DE10022926A1 - Vorrichtung zum Verschwenken eines Drehrahmens - Google Patents
Vorrichtung zum Verschwenken eines DrehrahmensInfo
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Abstract
Ein Drehrahmen (1) ist um eine Schwenkachse (12) schwenkbar an einem Gestell abgestützt und trägt mindestens eine Umlenkwalze (2) für eine laufende Warenbahn (4). Damit die Warenbahn (4) nahe der Schwenkachse (12) verlaufen kann, ist das Drehlager (8) als segmentartig zugeschnittenes Wälzlager (8) ausgebildet (Figur 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken
eines Drehrahmens, der mindestens eine Umlenkwalze für
eine laufende Bahn trägt, gemäß dem Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1.
Aus der DE 31 25 852 C1 ist eine Vorrichtung zur Führung
von laufenden Materialbahnen bekannt, die von einem
Drehrahmen gebildet ist, an dem zwei Walzen drehbar abge
stützt sind. Der Drehrahmen weist hierzu bogenförmige
Führungsbahnen auf, die mit Rollen zusammenwirken, die in
einem stationären Rahmen gehalten sind. Die bogenförmigen
Führungsbahnen weisen dabei einen gemeinsamen Krümmungs
mittelpunkt auf, der die Drahachse des Drehrahmens bil
det. Damit läßt sich durch eine entsprechende Ausrichtung
der Führungsbahnen die Drehachse des Drehrahmens in wei
ten Grenzen verschieben. Insbesondere ist es mit dieser
bekannten Vorrichtung möglich, die Drehachse des Drehrahmens
an den Auflaufpunkt der Warenbahn auf die erste Wal
ze zu verlagern, wodurch sich eine besonders günstige
Bahnlaufbeeinflussung ergibt. Diese bekannte Vorrichtung
hat sich zwar in der Praxis bewährt, sie hat jedoch den
Nachteil, daß die Führungsbahnen zur Bildung einer klemm
freien Drehbewegung sehr genau aufeinander ausgerichtet
werden müssen, was insbesondere bei großen Drehrahmen
schwierig durchzuführen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei un
gehindertem Bahnlauf ein Verschwenken des Drehrahmens ge
stattet und einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 weist einen Drehrahmen
auf, der mindestens eine Umlenkwalze für eine laufende
Bahn trägt. Je nach Lage der Schwenkachse des Drehrahmens
zur laufenden Warenbahn führt die Umlenkwalze zu einer
seitlichen Verlagerung oder zu einer Spannungsänderung
der Warenbahn. Um eine möglichst einfache und schnell
reagierende Bahnlauf- oder Bahnspannungsregelung zu er
zielen, wird angestrebt, daß die Schwenkachse des Drehla
gers möglichst nahe am Auflaufpunkt der Warenbahn zur Um
lenkwalze liegt. Um zu verhindern, daß der Bahnlauf durch
das Drehlager des Drehrahmens behindert wird, ist dieses
als segmentartig zugeschnittenes Wälzlager ausgebildet.
Die Lage des Schnittes durch das Wälzlager wird vorzugs
weise so gewählt, daß die Warenbahn dicht über der durch
das Wälzlager verlaufenden Schnittfläche geführt ist. Das
Wälzlager bietet außerdem den Vorteil einer besonders
reibungsarmen Drehlagerung, da lediglich Rollreibung zwi
schen den Wälzelementen und den Laufbahnen der gegenein
ander drehbaren Lagerschalen auftritt. Grundsätzlich kann
jedes bekannte Wälzlager eingesetzt werden, wobei insbe
sondere an Kugel-, Zylinder-, Nadel-, Kegel- und Tonnen
lager gedacht ist. Vorzugsweise wird ein in großen Stück
zahlen und damit kostengünstig hergestelltes Standard-
Wälzlager eingesetzt, welches segmentartig zugeschnitten
ist, um den Bahnlauf nicht zu behindern.
