DE3237757A1

DE3237757A1 - Changiervorrichtung fuer aufzuwickelnde warenbahnen

Info

Publication number: DE3237757A1
Application number: DE19823237757
Authority: DE
Inventors: Hans 6858 Schwarzach Rottensteiner
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1984-04-12
Also published as: FR2534231A1; IT8368042A0; IT1160216B; GB8320046D0; GB2128171A; DE3237757C2; GB2128171B; IT8353806V0; JPS5986539A

Description

LINDAUER DORNIER GESELLSCHAFT MBH
8990 Lindau /Bodensee

D 564

Changiervorrichtung für aufzuwickelnde Warenbahnen

Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung für aufzuwickelnde Warenbahnen mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist und bei der Mittel vorgesehen sind, um die Lage der Walzenachse während des Betriebes zu verändern.

Bekannte Changiervorrichtungen verwenden zwecks Vermeidung von Wulstbildungen an den Wickel rändern der Warenbahn Walzen, die in ihrer Achse changierend bewegt werden. So zeigt z.B. die US-PS 2 307 880 eine antreibbare Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist, wobei an einem der beiden Lager ein Wellenstumpf exzentrisch angeordnet ist, sodaß die Walze nicht nur eine Rotations-, sondern auch ein Präzessionsbewegung ausführt. Dabei sind Rotations- und Präzessionsdrehzahl einander gleich.

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 ihre Ursache in einem Gleiten der Warenbahn auf der Walze haben. Dadurch ergibt sich ein ungleichmäßiger und unkontrollierter Kantenverlauf auf dem Wickel, der zu einer Faltenbildung der Warenbahn führen kann. Die infolge der Gleitbewegungen zwischen der Warenbahn und der Walzenoberfläche auftretende Reibung bewirkt eine elektrostatische Aufladung der Warenbahn. Diese Aufladung führt nicht nur zu einer erhöhten Verschmutzung der Warenbahn, sondern kann u.U. auch eine Gefährdung des Bedie-

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nungspersonals zur Folge haben.

Eine weitere Changiervorrichtung ist aus der DE-PS 22 53 037 bekannt. Auch bei ihr ist eine drehbare Walze an beiden Enden gelenkig gelagert. Eines der beiden Enden führt durch exzentrische Anordnung eine Präzessionsbewegung aus. Die Walze ist auf einer Achse gelagert und über ein Planetengetriebe mit der Achse verbunden. Das Ritzel des Planetengetriebes ist auf einem Bolzen gelagert, der seinerseits mit der Walze fest verbunden ist. Das eine Sonnenrad des Planetengetriebes ist fest auf der Achse angeordnet und das andere Sonnenrad mit einer Exzenterstirnseite fest verbunden und ein auf der Exzenterstirnseite in seiner Exzentrizität verstellbar angebrachter Exzenter-Lagerzapfen ist in einem Pendellager gelagert.

Bei dieser Anordnung wird die Walze von der darüber transportierten Warenbahn in Rotation versetzt, wobei durch das Planetengetriebe die Walzenachse eine Präzessionsbewegung erhält. Die Rotationsdrehzahl und die Präzessionsdrehzahl sind hier wegen des zwischengeschalteten Planetengetriebes nicht mehr gleich, vielmehr ist die Präzessionsbewegung wesentlich langsamer.

Die Größe der Präzessionsbewegung der Walze ist durch eine stufenlose Verstellung des Exzenter-Lagerzapfens oder bei dessen Anordnung als verstellbarer Kurbelarm wählbar. Durch die Wahl der Zähnezahl der Sonnenräder und Ritzel des Planetengetriebes istsdie Changierfrequenz veränderbar. Dadurch ist die Einstellung der Warenbahnverschiebung zum Wickel definiert und ein faltenloses Aufwickeln der Warenbahn am Wickel gewährleistet und die Changierfrequenz dem Warenmaterial anpaßbar. Eine Verstellung der Größe der Exzentrizität und damit der Präzessionsbewegung während des Betriebes der Changiervorrichtung ist dabei nicht möglich.

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Von der genannten Changiervorrichtung ausgehend ist in der DE-AS 28 53 666 eine Weiterbildung beschrieben, bei der die Exzentrizität -für die Changierwalze sowohl bei Stillstand als auch während des Betriebes einstellbar ist. Auch diese Weiterbildung verwendet zur Erzeugung der Präzessionsbewegung ein Planetengetriebe in der Changierwalze.

