DE2253037C3 - Changiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist und bei der eines der Enden durch exzentrische Lagerung eine Präzessionsbewegung ausführt

Aus der Praxis bekannte Changiervorrichtungen verwenden zur Vermeidung von Wulstbildungen an den Wickelrändern der Warenbahn Walzen, die in ihrer Achse changierend bewegt werden. Durch diese Anordnung erfährt die über die Walze geführte Warenbahn in der Querrichtung eine Veränderung, die sich auch in reduziertem Maße in der Längsrichtung auswirkt. Bei dieser Bewegung der Warenbahn treten außerdem zusätzliche Relativbewegungen zwischen der Walze und der Warenbahn auf, die durch Gleiten der Warenbahn auf der Walze entstehen. Dadurch ergibt sich ein ungleichmäßiger und unkontrollierter Kantenverlauf auf dem Wickel, der zur Faltenbildung der Warenbahn führt. Die infolge der Gleitbewegungen zwischen der Warenbahn und Walzenoberfläche auftretende Reibung bewirkt eine elektrostatische Aufladung der Warenbahn. Diese Aufladung führt nicht nur zu einer erhöhten Verschmutzung der Warenbahn, sondern hat unter Umständen eine Gefährdung des Bedienungspersonals zur Folge.

Auch sind darunter bereits Ausführungen bekannt, bei denen der Wickel axial verschoben wird. Hierbei müssen wesentlich größere Massen bewegt werden, weil außer dem Wickel auch die darauf aufgewickelte Ware bewegt wird.

Diese bekannten Vorrichtungen besitzen außerdem eine Reihe von konstruktiven Nachteilen, die insbesondere in dem relativ großen Aufwand an kompliziert bewegten Teilen zur Erzeugung der axialen Verschiebung bestehen. Neben dem größeren Verschleiß der Bauteile tritt zugleich ein Verschleiß der Ware auf, der sich bei besonders empfindlichen Warenarten ungünstig auswirkt.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Changiervorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich Aufbau und Funktion einfach ist und die einen definierten Verlauf der Warenbahnrandkante ohne Verzug der Warenbahn ermöglicht und bei der eine Fall ^bildung in den einzelnen Lagen der Warenbahn ausgeschlossen ist

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und eine Weiterbildung durch den ihm folgenden Unteranspruch erreicht

Die auf einer an beiden Enden gelenkig gelagerte und an einem Ende von einem Exzenter unterbrochene Wake wird durch eine über sie geführte und relativ fest

to aufliegende bzw. die Walze umschlingende Warenbahn angetrieben. Zugleich wird ein auf der Achse drehbar gelagertes und mit der Walze fest verbundenes Stirnteil und ein mit der Achse fest verbundenes erstes Sonnenrad mit angetrieben. Ein in dem Stirnteil auf einer zur Achse der Walze parallel auf einem Bolzen drehbar gelagertes Ritzel steht mit dem ersten Sonnenrad mit der einen Hälfte seiner Verzahnung und mit der anderen Hälfte seiner Verzahnung mit einem gegenüber dem Stirnteil und dem ersten Sonnenrad drehbar gelagerten zweiten Sonnenrad im Eingriff. Die beiden Sonnenräder unterscheiden sich bei gleichem Modul und gleichem Teilkreisdurchmesser in ihren Zähnezaiilen um einen Zahn, wobei das zweite Sonnenrad gegenüber dem ersten Sonnenrad die um eins größere Zähnezahl hat Es handelt sich also dabei um ein abnormales Zahnprofil, bei dem die Zahnbreite des zweiten Sonnenrades gegenüber der des ersten kleiner ist eine sogenannte korrigierte Verzahnung. Durch die Drehbewegung der Walze und des Stirnteils mit Bolzen einerseits und des Ritzels im Zahnkranz des ersten Sonnenrades und zugleich im Zahnkranz des zweiten Sonnenrades andererseits, wird, entsprechend der an diesem um einen Zahn vergrößerten Zähnezahl, eine stark untersetzte Drehbewegung erzeugt

Das zweite Sonnenrad führt also zusammen mit dem in der als Stirnseite der Walze ausgebildeten Deckel angeordneten Exzenter im Verhältnis der Verzahnung der beiden Sonnenräder nur eine Umdrehung aus. Diese Umdrehung erzeugt zugleich durch den Exzenter bzw. der dadurch eingestellten Exzentrizität eine Präzessionsbewegung der Walze um eine dazu geometrische Achse (Präzessionsachse).