Soll die Vorrichtung zur seitlichen Verlagerung der Wa
renbahn eingesetzt werden, so läuft die Warenbahn im all
gemeinen in Richtung der Schwenkachse des Drehrahmens auf
die Umlenkwalze auf. In diesem Fall ist es gemäß Anspruch
2 vorteilhaft, wenn das Wälzlager des Drehrahmens in etwa
axial geschnitten ist. Damit ist die Schnittfläche durch
das Wälzlager in etwa parallel zur laufenden Warenbahn
ausgerichtet, so daß ein den Einbauverhältnissen entspre
chend größtmöglicher Anteil des Wälzlagers zur Abstützung
radialer Lagerkräfte zur Verfügung steht.
Oft ist es gewünscht, die Schwenkachse des Drehrahmens
möglichst genau in die auf die Umlenkwalze auflaufende
Warenbahn zu legen. Damit auch in diesem Fall das Drehla
ger den Bahnlauf in keiner Weise behindert, ist es gemäß
Anspruch 3 derart zugeschnitten, daß es weniger als 180°
umfaßt. Demnach liegt die Schwenkachse des Drehrahmens
bereits außerhalb des Wälzlagers, so daß die durch die
Schwenkachse geführte Warenbahn vom Wälzlager beabstandet
geführt ist. Außerdem ergibt sich der weitere Vorteil,
daß aus einem herkömmlichen Wälzlager auf diese Weise
zwei zugeschnittene Wälzlager gewonnen werden können, die
jeweils etwas weniger als 180° umfassen.
Das Wälzlager weist üblicherweise Wälzelemente in Form
von Kugeln, Nadeln oder Rollen auf, die in einem Käfig
zueinander beabstandet gehalten sind. Dieser Käfig führt
beim Verschwenken der Lagerschalen des Wälzlagers gegen
einander eine Relativbewegung zu diesen aus. Um zu ver
hindern, daß der Käfig bei dieser Relativbewegung den
Bahnlauf behindert, ist es gemäß Anspruch 4 günstig, wenn
sich der Käfig über einen kleineren Winkel als das Wälz
lager erstreckt. Wie weit der Käfig zuzuschneiden ist,
hängt dabei von der Lage der Warenbahn und vom erforder
lichen Schwenkwinkelbereich des Drehrahmens ab, wobei der
Käfig um so kürzer auszubilden ist, je näher die Waren
bahn am Wälzlager läuft und je größer der Schwenkwinkel
bereich des Drehrahmens ist. Insbesondere bei Schwenkwin
keln, die größer als 5° sind, ist es vorteilhaft, zusätz
lich die fest mit dem Gestell verbundene Lagerschale se
kanten- oder segmentartig zuzuschneiden.
Insbesondere in jenen Fällen, in denen das Wälzlager we
niger als 180° umfaßt, sind die Lagerschalen des Wälzla
gers ohne weitere Maßnahmen nicht mehr aneinander gehal
ten. Bei Einbaulagen, in denen die Zugkraft der Warenbahn
bzw. die Gewichtskraft des Drehrahmens und der Umlenkwal
ze die Lagerschalen des Wälzlagers radial gegeneinander
drückt, spielt dies keine Rolle, da durch diese radial
wirkende Kraft die Lagerschalen aneinander gehalten werden.
Bei anderen Einbaulagen ist es gemäß Anspruch 5 er
forderlich, die Lagerschalen des Wälzlagers durch minde
stens ein Haltemittel in Form eines Gleitteils oder einer
drehbaren Rolle aneinander zu halten. Dieses Haltemittel
ist dabei mit einer der Lagerschalen fest verbunden und
drückt an der den Wälzelementen gegenüberliegenden Seite
gegen die andere Lagerschale. Bei Einbaulagen des
Drehrahmens, in denen das Haltemittel nur eine geringe
Druckkraft ausüben muß, reicht die Ausbildung des Hal
temittels in Form eines Gleitteils völlig aus, da hier
durch nur geringe Reibungskräfte entstehen. Bei höheren
Druckkräften ist jedoch die Ausbildung des Haltemittels
als drehbare, ggf. kugelgelagerte Rolle zur Reduktion der
dabei entstehenden Reibungskräfte vorzuziehen.