Bei allen oben genannten Changiervorrichtungen wird von dem Grundgedanken Gebrauch gemacht, die Lage der Walzenachse während des Betriebes zu verändern. Dazu wird die Präzessionsbewegung der Walzenachse ausgenutzt. Auf welche Weise diese Präzessionsbewegung bei den einzelnen Anordnungen erzielt wird, ist oben dargelegt worden. Teilweise erfolgt dies bei den verschiedenen Changiervorrichtungen direkt mit dem Rotationsantrieb, teilweise durch Zwischenschaltung eines Planetengetriebes. In jedem Falle ist an einem Walzenende eine exzentrische Anordnung des Wellenzapfens erforderlich.
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Die oben genannten Changiervorrichtungen mit Planetengetriebe arbeiten zuverlässig und zur vollen Zufriedenheit, jedoch stellt das Planetengetriebe einen baulichen und einen Kostenaufwand dar, der in manchen Fällen unerwünscht ist. Es liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, nach einer einfacheren Lösung zu suchen, mit der ebenfalls für eine aufzuwickelnde Warenbahn ein Changiereffekt erreichbar ist. Auch hier soll zur Erzielung der Changierung die Lage der Walzenachse veränderbar sein. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß auch eine einfache hin- und hergehende Bewegung der Walzenachse in einer Ebene von einer Schräglage in die entgegengesetzte Schräglage zur Warenbahn einen Changiereffekt bewirkt. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht demgemäß darin, daß das Lager an einem Walzenende in einem stetig zwischen zwei Endstellungen pendelnden und im wesentlichen quer zur Warenbahn geradlinig verschiebbaren Schlitten angeordnet ist

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Die Art und Weise, in der die Hin- und Herbewegung erzeugt wird und die hierzu eingesetzten Mittel sind für das Wesen der Erfindung von untergeordneter Bedeutung und können an sich beliebig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise wird jedoch der Schlitten als umsteuerbare Kolben/Zylinder-Anordnung ausgebildet und durch ein zugeführtes Druckmittel verschoben. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann in der Walze ein hydraulischer Druckerzeuger eingebaut und mit der. Walzendrehung gekoppelt sein, wobei dieser Druckerzeuger die Versorgung der Kolben/Zylinder-Anordnung übernimmt. Die Umsteuerung der Schlittenbewegung erfolgt selbsttätig durch einstellbare Anschläge an den Enden der Schlittenbahn. Die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung ist dabei abhängig von der Menge des pro Zeiteinheit oder pro Walzenumdrehung zugeführten Druckmittels. Mit dieser einfachen Anordnung können Exzentrizität und Changierfrequenz ganz nach Bedarf eingeregelt werden und zwar im Stillstand und im Betrieb.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig.1 schematisch die Anordnung einer Changierwalze mit geradlinig verschiebbarer Lagerung, Fig.2 die gelenkige Lagerung einer Changierwalze in einem verschiebbaren Schlitten,

Fig.3 einen Schnitt durch die Fig.2 nach Linie A-A,

Fig.4 eine Abwandlung der Fig.2 mit eingebautem Druckerzeuger ,

Fig.5 einen Schnitt durch die Fig.4 nachLinie B-B und

Fig.6 einen Schnitt durch Fig.4 gemäß Linie C-C.

Das Prinzip der Erfindung ist stark vereinfacht in der Fig.1 aufgezeigt. Eine Walze 1 sitzt über Drehlager 5 frei drehend auf einer Welle 2. Die Welle 2 ist an ihren Enden 2a und 2b

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gelenkig gelagert, sodaß sie in ihrer Lage verstellbar ist. Das rechte Lager 2b ist in einem Schlitten 3 angeordnet, wobei dieser Schlitten 3 senkrecht zu einer strichpunktiert eingezeichneten Bezugsebene E (die etwa der Ebene der zu transportierenden Warenbahn entsprechen kann) entlang einer Führung 4 verschiebbar. Walze 1 und Welle 2 sind mit ausgezogenen Linien in der einen Endlage und gestrichelt mit der Bezeichnung 1¹ und 2¹ in der anderen Endlage des verschiebbaren Schlittens 3 eingezeichnet. Die Verstel1 bewegung von Walze 1 und Welle 2 erfolgt also in einer Ebene, in der diese Bauteile unterschiedliche Schräglagen gegenüber der Bezugsebene E einnehmen können.

Eine Ausbildung der Führung 4 als drehbare Spindel und eine Ausbildung des Schlittens 3 als Gewindemuffe könnte die pendelnde Bewegung der Welle 2 zwischen ihren Endlagen 2 und 2' bewerkstelligen, jedoch wäre hierzu ein umständlicher und ständiger Wechsel in der Drehrichtung der Spindel erforderlich. Es werden daher andere Lösungen für die Erzeugung der Pendelbewegung für die Welle 2 vorgeschlagen.

