要。可以采用球形、筒形或圆柱形的滚动体，而不会对滚筒的功能产生任何形式的负面影响。

球形减摩轴承能够用于支撑处于支撑本体上的滚筒区段。这导致沿枢转方向的滚筒区段的低摩擦支撑。

为了将滚筒区段可靠地彼此压靠，优选的是致动装置彼此联接。致动装置优选地相对于彼此形成相同的角度，结果是滚筒区段之间的轴承确保相应的滚筒区段的相同取向。

如果滚筒额外地具有展开动作，那么需要将滚筒区段相对于彼此以不同的角度设定。为此，致动装置可调节地彼此联接。通过这种联接的调节，可以设定最外侧滚筒区段之间的设定角度。

借助于联接杆获得简单的联接。联接杆优选地设置在滚筒区段的外侧上。因此，产品卷在滚筒区段和联接杆之间延伸，结果是联接杆不会直接影响卷自身的运行，而是仅仅经由滚筒区段的枢转而间接地影响卷自身的运行。作为另外一种可供选择的形式，联接杆还可以在内侧穿过滚筒进行引导。于是，优选地通过为中空构造的支撑本体进行引导。这种变型便于引导产品卷，而不必在两个部件之间形成螺纹。

可枢转地支撑在支撑本体上的盘能够用于致动装置。它们优选地在多个点处压靠相应的外部滚筒区段，并且由此限定了该外部滚筒区段的枢转。

在滚筒区段枢转离开其轴线取向的休止位置时，它们彼此之间的间距由于几何结构的原因而减小。尽管在小枢转角度的情况下这种影响较小，但是其导致轴承受到约束而没有进一步的措施。为了解决这个问题，所述至少一个轴承以沿轴向安装有弹簧的方式进行安装。为此，具体地，已经采用了盘形弹簧。然而，这种弹簧动作仅仅用来在枢转期间补偿滚筒区段的相互靠近，而不会破坏致动运动从滚筒区段传递到滚筒区段。

所述至少一个轴承的弹簧行程被选择成使其最多构成滚筒区段枢转期间的轴向行程的一半。这确保了致动运动实际上不受弹簧的影响。

作为另外一种可供选择的形式或除此之外，还可以通过滚筒区段沿纵向可位移地支撑在支撑本体上来补偿滚筒区段的相互靠近。因此，在该支承区域中不再需要弹簧。相反，在滚筒区段枢转期间，它们可以受压而彼此分开，这是允许的。

为了至少大致补偿滚筒区段在其枢转期间的相互靠近，在所述至少一个轴承的支承区域中，当沿径向方向看时，所述滚筒区段至少在部分区域中成凸形地弯曲。这个措施实现了这样一种状况，即滚筒区段的相互间距变得越大，则与滚筒区段的中立位置中的轴承接触区域的距离就越远。因此，抵消了枢转期间滚筒区段的相互靠近的影响。因此可以减小弹簧行程，这相应地改进了各个滚筒区段的运动定位。

在大多数有利情况下，在穿过滚筒轴线的假想径向剖面中，滚筒区段在所述至少一个轴承上的支承区域被选择成使其至少在部分区域中是圆形的。在这个截面视图中，滚筒区段具有曲率圆的形式，该曲率圆具有半径和中心点。在这里，该半径被选择成使其对应于所述至少一个轴承与滚筒区段的枢转轴线的轴向间距。在这里，该间距在轴向投影中进行确定。所述曲率圆的中心点位于还包含枢转轴线的相对于滚筒轴线垂直的平面中。在这里，曲率圆的中心点与滚筒轴线间隔开的距离和所述至少一个轴承与滚筒轴线间隔开的距离一样远。因为所述至少一个轴承总是以与滚筒区段相同的角度进行枢转，所以这种情况应用于所有的枢转位置。这个措施实现了这样一种状况，即滚筒区段在其枢转期间的相互靠近得到确切的补偿。因此，在所述至少一个轴承的区域中，滚筒区段的相互间距在其枢转期间不会发生变化。因此，轴承可以完全不需要以装有弹簧的方式进行安装。于是，所述至少一个轴承的悬置仅仅用来补偿生产公差和实现展开效果。相比之下，枢转运动从滚筒区段传递到滚筒区段不再需要弹簧，结果是弹簧行程也可以被选择成非常小，以便有利于滚筒区段的更加精确的调节。

