DE3237757C2 - Changiervorrichtung für aufzuwickelnde Warenbahnen - Google Patents

Abstract

Bei einer Changiervorrichtung mit einer drehbaren Walze für aufzuwickelnde Warenbahnen ist das Lager an einem der beiden Walzenenden in einem verschiebbaren Schlitten angeordnet. Der Schlitten wird im wesentlichen quer zur Warenbahn geradlinig zwischen zwei Endstellungen hin- und herverschoben. Die wechselnde Verschiebebewegung wird selbsttätig durch Druckmittelzufuhr gesteuert. Durch die wechselnde Schräglage der Walzenachse wird der erstrebte Changiereffekt erreicht. enzungsventils (DB) ragt in die ausgangsseitige Ventilkammer (37) des Druckmind

Description

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 Wickelrändern der Warenbahn Walzen, die in ihrer Achse changierend bewegt werden. So zeigt z. B. die US-PS 23 07 880 eine antreibbare Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist. wobei an einem der beiden Lager ein Wellenstumpf exzentrisch angeordnet ist, so daß die Walze nicht nur eine Rotations-, sondern auch ein Präzessionsbewegung ausführt. Dabei sind Rotations- mid Präzcssionsdrchzahl 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 zwisehen 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 mir zu einer erhöhten Verschmutzung der Warenbahn, sondern kann u. U. auch eine Geis fährdung des Bedienungspersonals 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 Präzessionsbcwegung aus. Die Walze ist auf einer Achse gelagert und über ein Pianetengetriebe 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 Exzentersiirnseite fest verbunden und ein auf der Exzeirterstirnseite in seiner Exzentrizität verstellbar angebrachter Exzenter-Lagerzapfen ist in einem Pendellager gelagert.

jo 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 Planctengeiriebes nicht mehr gleich, vielmehr ist die Präzessionsbewegung wesentlich langsamer.

Die Größe der Präzessionsbewegung der Walze ist durch eine stufcnlose Verstellung u'es Exzenter-Lager-Zapfens oder bei dessen Anordnung als verstellbarer Kurbelarm wählbar. Durch die Wahl der Zähnezahl der Sonnenräder und Ritzel des Planctcngetriebes ist die Changierfrequenz veränderbar. Dadurch ist die Einstellung der Warenbahn verschiebung zum Wickel definiert

4^r> und ein faltenloses Aufwickeln der Warenbahn am Wikkcl gewährleistet und die Changierfrequenz dem Warcnmüierial anpaßbar. Eine Verstellung der Größe der Exzentrizität und damit der Präzessionsbewegung während des Betriebes der Changiervorrichtung ist dabei nicht möglich.

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 ems'; stellbar ist. Auch diese V/eiterbildung verwendet zur Erzeugung der Präzessionsbewegung ein Planetengetriebe in der Changierwalze.

Bei allen obengenannten Changiervorrichtungen wird von dem Grundgedanken Gebrauch gemacht, die

wi Luge 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.Teilwci.se erfolgt dies bei den

h"> verschiedenen Changicrvorrichtungcn direkt mit dein RoUitionsantricb, teilweise durch Zwischenschaltung eines Planclengetriebcs. In jedem Falle ist an einem WaI-zenende eine exzentrische Anordnung des Wcllen/iip-

fens erforderlich.

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 ein Walzenende einem Lager zugeordnet ist, das in einem stetig zwischen zwei Endstellungen pendelnden und quer zur Warenbahnfläche geradlinig verschiebbaren Schlitten angeordnet ist. Die Art und Weise, in der die Hin- und Herbewegung erzeugt wird und die hierzu eingesetzten Mittel shd für das Wesen der Erfindung von untergeordneter Bedeutung und können an sich beliebig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise wird jedoch der Schlitten als Kolben oder Zylinder einer umsteuerbaren 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 Walzenumdrchung 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 zeigt

Fig. 1 schematisch die Anordnung einer Changierwalze mit geradlinig verschiebbarer Lagerung,

Fig.2 die gelenkige Lagerung einer Changierwalzc in einem verschiebbaren Schlitten, F i g. 3 einen Schnitt durch die F i g. 2 nach Linie A -A.

F i g. 4 eine Abwandlung der F i g. 2 mit eingebautem Druckerzeuger,

F i g. 5 einen Schnitt durch die F i g. 4 nach Linie B-B und

F i g. 6 einen Schnitt durch F i g. 4 gemäß Linie C-C.

Das Prinzip der Erfindung ist stark vereinfacht in der F i g. 1 aufgezeigt Eine Walze 1 sitzt über Drehlager 5 frei drehend auf einer Achse 2. Die Achse 2 ist an ihren Enden 2a und 26 gelenkig gelagert, so daß 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 Achse 2 sind mit ausgezogenen Linien in der einen Endlage und gestrichelt mit der Bezeichnung 1' und 2' in der anderen Endlage des verschiebbaren Schlittens 3 eingezeichnet. Die Vcrstellbewegung von Walze 1 und /-,chse 2 erfolgt also in einer Ebene, in der diese Bauteile unterschiedliche Schräglagen gegenüber der Bezugsebene ^einnehmen können.

