DE102009000462B3

DE102009000462B3 - Verdrehantrieb für eine Tragarmspindel an einem Rollenwechsler

Info

Publication number: DE102009000462B3
Application number: DE200910000462
Authority: DE
Inventors: Walter Ritter; Karl Rösch
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2029-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verdrehantrieb einer Tragarmspindel eines Rollenwechslers mit einem antreibbaren Großrad und einem darin eingreifenden Ritzel. Dabei ist das Ritzel auf einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Schwinge drehbar montiert, welche das Ritzel mit einer Anpresskraft gegen das Großrad vorspannt. Dadurch gelingt es, das Ritzel in spielfreien Eingriff mit dem Großrad zu bringen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdrehantrieb für eine Tragarmspindel an einem Rollenwechsler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Rollenwechsel in Rollenwechslern mit verschwenkbaren Tragarmen wird die neue Materialrolle zunächst in eine Klebeposition verschwenkt. Im Rollenwechsler ist in dessen Zentrum eine Tragarmspindel angeordnet, wobei durch deren Drehung alle Tragarme gleichzeitig verschwenkt werden. Das ist zum Beispiel zum Einspannen einer neuen Materialrolle oder zum Rollenwechsel notwendig, bei welchen eine neue Materialrolle in eine Klebeposition verschwenkt wird. Der Antrieb der Tragarmspindel zum Verschwenken der Rollentragarme erfolgt gewöhnlich über ein Stirnzahnrad (Großrad), das am Ende der Tragarmspindel angeordnet ist und von einem Antriebsritzel motorgetrieben in Drehung versetzt wird.
Aus der DE 10 2005 031 956 A1 ist ein Verdrehantrieb für einen Rollenwechsler bekannt, bei welchem zwischen Antriebsritzel und Großrad zwei zahngleiche Zwischenräder geschaltet sind.
Getriebe und externe Vorlegestufen sind aufgrund von Fertigungstoleranzen mit Spiel und Nachgiebigkeiten behaftet. Dies kann zu Schwingungen, Stoßbelastungen und ungenauer Positionierung führen.
Die DE 199 16 783 B4 und die DE 35 38 677 A1 offenbaren Verdrehantriebe für Aufnahmen von Wickelrollen mittels Ritzel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdrehantrieb für eine Tragarmspindel an einem Rollenwechsler zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine genauere Positionierung der Materialrollen in die Klebeposition ermöglicht wird.
Dabei kann eine Spielfreistellung zwischen einem Ritzel und einem antreibbaren Großrad dadurch erreicht werden, dass das Ritzel auf einer um einen Schwenkpunkt schwenkbaren Schwinge drehbar gelagert ist, wobei die Schwinge das Ritzel mit einer definierten Anpresskraft gegen das Großrad vorspannt. Der Schwenkpunkt ist vorzugsweise an einem der Enden der Schwinge angeordnet. Die Vorspannung geschieht vorzugsweise dadurch, dass ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder oder eine Feder auf einen Druckpunkt einwirkt, der an einem dem Schwenkpunkt entgegengesetzten Ende der Schwinge vorgesehen ist und in Richtung des Großrades wirkt.
Das Ritzel kann dabei das Antriebsritzel selbst oder ein Hilfsritzel sein, welches zusätzlich zum Antriebsritzel in das Großrad eingreift.
In dem Falle der Verwendung eines Hilfsritzels ist das Antriebritzel wie gewöhnlich fest montiert, während das Hilfsritzel auf der Schwinge drehbar gelagert ist. Durch die Vorspannung ist sichergestellt, dass das Hilfsritzel spielfrei in die Verzahnung des Antriebszahnrades eingreift.
Durch die feste Verbindung zwischen Hilfsritzel und Brems-Rotor, sowie Brems-Rotor und Gestell wird der Drehantrieb absolut spielfrei und drehsteif fixiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hilfsritzel mit einer Bremse ausgestattet, die eine Drehung des Ritzels verhindert und somit eine exakte Position auch bei Abschalten des Antriebs spielfrei zu halten vermag.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Rollenwechslers mit einer ersten Ausführungsform eines Verdrehantriebs mit einem spielfrei gelagerten Antriebsritzel;
2 ein auf einer Schwinge gelagertes Antriebsritzel in einer Seitenansicht;
3 eine schematische Darstellung eines Rollenwechslers mit einer zweiten Ausführungsform eines Verdrehantriebes mit einem spielfrei gelagerten Hilfsritzel;
4 ein Hilfsritzel mit einer Bremse in verschiedenen Ansichten.
In 1 ist ein Detail eines Rollenwechslers 01 mit einem Verdrehantrieb für eine Tragarmspindel 02 schematisch dargestellt. Die Tragarmspindel 02 ist in einem Gestell 03 drehbar um eine Schwenkachse 04 gelagert. An der Tragarmspindel 02 sind Rollentragarme 06; 07 gelagert, die mindestens zwei Rollenträger bilden, und die die Aufnahme von zwei Materialrollen 08 ermöglichen. Die ersten Rollentragarme 06 bilden einen ersten Rollenträger, welcher eine erste Materialrolle 08, drehbar um eine erste Drehachse 09, aufnimmt.
Ein zweiter Rollenträger wird von den zweiten Rollentragarmen 07 gebildet. Dieser nimmt wiederum eine zweite Materialrolle auf, welche drehbar um eine zweite Drehachse, gelagert ist (nicht dargestellt).
An der Tragarmspindel 02 ist ein Großrad 13 koaxial zur Schwenkachse 04 angeordnet. Das Großrad 13 ist fest verbunden mit der Tragarmspindel 02, vorzugsweise mittels eines Spannsatzes 14. Ein Ritzel 16, z. B. ein Arbeitsritzel 16, wird von einem Motor 17 mit Getriebe 18 an dessen Abtriebswelle 19 angetrieben. Die Abtriebswelle 19 des Motors, ist vorzugsweise gleichzeitig Antriebsachse des Ritzels 16. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann das Ritzel 16 auch unmittelbar an der Motorachse angebracht sein, so dass das zwischengeschaltete Getriebe 18 entfällt. Für diese Variante stehen beispielsweise leistungsstarke und relativ langsam drehende Drehmomentmotoren mit Bremsen 30 zur Verfügung.
Das Ritzel 16 ist gemeinsam mit seinem Motor 17 und evtl. Getriebe 18 auf einer Schwinge 21 gelagert. Die Schwinge 21 ist an ihrem einen Ende in einer Schwenkachse 22 schwenkbar im Gestell 03 gelagert (siehe auch 2). Am anderen Ende der Schwinge 21 wirkt ein Stellmittel 23, insbesondere ein Zylinder 23 hydraulisch oder pneumatisch oder Federkraft mit einer definierten Anpresskraft auf die Schwinge 21 ein, so dass das Antriebsritzel 16 mit seiner Verzahnung spielfrei in die Verzahnung des Großrades 13 eingreift.
3 zeigt wiederum den Rollenwechsler 01, wie er in seiner Funktion bereits in 1 beschrieben wurde. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Rollenwechsler 01 weist der Verdrehantrieb zusätzlich ein Ritzel 26, z. B. Hilfsritzel 26 auf, welches auf einer Schwinge 27 drehbar gelagert ist. Die Schwinge 27 ist an ihrem einen freien Ende schwenkbar in einem Schwenkachse 28 gelagert. Auf das andere Ende der Schwinge 27 wirkt ein Stellmittel 29, insbesondere ein Zylinder 29 hydraulisch oder pneumatisch oder Federkraft mit einer definierten Anpresskraft ein, so dass das Hilfsritzel 26 spielfrei in das Großrad 13 eingreift.
Dies ist auch in 4 gut zu erkennen, die in 4a) eine Seitenansicht und in 4a) eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie M-M in 4a) zeigt.
Eine Bremse 30 ist derart vorgesehen, dass diese zwischen Hilfsritzel 26 und Gestell 03 wirkt und das Hilfsritzel 26 spielfrei fixiert. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Bremse 30 als elektrische Bremse ausgeführt.
In 4b) ist die Bremse 30 mit einem am Hilfsritzel 26 fest angeordneten Rotor 31, insbesondere Brems-Rotor 31 und einem am Gestell 03 koaxial zum Rotor 31, angeordneten Stator 32, insbesondere Brems-Stator 32 gezeigt. Die Bremse 30 verhindert eine Drehung des Hilfsritzels 26, wodurch der Verdrehantrieb spielfrei fixiert ist.
Durch das Übersetzungsverhältnis zwischen Hilfsritzel 26 und Großrad 13 wird das eigentliche Moment der Bremse 30 vervielfacht. Die Bremse 30 kann so ausgelegt sein, dass ein definiertes Bremsmoment permanent wirkt, oder die Bremse 30 wird gelöst, sobald der Schwenkantrieb aktiviert ist. Auch kann die Bremse 30 beispielsweise eine Scheibenbremse sein.