附图说明

在不限制保护范围的情况下，将利用附图借助于例子解释本发明的主题。

在附图中：

图1示出了引导和展开滚筒的三维轮廓视图，

图2示出了沿着截线II-II的根据图1的滚筒的截面图，

图3示出了可供选择的实施例中的具有减摩轴承的根据图2的截面图，

图4示出了另一个可供选择的实施例中的具有作为弹簧元件的双梁的根据图3的截面图，

图5示出了根据图4的处于滚筒区段的枢转位置中的视图，

图6示出了另一个可供选择的实施例中的具有凸形滚筒区段的根据图4的截面图，以及

图7示出了根据图6的具有枢转滚筒区段的视图。

具体实施方式

图1示出了滚筒1的三维轮廓视图，该滚筒应用于所示的所有示例性实施例，该滚筒1绕滚筒轴线1’旋转，以用于引导和展开运行产品卷2。滚筒1包括多个滚筒区段3，这些滚筒区段一个接一个地布置，并且被支撑在中心支撑本体5上，使得它们能够绕枢转轴线4枢转。支撑本体5相对于滚筒轴线1’同轴地取向。在根据图1的示例性实施例中，示出了四个滚筒区段3。然而，本发明的主题并不限于该数量。相反，也可以使用更少的或更多的滚筒区段3。在如今惯用的大的卷宽度的情况下，通常将不得不设置非常大数量的滚筒区段3。具有四个滚筒区段3的视图仅仅用来示出所述滚筒1的原理。

支撑本体5被构造成管，以便节省重量。然而，作为另外一种选择，支撑本体5也可以由实心材料形成。还不相关的是，支撑本体5是与滚筒1一起旋转，还是滚筒可旋转地安装在支撑本体5上。

在两个端部处，滚筒1具有为盘形凸轮形式的致动装置6。它们经由联接杆7彼此联接。致动装置6被支撑在支撑本体5上，使得它们能够经由对应的枢转轴线4进行枢转。在这里，联接杆7使运动从致动装置6之一均匀传递到相对的致动装置6。在图1的左侧示出的致动装置6联接到致动器8，该致动器预先限定了致动装置6的枢转位置。该枢转位置经由图1中无法看到的轴承而转递到滚筒区段3。采用这种方式，所有的滚筒区段绕其各自的枢转轴线4枢转与致动装置6相同的角度。

联接杆7将致动装置6的枢转运动传递到相对的致动装置6，这确保了所有的滚筒区段3呈现相同的枢转位置。这完全足以引导沿方向2’运行的产品卷2。根据滚筒区段3的枢转位置，产品卷2被拉到左侧或右侧，但是在每种情况下都相对于方向2’成横向地拉动。因此，致动器8可以通过产品运行调节装置而被致动，该产品运行调节装置受检测产品卷2的卷边缘传感器影响。

此外，如果能够进行产品卷2的展开动作，那么需要的是，各个滚筒区段3在其角度方面设定为稍稍不同。为此，联接杆7具有长度可调节的构造。调节借助于螺纹套筒9而进行，该螺纹套筒通过螺纹连接在联接杆7的一部分上，该部分设置有外螺纹。因此，借助于螺纹套筒9的旋转，联接杆7的长度可以是变化的。这在运行操作期间也是可能的。具体地，还能够想到的是，经由另一个致动器(未示出)来致动螺纹套筒9，结果在展开效果变化期间不需要手动干预。