In den Fig.2 und 3 ist größer herausgezeichnet der gelenkige Anschluß der Welle 2 im Lager 2b am verschiebbaren Schlitten 3 dargestellt. Im Schlitten 3, der hier als Kolben bzw. Doppelkolben ausgebildet ist, ist eine Lagerbüchse 7 angeordnet, um die die Welle 2 verschwenkbar ist. In der Lagerbuchse 7 ist eine Umsteuereinrichtung 8 für die Druckmittelzufuhr angeordnet. Die Anordnung ist in der Art eines Dreiwegehahns ausgebildet und nicht näher dargestellt. Die Druckmittelzu-'fuhr erfolgt in der eingezeichneten Pfei1 richtung durch die Bohrung 13 im Schlitten 3. Von der Umsteuereinrichtung 8 aus wird das Druckmittel durch längsbohrungen 14 zu den beiden Enden des Schlittens bzw. Kolbens 3 geführt und kann dort in den Raum des zugeordneten Zylinders 11 austreten bzw. von dort zurückgeführt werden. Das zugehörige Auslaßventil ist in der Umsteuereinrichtung 8 angeordnet und mit 15 bezeichnet.

Wie schon erwähnt, ist der Schlitten 3 als Kolben/Zylinder-Anordnung ausgebildet und weist an seinen einander entgegengesetzt liegenden Enden Kolben mit Dichtungen und zugeordnete Zylinderräume 11 auf, die in einem Gehäuse liegen und zur Geradführung des Schlittens dienen. Am Gehäuse sind
außerdem noch Anschlagstifte 12 vorgesehen, deren Lage je
nach Bedarf einstellbar ist. An der Umsteuereinrichtung 8
ist beispielsweise ein Steuerhebel 9 befestigt, der bei der Schlittenbewegung gegen einen Anschlag 12 aufläuft und von seiner einen Endstellung 9' z.B. in die andere Endstel 1ung g" umgelegt wird und dabei den zentralen Bolzen der Umsteuereinrichtung 8 verdreht. Bei weiterer Druckmittelzufuhr
wird infolge der vom Steuerhebel 9 bewirkten Umsteuerung
die andere Kolbenseite beaufschlagt und der Schlitten 3 zurück und in seine andere Endstellung bewegt, wo ebenfalls
ein Anschlag 12 wieder eine Umsteuerung einleitet. Die Anschläge 12 sind am Gehäuse in ihrer Position einstellbar
und damit ist auch der Weg des Schlittens 3 in seinen beiden Richtungen gleichmäßig oder ungleichmäßig wählbar.

Durch diese Wahl wird die gewünschte Exzentrizität und das Maß des Changiereffektes je nach den Erfordernissen eingestellt. Bei ständiger Druckmittelzufuhr, die hier als Druckluft angekommen ist, wird durch die einfache und automatische Umsteuerung in den Endlagen eine pendelnde Hin- und

Herbewegung der gelenkigen Lagerung 2b der Walzenwelle 2
bewirkt.

In den Fig.4 und 5 ist eine Abwandlung der Fig.2 und 3 dargestellt, wobei' diesesmal ein flüssiges Druckmittel vorgesehen ist und der notwendige Druck in der Walzenanordnung
selbst erzeugt wird. Eine externe Druckmittelzufuhr wie
bei Fig.2 erübrigt sich. Die prinzipielle Wirkungsweise
der Verschiebung des gelenkigen Lagers 2b und die Umsteuerung ist gegenüber Fig.2 und 3 unverändert. Es sei daher

hier nur auf die Erzeugung des notwendigen Druckes eingegangen.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des Druckerzeugers sei nun anhand der Fig..4, 5 und 6 beschrieben. Die Walze 1 ist mit ihrer Endscheibe 6 wiederum über ein Lager 5 frei drehbar auf der zentralen Welle 2 angeordnet. Durch die darüber transportierte und nicht eingezeichnete Warenbahn wird die Walze 1 in Rotation versetzt. Auf der Endscheibe 6 ist mittels Schrauben 17 exzentrisch ein weiteres Drehlager 16 befestigt. In der Welle 2 befindet sich eine radiale Bohrung 19, in der ein stift- oder bolzenartiges Bauteil 18 gegen den Widerstand einer Spiralfeder 18' radial verschiebbar ist. Die Feder 18' drückt das Bauteil