Eine Ausbildung der Führung 4 als drehbare Spindel und eine Ausbildung des Schlittens 3 als Gewindemuffe könnte die pendelnde Bewegung der Achse 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 Achse 2 vorgeschlagen.

ίο In den Fig.2 und 3 ist größer herausgezeichnet der gelenkige Anschluß der Achse 2 im Lager 20 am verschiebbaren Schlitten 3 dargestellt. Im Schlitten 3. der hier als Kolben bzw. Doppelkolben ausgebildet ist ist eine Lagerbuchse 7 angeordnet, um die die Achse 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 Druckmittelzufuhr erfolgt in der eingezeichneten Pfeilrichtung durch die Bohrung 13 im Schlitten 3. Von der Umsteuereinrichtung 8 aus wird das Druckmitte; durch Längsbohrungen 14 zu den beiden Enden des Schliitens 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 einer Kolben/Zylinder-Anordnung ausgebildet und weist an seinen einander entgegengesetzt liegenden Enden zugeordnete Zylinderräume U 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 Ψ ζ. B. in die andere Endstellung 9" umgelegt wird und dabei den zentralen Bolzen der Umsteuereinrichtung 8 verdreht. Bei weiterer Druckmittelzufuhr wird ir folge der vom Steuerhebel 9 bewirkten Umsteuerung die andere Kolbenseitc 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 angenommen ist, wird durch die einfache und automatische Umsteuerung in den Endlagen eine pendelnde Hin- und Herbewegung der gelenkigen Lagerung 2b der Walzenachse 2 bewirke

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 subst erzeugt wird. Eine externe

M) Druckmittelzufuhr wie bei F i g. 2 erübrigt sich. Die prinzipielle Wirkungsweise der Verschiebung des gelenkigen Lagers 2b und die Umsteuerung isi !gegenüber F i g. 2 und 3 unverändert. Es sei daher hier nur auf die Erzeugung des notwendigen Druckes eingegangen.

Der Aufbau und die vVirkungsweise des Druckerzeugers sei nun anhand der F i g. 4,5 und 6 beschrieben. Die Walze 1 ist mit ihrer Endscheibe 6 wiederum über ein Lager 5 frei drehbar auf der zentralen Achse 2 angeord-

net. Durch die darüber transportierte und nicht eingezeichnete Warenbahn wird die Walze I in Rotation versetzt. Auf der Endscheibe 6 ist mittels Schrauben 17 exzentrisch ein weiteres Drehlager 16 befestigt. In der Achse 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 La- gerring 16 mitgenommen und führt dabei gemäß seiner Exzentrizität 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 KoI- π ben/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 Achse 2 vorgese- hen 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 jo 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 Relativdrehung der waize i gegenüber der in ihrer Lage zwar verschiebbaren, jedoch nicht drehenden Achse 2 durch Pumpwirkung das Druckmittel in die Zylinderräume des verschiebbaren Schlittens 3 gefördert. Dabei spielt es keine Rolle, wie viele Pumpschrittc erforderlich sind, um den Schlitten 3 von der einen End.stellung 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 v> 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 Erfodernissen anzupassen. Zu diesem Zweck kann z. B. die Exzentrizitat 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 Zylin- der 19 und damit auch die Fördermenge des Druckmittels.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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 ein Walzenende einem Lager (2b) zugeordnet ist, das in einem stetig zwischen zwei Endstellungen pendelnden und quer zur Warenbahnfläche geradlinig verschiebbaren Schlitten (3) angeordnet ist

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

3. Changiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung der UruckmittelzufUir für die Kolben/Zylinder-Anordnung (3, ii) durch einstellbare Anschläge (Ί2) 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 Achse (2) drehbar gelagert und mit einem exzentrisch zur Achse (2) :ngeordneten Lagerring(16) versehen ist, daß in der Achse (2) ein von dem Lagerring (16) gesteuertes und als Kolben des Druckerzeugers (i8, 19) wirkendes bolzenartiges Bauteil (18) radial verschiebbar angeordnet ist, und daß der dem bolzenartigen Bauteil (18) in der Achse (2) zugeordnete Zylinderraum (19) einerseits über ein Ventil (21) mit einer Umsteuerungseinrichtung (8) und andererseits über ein weiteres Ventil (20) mit einem im Inneren der Achse (2) vorgesehenen Druckmittelbehälter (23) in Verbindung steht.

6. Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge des Druckerzeugers (18, 19) einstellbar ist.

7. Changiervorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität des Lagerringes (16) einstellbar ist.