Durch die DE-Gm 66 00 453 ist es in anderem Zusammenhang, nämlich bei einem Stellglied für die Regeleinrichtung von Warmwasserheizungsanlagen, bekannt ein zweistufiges Planetengetriebe vorzusehen, bei dem die Zahnräder gleichen Teilkreisdurchmesser, gleichen Zahnmodul und eine geringfügig verschiedene Zähnezahl haben, die vorzugsweise nur um eins verschieden ist. Dabei sind die Ritzel mindestens hinsichtlich ihrer Verzahnung und ihres Durchmessers gleich ausgebildet

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die neue Ausbildung der Changiervorrichtung im konstruktiven Aufbau relativ einfach und die Einstellung der Warenbahnverschiebung zum Wickel definiert ist Dadurch, daß an der einen Stirnseite der Changierwalze ein Gelenk axial angeordnet ist um dessen Schwenkpunkt die Walzenachse

fao durch einen auf der gegenüber befindlichen Stirnseite angeordneten Exzenter dreht, erfährt die durch die Warenbahn um ihre präzessierende Achse drehende Walze einerseits und dem innerhalb dieser angeordneten Planetengetriebe andererseits, eine Präzessionsbe-

(>5 wegung. Hierdurch wird die sonst an derartigen Vorrichtungen übliche und nachteilige Hin- und Herbewegung mit der damit verbundenen Reibung und der dabei auftretenden ungünstigen elektrostatischen

Aufladung der Warenbahn beseitigt Durch die stufenlose Verstellung des Exzenter-Lagerzapfens oder bei Anordnung desselben als verstellbaren Kurbelarm ist außerdem die Größe der Präzessionsoewegung der Changierwalze wählbar. Außerdem ist die Changierfrequenz durch Wahl der Zähnezahl der im Planetengetriebe enthaltenen und miteinander in Eingriff stehenden Sonnenräder und Ritzel variierbar. Damit ist das faltenlose Aufwickeln der Warenbahn am Wickel gewährleistet und die Changierfrequenz kann dem jeweiligen Warenmaterial leicht angepaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist nachfolgend beschrieben und anhand von Skizzen erläutert

F i g. 1 zeigt eine prozessierende Changierwalze in prinzipieller, exzentrischer Anordnung,

F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die eine Hälfte einer Changierwalze mit axial versetzt angeordnetem Exzenter-Lagerzapfen,

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die anoere Hälfte der Changierwalze von Fig.2 mit axial angeordnetem Kreuzgelenk.

Bei der in F i g. 1 im Prinzip dargestellten Anordnung prozessiert eine auf ihrer Achse 1 drehbar gelagerte Changierwalze 2 um eine geometrische Achse 3. Die Walze 2 ist an ihrer linken Stirnseite axial in einem Gelenk 4 allseitig dreh- und schwenkbar und an ihrer rechten Stirnseite Ober eine Exzenterstirnseite 5 (siehe Fig.2) und der Exzenter-Lagerzapfen 6 gleichfalls schwenk- und drehbar in einem Lager 7 gelagert Im Inneren der rechten Stirnseite der Walze 2 ist ein Planetengetriebe 8 angeordnet, das mit der Exzenterstirnseite 5 (siehe F i g. 2) und dem Exzenter-Lagerzapfen 6 korrespondiert Durch die stufenlose Verstellung der Exzenterstirnseite 5 (siehe F i g. 2) ist die Präzession λ wählbar (Exzentrizität 5a). Ist die Einstellung der Exzentrizität 5a Null, so fallen die beiden Achsen 1 und 3 zusammen.