Um das Haltemittel präzise gegenüber dem Wälzlager aus
richten zu können, ist es gemäß Anspruch 6 günstig, die
ses an einem Exzenter verstellbar zu halten. Damit läßt
sich durch einfaches Verdrehen des Exzenters eine sehr
präzise Ausrichtung des Haltemittels zum Wälzlager erzie
len. Insbesondere kann das Gleitteil oder die Rolle auch
sehr einfach nachgestellt werden, falls dies durch Abnut
zungserscheinungen während des Betriebs erforderlich sein
sollte.
Insbesondere bei großen Drehrahmen ist es nicht zweckmä
ßig, dessen gesamte Gewichtskraft in einem einzigen Dreh
lager abzustützen, da in diesem Fall das Drehlager und
der Drehrahmen sehr massiv ausgebildet sein müßten, was
sich wiederum negativ auf die zu bewegenden Massen aus
wirkt. Um auch einen großen Drehrahmen rasch verschwenken
zu können, ist es daher gemäß Anspruch 7 vorteilhaft,
diesen zusätzlich über mindestens ein Gleitteil oder min
destens eine Rolle an einer Stützplatte abzustützen, so
daß der Drehrahmen relativ leicht ausgebildet werden
kann. Das Gleitteil oder die Rolle sind dabei von der
Schwenkachse beabstandet, so daß eine gute Lagerung des
Drehrahmens gegeben ist. Vorzugsweise sind zwei Gleittei
le oder zwei Rollen vorgesehen, wodurch sich zusammen mit
dem Drehlager eine sehr stabile Drei-Punkt-Auflage des
Drehrahmens ergibt. Die Gleitteile oder Rollen stützen
dabei ausschließlich axial zur Schwenkachse gerichtete
Kräfte ab, so daß an der Stützplatte keinerlei Bogenfüh
rungen vorgesehen sein müssen. Damit entfällt insbesonde
re die Notwendigkeit, die Stützplatte genau auf die Dreh
achse auszurichten, so daß sich die Montage der Vorrich
tung trotz des Vorsehens der Gleitteile oder Rollen sehr
einfach gestalte.
Schließlich ist es gemäß Anspruch 8 vorteilhaft, wenn dem
Gleitteil oder der Rolle ein weiteres Gleitteil oder eine
weitere drehbare Rolle gegenüberliegt, die an der Gegen
seite der Stützplatte abgestützt ist. Damit können neben
axialen Druck- auch axiale Zugkräfte von den Gleitteilen
oder Rollen aufgenommen werden, so daß diese Vorrichtung
problemlos auch über Kopf eingebaut und betrieben werden
kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird bei
spielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den
Schutzumfang zu beschränken.
Es zeigt:
Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Drehrahmens
mit einem Drehlager und
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte, räumliche
Darstellung des Drehlagers.
Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines Drehrah
mens 1, an dem zwei Umlenkwalzen 2 über Flansche 3 frei
drehbar abgestützt sind. Alternativ ist es auch vorstell
bar, eine oder beide Umlenkwalzen 2 motorisch anzutrei
ben. Über die Umlenkwalzen 2 ist eine Warenbahn 4 ge
führt, die an jeder Umlenkwalze 2 um etwa 90° umgelenkt
wird. Die Warenbahn 4 läuft in Richtung 5 auf die vordere
Umlenkwalze 2 zu und entgegen der Laufrichtung 5 von der
hinteren Umlenkwalze 2 ab und wird demnach insgesamt um
180° umgelenkt. Die Warenbahn 4 ist teilweise gebrochen
dargestellt, um den Blick auf die darunterliegenden Teile
freizugeben.