01: Rollenwechsler
02: Tragarmspindel
03: Gestell
04: Schwenkachse
05: -
06: Rollentragarm, erster
07: Rollentragarm, zweiter
08: Materialrolle
09: Drehachse
10: -
11: -
12: -
13: Großrad
14: Spannsatz
15: -
16: Ritzel, Antriebsritzel
17: Motor
18: Getriebe
19: Antriebswelle
20: -
21: Schwinge
22: Schwenkachse
23: Stellmittel, Zylinder
24: -
25: -
26: Ritzel, Hilfsritzel
27: Schwinge
28: Schwenkachse
29: Stellmittel, Zylinder
30: Bremse
31: Rotor, Brems-Rotor
32: Stator, Brems-Stator

Claims

Verdrehantrieb einer Tragarmspindel (02) eines Rollenwechslers (01) mit einem antreibbaren Großrad (13) und einem in dieses eingreifenden Ritzel (16; 26), dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (16; 26) auf einer um eine Schwenkachse (22; 28) schwenkbaren Schwinge (21; 27) drehbar montiert ist, welche das Ritzel (16; 26) mit einer Anpresskraft gegen das Großrad (13) vorspannt.
Verdrehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Stellmittels (23; 29) oder mittels Federkraft erzeugt wird, welcher an einem der Schwenkachse (22; 28) entgegengesetzen Ende der Schwinge (21; 27) in Richtung des Großrades (13) wirkt.
Verdrehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (16) ein Antriebsritzel (16) ist, welches mit einer Antriebswelle (19) ein Getriebemotor (17, 18) mit Bremse eines Motors (17) verbunden ist.
Verdrehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (26) ein Hilfsritzel (26) ist.
Verdrehantrieb nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (16; 26) an eine Bremse (30) gekoppelt ist, die einem vom Großrad (13) in das Ritzel (16; 26) eingeprägtem Moment entgegen wirkt.
Verdrehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (30) eine mechanische Bremse (30) mit einem am Ritzel (16; 26) befestigten Rotor (31) und einem an einem Gehäuseteil befestigten Stator (32).
Verdrehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (30) eine elektrische Bremse (30) mit einer am Gehäuseteil befestigten Bremswicklung ist.
Verdrehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (30) eine Scheibenbremse ist.