In Fig.2 ist an der einen Schnitthälfte der Changierwalze 2 an ihrer Stirnseite das Planetengetriebe 8 und dazu axial versetzt der Exzenter-Lagerzapfen 6 angeordnet Die durch die Warenbahn verursachte Umdrehung der Walze 2 um ihre Achse 1 wird über das Planetengetriebe 8 auf einen in dem in der Figur nicht dargestellten Halterung montierten Flansch 9 in einem Pendellager 18 dreh- und schwenkbar gelagerten Exzenter-Lagerzapfen 6 übertragen. Dabei wird die Walzenachse 1 um den Exzenter-Lagerzapfen 6 bzw. dessen Achse bewegt, woraus die prozessierende Bewegung der Walze 2 um den Winkel <x (siehe F i g. 1) resultiert Die Größe der Präzession bzw. ihres Winkels α. ist durch die stufenlose Verstellmöglichkeit des mit Muttern 10 gesicherten Zapfens 6 in einem in der Stirnseite der Walze angeordneten Langloch U um ein Maß der Exzentrizität 5a (F i g. 1) variierbar. Durch das im Inneren der Stirnseite der Walze 2 angeordneten Planetengetriebe 8 wird die Frequenz der Präzession erzeugt Dabei kann die Frequenz durch Wahl der Zähnezahl an Sonnenrädern 12 und 13 und einem Ritzel 14 bzw. durch deren Austausch variiert werden. Das Ritzel 14 ist in einem mit der Walze 2 fest verbundenen Stirnteil 19 um einen Zapfen 17 drehbar gelagert und steht mit den Sonnenrädern 12, 13 im Eingriff. Das Sonnenrad 12 ist mit einem in der Exzenterstirnseite 5 bzw. Stirnseite der Walze 2 als Deckel Ha ausgebildeten und darin verschiebbar angeordneten Exzenter-Lager 6 fest verbunden. Das Sonnenrad 13 dagegen ist mit der Achse 1 fest verbunden.
Durch Veränderung der Zähnezahlen der beiden

is Sennenräder 12 und 13 sowie des Moduls aller miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder 12,13 und 14, ergibt sich eine Änderung der Changierfrequenz. Dabei weist das Sonnenrad mit der größeren Zähnezahl (im Ausführungsbeispiel das Sonnenrad 12) ein abnormales Zahnprofil auf; dh, daß hier die Zahnbreite kleiner ist als beim Sonnenrad 13 (korrigierte Verzahnung). Die Zahnlücken sind aber bei beiden Sonnenrädern 12,13 gleich groß. Die Changierfrequenz ist dabei abhängig vom Verhältnis der Zähnezahl der Sonnenräder 12, 13. Hat z. B. das Sonnenrad 12 eine Zähnezahl von 50 und das Sonnenrad 13 eine Zähnezahl von 51 (Verhältnis 50:51), so ergibt dies bei 50 Umdrehungen der Walze 2 eine Umdrehung um die geometrische Achse 3. Damit ist eine Hin- und Herbewegung der Warenbahn auf dem Wickel erfolgt Ist z. B. das Verhältnis der Zähnezahlen 30 :31 der beiden Sonnenräder 12,13, so ergeben 30 Umdrehungen der Walze 2 eine Umdrehung um die geometrische Achse 3. Das heißt durch Veränderung des Verhältnisses der

J5 Zähnezahlen wird die Frequenz der Changiergeschwindigkeit verändert Eine Änderung der Changierfrequenz ist zum Wickeln von unterschiedlichen Warenarten (Gewicht und Breite) notwendig.
In Fig.3 ist an der anderen Schnitthälfte der Changierwalze 2 ein Kreuzgelenk 15 in der Walzenachse 1 angeordnet Das Kreuzgelenk 15 selbst ist in einem Flansch 16 an einer gleichfalls in der Figur nicht dargestellten Halterung gelagert bzw. befestigt
Während des Antriebes der Changierwalze 2 durch die über ihr geführte Warenbahn (oder durch motorischen Antrieb der Walze) erfährt die Achse 1 zusammen mit der darauf drehbar gelagerten Walze 2 durch das Zusammenwirken des an ihrer Stirnseite angeordneten Planetengetriebes 8 mit dem Exzenter-Lagerzapfen 6

so und dem Flansch 9 (siehe F i g. 2) einerseits und dem Schwenkpunkt 15' im Kreuzgelenk 15 (siehe F i g. 3) andererseits, eine Präzessionsbewegung. Die im Schwenkpunkt 15' fixierte Walzenachse 1 präzessiert dabei um die geometrische Achse 3 (siehe F i g. 1).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Changiervorrichtung mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist und bei der eines der Enden durch exzentrische Lagerung eine Präzessionsbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (2) auf einer Achse (1) gelagert und über ein Planetengetriebe (8) mit der Achse verbunden ist, daß das Ritzel (14) des Planetengetriebes drehbar auf einem Bolzen (17) gelagert ist und der Bolzen mit der Walze fest verbunden ist, daß das eine Sonnenrad (13) des Planetengetriebes fest auf der Achse angeordnet ist und daß das andere Sonnenrad (12) mit einer Exzenterstirnseite (5) und einem Exzenter-Lagerzapfen (6) fest verbunden ist, wobei der Exzenter-Lagerzapfen in einem Pendellager (18) gelagert ist

2. Changiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenräder (12, 13) und das Ritzel (14) des Planetengetriebes (8) austauschbar sind.