Der Drehrahmen 1 ist über eine Schwenkvorrichtung 6 an
einem Gestell 7 schwenkbar abgestützt, welches lediglich
beispielhaft in Kastenform ausgebildet ist. In diesem ka
stenförmigen Gestell 7 sind Aggregate wie Hydraulikpumpen
sowie elektronische Komponenten untergebracht, die zum
Betrieb des Drehrahmens 1 erforderlich sind.
Die Schwenkvorrichtung 6 für den Drehrahmen 1 wird von
einem Drehlager 8 und Stützrollen 9 gebildet, die einer
seits am Drehrahmen 1 gehalten und andererseits an einer
am Gestell 7 vorgesehenen Stützplatte 10 abgestützt sind.
Die Stützrollen 9 sind jeweils paarweise in je einer Ga
bel 11 drehbar und gegeneinander verstellbar gehalten,
wobei sie die Stützplatte 10 zwischen sich einschließen.
Beim Verschwenken des Drehrahmens 1 um die Schwenkachse
12 wälzen sich die Stützrollen 9 an der Stützplatte 10
ab, so daß axial zur Schwenkachse 12 gerichtete Kräfte
von den Stützrollen 9 reibungsarm aufgenommen werden.
In einem Bereich 13 ist die Stützplatte 10 bogenförmig
ausgebildet, wobei der Krümmungsmittelpunkt dieses Bogens
auf der Schwenkachse 12 liegt. Dadurch ist die Stützplat
te 10 in allen vorgesehenen Schwenklagen etwa gleich weit
von den beiden Gabeln 11 beabstandet. Damit können die
Gabeln 11 kurzschenkelig ausgebildet werden, ohne daß die
Gefahr besteht, daß die Stützrollen 9 den Kontakt zur
Stützplatte 10 verlieren.
Da die Stützrollen 9 keinerlei radialen Kräfte aufnehmen
müssen, können an die Genauigkeit und die Ausrichtung des
bogenförmigen Bereichs 13 der Stützplatte 10 sehr geringe
Anforderungen gestellt werden. Insbesondere ist eine ge
naue Ausrichtung des bogenförmigen Bereichs 13 auf die
Schwenkachse 12 nicht erforderlich. Vorzugsweise ist we
nigstens eine der Rollen 9 in jeder Gabel 11 in Richtung
der Schwenkachse 12 verstellbar gehalten, so daß deren
Spiel ausgeglichen werden kann.
Um den Drehrahmen 1 um die Schwenkachse 12 aktiv ver
schwenken zu können, ist am Gestell 7 ein Hydraulikzylin
der 14 abgestützt, dessen Kolbenstange 15 innenseitig am
Drehrahmen 1 angreift. Alternativ zu einem Hydraulikzylinder
14 kann auch ein Pneumatikzylinder oder ein Elek
troantrieb eingesetzt werden.
Aufbau und Funktionsweise des Drehlagers 8 werden im fol
genden anhand der räumlichen Darstellung gemäß Fig. 2
erläutert. Das Drehlager 8 ist fest auf der Stützplatte
10 des Gestells 7 gehalten. Dabei ist eine innere Lager
schale 21 des Drehlagers 8 über nicht dargestellte Hal
temittel, vorzugsweise in Form von Schrauben, drehfest
mit der Stützplatte 10 des Gestells 7 verbunden. An die
ser inneren Lagerschale 21 ist vorzugsweise eine nicht
dargestellte, gehärtete Lauffläche gehalten, an der sich
Wälzelemente 23 in Form von Kugeln abwälzen. Diese Wälze
lemente 23 werden durch einen Käfig 24 zueinander auf Ab
stand gehalten, so daß die Wälzelemente 23 ausschließlich
Rollreibung vollführen. Außenseitig wälzen sich die Wäl
zelemente 23 an einer vorzugsweise gehärteten Laufbahn
einer äußeren Lagerschale 25 ab, die gegenüber der inne
ren Lagerschale 21 um die Schwenkachse 12 verdrehbar ge
halten ist.