图2示出了沿着截线II-II的根据图1的滚筒1的截面图。在这里，为了清楚起见，仅仅示出了两个滚筒区段3。

滚筒区段3经由球形减摩轴承10而支撑在中心支撑本体5上。因此，滚筒区段3可以绕枢转轴线4进行枢转。在这里，球形减摩轴承10可以被构造成使得它们能够使滚筒区段3沿着支撑本体5额外地进行轴向位移。作为另外一种可供选择的形式，滚筒区段3的可位移性还可以经由滑架(未示出)而实现。这两种变型形式允许在枢转期间以非常简单的方式进行滚筒区段的对应长度补偿。作为另外一种可供选择的形式或除此之外，所述长度补偿还可以借助于滚筒区段3的形状和/或借助于弹簧行程而实现。

为了将一个滚筒区段3的枢转传递到下一个滚筒区段，在每种情况下，在滚筒区段3之间设置一个轴承11。如图2所示，在最简单的情况下，所述轴承11被构造成滑动轴承。因此，由于发生静态摩擦，所以枢转运动仅仅能够以适度的质量在滚筒区段3之间进行传递。然而，与例如借助于橡胶环进行传递的情况下相比，致动力的传递明显更加准确。

图3示出了根据图2的滚筒1的可供选择的实施例，相同的附图标记表示相同的部件。在下文中，将仅仅描述与根据图2的实施例的区别。

在这个实施例中，轴承11被构造成减摩轴承。其具有为滚珠形式的滚动体12。作为另外一种可供选择的形式，滚动体12也可以为圆柱形或圆筒式形状。滚动体12直接抵靠相邻的滚筒区段3。它们在球笼13中被引导，从而确保在每种情况下，在枢转轴线4的上方和下方设置有滚动体12之一。这样，确保了枢转运动从一个滚筒区段3精确地传递到下一个滚筒区段。

在滚筒区段3枢转期间，其正常间距减小，这将导致滚动体12受到约束。为了补偿这种约束，滚动体12以一侧上装有弹簧的方式进行安装。为此，滚筒区段3具有柱塞14，该柱塞借助于弹簧15而压靠滚动体12。在这里，弹簧15被设定成使得仅仅能够具有非常小的弹簧行程。因此，这种装有弹簧的致动力传递仅仅轻微地影响传递的准确性。作为另外一种可供选择的形式，球形减摩轴承10也能够可位移地安装，以便补偿上述约束。

图4示出了根据图3的滚筒的另一个实施例，相同的附图标记再次表示相同的部件。在下文中，将仅仅描述与根据图3的实施例的区别。

在这个实施例中，柱塞14和弹簧15由梁16取代。所述梁借助于滚筒区段3的薄壁构造而形成。如果在滚筒区段3枢转期间滚动体12靠着所述梁16压到明显的程度，那么所述梁16稍稍弯曲。图5中示出了这种状态。因为上部和下部滚动体12以相同的方式压靠梁16，所以梁16以相同的方式变形。由此，各个滚筒区段3之间完全不允许存在相对的枢转角度。因此，枢转运动从滚筒区段3确切地传递到滚筒区段3。

图6示出了根据图4的设备的可供选择的实施例，相同的附图标记再次表示相同的部件。在下文中，将仅仅描述与根据图4的实施例的区别。

根据图6的实施例免去了所有的弹簧15。相反，滚筒区段3被构造成在滚动体12的支承区域中成凸形地圆化。在所示的截面视图中，滚筒区段3在面向滚动体12的一侧上具有圆形曲率。在这里，曲率半径对应于滚动体12和滚筒区段3的枢转轴线4之间的轴向间距。在这里，所述间距在轴向投影中进行确定。在这里，所述曲率圆18的中心点17相对于滚筒轴线1’沿径向远离滚筒轴线1’和枢转轴线4的交点。在这里，该间距等于滚动体12与滚筒轴线1’的间距。滚筒区段3的这个弯曲表面可以设置在整个滚筒区段3上，这导致形成隆凸的形状。如果轴承11与滚筒区段3同步地旋转，那么足以仅仅构造用于滚动体12的局部引导轨道。