18 nach außen und gegen die Innenwand des exzentrischen Lagerringes 16. Infolge der Rotation der Walze 1 wird der exzentrische Lagerring 16 mitgenommen und führt dabei gemaß seiner Exzentrität das mit seinem Ende an ihm anliegende bolzenartige Bauteil 18 in die Bohrung 19 ein und läßt es am Ende der Umdrehung wieder herausfedern. Das Bauteil 18 und die zugehörige Bohrung 19 sind als Kolben/ Zylinder-Anordnung ausgebildet, wobei die Bohrung 19 als Zylinderraum über ein Rückschlagventil 20 Verbindung zu einem Druckmittelspeicher oder Vorratsbehälter hat. Dieser Vorratsbehälter kann beispielsweise als Höhlung 23 in der zentralen Welle 2 vorgesehen sein. Bei der radialen Auswärtsbewegung des Stiftes 18 wird das flüssige Druckmittel vom Vorratsbehälter 23 über das Rückschlagventil 20 in den Zylinderraum 19 eingesaugt. Bei der Einwärtsbewegung des Kolbens 18 schließt das Rückschlagventil 20 und versperrt den Weg zum Vorratsbehälter, wogegen aber vom Zylinderraum

19 aus das Druckmittel über ein weiteres Rückschlagventil 21 und eine Bohrung 22 zur Umsteuereinrichtung 8 geführt wird. Von dort gelangt das Druckmittel über die bereits oben erwähnten Längsbohrungen 14 des Schlittens 3 zu den Kolbenenden des Schlittens und bewirkt dort die Verschiebung des Schlittens. Der Rücklauf des Druckmittels von der anderen Kolbenseite des Schlittens 3 erfolgt von der Umsteuereinrichtung 8 durch eine Bohrung 24 zurück zum Vorratsbehälter 23. Durch diese Anordnung wird durch die

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Relativdrehung der Walze 1 gegenüber der in ihrer Lage
zwar verschiebbaren, jedoch nicht drehenden Welle 2 durch Pumpwirkung das Druckmittel in die Zylinderräume des verschiebbaren Schlittens 3 gefördert. Dabei spielt es keine Rolle, wie viele Pumpschritte erforderlich sind, um den
Schlitten 3 von der einen Endstellung in die andere Endstellung zu bewegen. Die bei jedem Pumpschritt geförderte Druckmittelmenge ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der der Schlitten 3 in seiner Führung hin- und hergeschoben wird, und damit auch ein Maß für die Changierfrequenz. Da die Fördermenge pro Pumpschritt veränderbar gemacht werden kann, ist es möglich, die Changierfrequenz den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Zu diesem Zweck kann z.B. die
Exzentrizität des oben genannten Lagerringes 16 verstellt werden. Dies läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß der
Lagerring 16 in.Langlöchern gegenüber den Befestigungsschrauben 17 verschoben wird. Bei einer solchen Verschiebung ändert sich der Hub des Kolbens 18 im Zylinder 19
und damit auch die Fördermenge des Druckmittels.

02.August 1982
Bau/B/hg

Claims

LINDAUER DORNIER GESELLSChAFi MBH Lindau /Bodensee D 564 Patentansprüche

1. Changiervorrichtung für aufzuwickelnde Warenbahnen mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist und bei der Mittel vorgesehen sind, um die Lage der Walzenachse während des Betriebes zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (2b) an einem Walzenende in einem stetig zwischen zwei Endstellungen pendelnden und im wesentlichen quer zur Warenbahn geradlinig verschiebbaren Schlitten (3) angeordnet ist.

2. Changiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten als umsteuerbare Kolben/Zylinder-Anordnung (3,11) ausgebildet ist.

3. Changiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung der Druckmittelzufuhr durch einstellbare Anschläge (12) für einen mit dem Schlitten (3) bewegten Steuerhebel (9) erfolgt.

4. Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen in der Walze (1) eingebauten und mit der Walzendrehung gekuppelten hydraulischen Druckerzeuger (18,19) für die Kolben/Zylinder-Anordnung (3,11).

5. Changiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) auf einer Welle (2) drehbar (5) gelagert und mit einer exzentrisch verlaufenden Führung (16) versehen ist, daß in der Welle (2) ein von der Führung (16) gesteuertes und als Kolben des Druckerzeugers wirkendes Bauteil (18);radial verschiebbar angeordnet ist, und daß der dem Bauteil (18) zugeordnete Zylinderraum (19)

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einerseits über ein Ventil (21) mit der Umsteuerungseinrichtung (8) und andererseits über ein weiteres Ventil (20) mit einem im Inneren der Welle (2) vorgesehenen Druckmittelbehälter (23) in Verbindung steht.

6. Changiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das radial verschiebbare Bauteil (18) als federn· der (18') Kolben ausgebildet ist, der sich mit seinem vorstehenden Ende gegen die Innenseite eines an der Walzen-Stirnseite (6) exzentrisch angeordneten Lagerringes (16) anlegt.

7. Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge des Druckerzeugers (18,19) einstellbar ist.

8. Changiervorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität des Lagerringes (16) einstellbar ist.

9. Changiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (16) verschiebbar ist.

BAD ORIGINAL

02.August 1982
Bau/B/hg