Die innere 21 und äußere Lagerschale 25 sind entlang ei
ner Schnittfläche 26 zugeschnitten, wobei die Drehachse
12 im Bereich des weggeschnittenen Teils der Lagerschalen
21, 25 vorgesehen ist. Zusätzlich ist die fest mit der
Stützplatte 10 verbundene innere Lagerschale 21 seg
mentartig zugeschnitten, damit sie bei der Verschwenkung
des Drehrahmens 1 den Bahnlauf nicht behindert. Die La
gerschalen 21, 25 umfassen daher weniger als die Hälfte
eines vollen Kreises, so daß das Drehlager 8 den Lauf der
durch die Schwenkachse 12 verlaufenden Warenbahn 4 in
keiner Weise behindert. Der Drehrahmen 1 ist an der äuße
ren Lagerschale 25 durch nicht dargestellte Haltemittel,
vorzugsweise in Form von Schrauben, festgelegt, so daß
dieser um die Schwenkachse 12 verschwenkbar gehalten ist.
Um die Lagerschalen 21, 25 des Drehlagers 8 trotz des Zu
schnitts auf weniger als 180° sicher aneinander zu hal
ten, sind auf der Stützplatte 10 des Gestells 7 Rollen 27
drehbar gehalten. Diese Rollen 27 sind auf Exzentern 28
abgestützt, bei deren Verdrehung sich der Abstand der
Rollen 27 von der äußeren Lagerschale 25 entsprechend
verändert. Damit kann die Andruckkraft der Rollen 27 den
Erfordernissen gemäß eingestellt und auch nachträglich
angepaßt werden.
1
Drehrahmen
2
Umlenkwalze
3
Flansch
4
Warenbahn
5
Laufrichtung
6
Schwenkvorrichtung
7
Gestell
8
Drehlager
9
Stützrolle
10
Stützplatte
11
Gabel
12
Schwenkachse
13
bogenförmiger Bereich der Stützplatte
14
Hydraulikzylinder
15
Kolbenstange
21
innere Lagerschale
23
Wälzelement
24
Käfig
25
äußere Lageschale
26
Schnittfläche
27
Rolle
28
Exzenter
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Verschwenken eines Drehrahmens (1),
der mindestens eine Umlenkwalze (2) für eine laufende Wa
renbahn (4), insbesondere eine Textil- oder Folienbahn
trägt, und der über ein Drehlager (8) schwenkbar in einem
Gestell (7) abgestützt ist, wobei die Warenbahn (4) nahe
der Schwenkachse (12) des Drehlagers (8) geführt ist, da
durch gekennzeichnet, daß das Drehlager (8) von einem
segmentartig zugeschnittenen Wälzlager (8) gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wälzlager (8) in etwa axial geschnitten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wälzlager (8) weniger als 180° umfaßt.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (8) Wälzele
mente (23) aufweist, die in einem Käfig (24) gehalten
sind, der sich über einen kleineren Winkel als das Wälz
lager (8) erstreckt.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß gegeneinander drehbare La
gerschalen (21, 25) des Wälzlagers (8) durch mindestens
ein Haltemittel (27) aneinander gehalten sind, das vor
zugsweise von einem Gleitteil oder einer drehbaren Rolle
(27) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Haltemittel (27) an einem Exzenter (28) verstell
bar gehalten ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrahmen (1) über
mindestens ein von der Schwenkachse (12) beabstandetes
Gleitteil oder mindestens eine Rolle (9) an einer am Ge
stell (7) gehaltenen Stützplatte (9) abgestützt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Gleitteil oder der Rolle (9) ein an der Gegensei
te der Stützplatte (7) abgestütztes Gleitteil oder eine
drehbare Rolle (9) gegenüberliegt.
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