图7示出了枢转的滚筒区段3的情况下的状态。可以看到，滚筒区段3的相互靠近由于所选的滚筒区段3的几何结构而得到确切的补偿。因此，滚动体12能够在滚筒区段3绕其枢转轴线4枢转的情况下不受约束地进行枢转。因此，经由对应弹簧行程的运动补偿不是必要的，而仍然能够实现运动补偿。这使得致动力从滚筒区段3确切地传递到滚筒区段3。

不言而喻，如上所示的相同机构也可以用来将致动力从其致动设备6传递到滚筒区段3。此外，可以想到的是，将示例性实施例的各种技术相互组合，从而以最佳的方式解决不同应用中的问题。

然而，本发明的主题并不限于上述示例性实施例。

附图标记列表

1滚筒

1’滚筒轴线

2产品卷

2’方向

3滚筒区段

4枢转轴线

5支撑本体

6致动装置

7联接杆

8致动器

9螺纹套筒

10球形减摩轴承

11轴承

12滚动体

13球笼

14柱塞

15弹簧

16梁

17中心点

18曲率圆

Claims (14)

1.一种用于引导和/或展开运行产品卷(2)的滚筒，所述滚筒(1)能够绕滚筒轴线(1’)旋转，在所述滚筒轴线的区域中设置有支撑本体(5)，在所述支撑本体上支撑有多个滚筒区段，所述滚筒区段能够绕枢转轴线(4)枢转，所述枢转轴线相对于所述支撑本体(5)成横向地延伸，每个滚筒区段围绕各自的枢转轴线枢转，滚筒区段至少部分地由产品卷(2)缠绕，最外侧的滚筒区段(3)与致动装置(6)操作性地相连，所述致动装置确定滚筒区段的枢转位置，其特征在于，在相邻的滚筒区段(3)之间设置有在枢转轴线(4)的两侧上与滚筒区段(3)进行滑动或滚动接触的至少一个轴承(11)。

2.根据权利要求1所述的滚筒，其特征在于，所述至少一个轴承(11)是滑动轴承。

3.根据权利要求1所述的滚筒，其特征在于，所述至少一个轴承(11)是减摩轴承。

4.根据权利要求3所述的滚筒，其特征在于，所述轴承(11)具有滚动体(12)，在每种情况下，所述滚动体抵靠相邻的两个滚筒区段(3)。

5.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，所述滚筒区段中的至少一个滚筒区段经由至少一个球形减摩轴承(10)而支撑在所述支撑本体(5)上。

6.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，所述致动装置(6)彼此联接。

7.根据权利要求6所述的滚筒，其特征在于，所述致动装置(6)可调节地彼此联接。

8.根据权利要求6所述的滚筒，其特征在于，所述致动装置(6)借助于联接杆(7)进行联接。

9.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，所述致动装置(6)由盘形成，所述盘可枢转地支撑在所述支撑本体(5)上。

10.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，所述至少一个轴承(11)以沿轴向安装有弹簧的方式进行安装。

11.根据权利要求10所述的滚筒，其特征在于，所述至少一个轴承(11)具有弹簧行程，所述弹簧行程最多构成滚筒区段(3)枢转期间的轴向行程的一半。

12.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，所述滚筒区段(3)沿纵向可位移地安装在所述支撑本体(5)上。

13.根据权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，在所述至少一个轴承(11)的支承区域中，当沿径向方向看时，所述滚筒区段(3)至少在部分区域中成凸形地弯曲。

14.根据权利要求13所述的滚筒，其特征在于，在所述至少一个轴承(11)的支承区域中，在穿过滚筒轴线(1’)的假想径向剖面中，所述滚筒区段(3)至少在部分区域中成圆形地弯曲形成曲率圆(18)，所述曲率圆具有半径和中心点(17)，并且所述半径是所述至少一个轴承(11)距所述滚筒区段(3)的枢转轴线(4)的轴向间距，并且所述中心点沿径向与所述枢转轴线(4)和所述滚筒轴线(1’)二者的交点间隔开的程度与所述至少一个轴承(11)沿径向与所述枢转轴线(4)和所述滚筒轴线(1’)二者的交点间隔开的程度相同。