EP2285718A1 - Rollenwechsler mit einer aufnahme zur lagerung einer materialrolle mit einer wickelhülse - Google Patents

Rollenwechsler mit einer aufnahme zur lagerung einer materialrolle mit einer wickelhülse

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EP2285718A1
EP2285718A1 EP09745591A EP09745591A EP2285718A1 EP 2285718 A1 EP2285718 A1 EP 2285718A1 EP 09745591 A EP09745591 A EP 09745591A EP 09745591 A EP09745591 A EP 09745591A EP 2285718 A1 EP2285718 A1 EP 2285718A1
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EP
European Patent Office
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elements
reel changer
changer according
driver elements
receptacle
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EP09745591A
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English (en)
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EP2285718B1 (de
Inventor
Johannes Matthias Rudolf Repp
Karl Richard RÖSCH
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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Publication of EP2285718A1 publication Critical patent/EP2285718A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2285718B1 publication Critical patent/EP2285718B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/12—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2405/00—Parts for holding the handled material
    • B65H2405/40—Holders, supports for rolls
    • B65H2405/45—Shafts for winding/unwinding
    • B65H2405/454—Means for penetrating into the core material, e.g. for transmitting torque

Definitions

  • Reel changer with a receptacle for supporting a roll of material with a winding tube
  • the invention relates to a roll changer with a receptacle for supporting a roll of material with a winding tube according to the preamble of claim 1 or 3.
  • Clamping cones for receiving bobbins are known in particular in the printing industry in large numbers.
  • the clamping cones are motorized inserted into the sleeves of the rolls of material.
  • clamping jaws or driver elements are pressed into the sleeve material, whereby a positive and non-positive connection between the clamping cone and the winding tube is formed, which allows optimal torque transmission from the drive to the roll of material.
  • a reel changer of a web-fed rotary printing press which has a drive with at least one electric motor.
  • the electric motor drives a roll of material held in a roll changer on a recording roll on which a material web is wound.
  • the rotor of the electric motor designed as a synchronous motor has poles of permanent magnets.
  • a drive shaft of the synchronous motor can be brought directly into the material roll for torque-transmitting engagement. For this purpose, in particular driving elements on the drive shaft, which form a torque and frictionally transmitted to the roll of material.
  • the sleeve material also has different hardnesses. When using harder types of sleeves, it may happen that it is not possible with the available Meachskraft to fully press the cone and the end drivers in the winding tube. As a result, a complete Aufachsvorgang and a required torque transmission can not be guaranteed.
  • DE 102 24 839 A1 discloses a mandrel of a roll changer, wherein a receiving element engage in the inner circumference of a sleeve and driving elements frontally into the sleeve of the roll of material. These drivers pass through a movable switching ring.
  • the invention has for its object to allow the Aufachsung of rolls of material with differently hard cores in a reel changer, without the need for a costly retrofitting of the reel changer is necessary.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • a receptacle preferably a clamping cone of a reel changer, comprises a support journal, which tapers preferably towards its free end, and preferably a sleeve abutment surface, against which the end face of a winding tube comes into abutment in the up-axis.
  • On the sleeve contact surface driving elements are provided, which penetrate at the end face of the winding tube in the sleeve material and contribute to the transmission of torque.
  • the support pin may additionally have radially projecting driver elements or clamping jaws, which are radially adjustable and engage the inner circumference of the winding tube.
  • At least one of the drive elements provided on the sleeve contact surface can be retracted at least partially into the sleeve contact surface.
  • the number of entrainment elements to be used can thus be varied.
  • the one or more retractable driver elements are completely retractable in the sleeve contact surface.
  • driver elements are preferably circular in the region of the front side of the Winding tube to aufachsenden roll of material arranged on the sleeve bearing surface.
  • a total of six driver elements are provided.
  • the driver elements are in their acting on the winding tube area preferably designed as a flat sharp cutting, which can easily enter the winding tube.
  • the driver elements can also be executed conical, cylindrical or pyramidal.
  • the individual driver elements can also be designed differently, in particular the retractable driver elements can be adapted to the harder cores.
  • half of the total driver elements provided is retractable, preferably every other.
  • the one or more retractable driver elements are axially displaceable and resiliently mounted in a base body of the clamping cone in a preferred embodiment.
  • the driver elements could also be mounted in a bearing side arranged on the clamping cone sleeve.
  • the retractable driver elements are flattened at its located in the body of the clamping cone end, wherein the flattened end is guided by at least one leading edge, so that the retractable driver elements are secured against rotation within the body.
  • the leading edge may be formed in the main body or on another component. This embodiment is particularly advantageous for retractable driver elements, which are designed in their acting on the winding tube area as a flat cutting.
  • the state of the one or more retractable driver elements is switchable between "ACTIVE” and "PASSIVE".
  • the active state the axial displaceability of the one or more retractable driver elements is locked. As a result, it projects out of the sleeve contact surface and is pressed into the end face of the winding sleeve when the shaft is upright.
  • the passive state the soft or soften the driver elements in the axial direction of the deferred winding tube by being sunk against a spring force in the sleeve abutment surface. After stripping the empty winding tube, the driver element is moved by the spring back to its normal position.
  • the directed to the driver elements surface of the switching ring forms a barrier wall which blocks the axial mobility of the retractable driver element.
  • the switching ring also has an opening which is positioned for the passive state such that the retractable driver element can pass in the axial direction.
  • the clamping cone can be driven directly or indirectly in the reel changer.
  • the clamping cone can be formed integrally with the rotor of the drive motor.
  • the clamping cone can be driven for example via a toothed belt.
  • a reel changer according to the invention is provided in particular for a web-fed rotary printing press and initially comprises a drive unit for the rotational drive of a roll of material wound up in the reel changer and wound on a winding tube.
  • a drive unit for the rotational drive of a roll of material wound up in the reel changer and wound on a winding tube For Aufachsen the roll of material is a clamping cone, which is driven by the drive unit.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of a clamping cone in a spatial representation in an active state with pushed back sliding ring
  • FIG. 2 shows the clamping cone according to FIG. 1 in a passive state with the sliding ring pushed back
  • Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the clamping cone of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the clamping cone in a first operating state
  • Fig. 6 is a longitudinal sectional view of the clamping cone in a second operating state.
  • Fig. 1 shows a receptacle 01, preferably a clamping cone 01, which is intended for use on a reel changer, preferably a web-fed rotary printing press.
  • the clamping cone 01 is attached to a rotatably mounted shaft 02, which can either be driven or is freely rotatably mounted in the roll stand.
  • the main body of the clamping cone 01 is integrally formed with the shaft 02 in this embodiment.
  • the clamping cone 01 comprises a support pin 03, preferably with a conical shape tapering towards its free end.
  • On the support pin 03 is preferably followed by a sleeve abutment surface 04 of a sliding ring 10, which spans transversely to the longitudinal axis of the cone 05.
  • In the basic position no roll of material toachst
  • the cutting edges of the catch elements 06 protrude; 07 on the sleeve abutment surface 04 of the sliding ring 10 and are brought into engagement with the sleeve end face of the roll of material. From the sleeve contact surface 04 project driver elements 06; 07 out; these are on the one hand fixed entrainment elements 06 and on the other hand movable, in particular retractable entrainment elements 07.
  • the driver elements 06; 07 penetrate the Aufachsvorgang in an end face of a winding tube and serve to improve the torque transmission.
  • the support pin 03 also includes radial cone-shaped driving elements 08, which are pressed in the up-axis in the inner wall of the winding tube.
  • Radial driver elements 08 can also be designed as radially adjustable clamping jaws.
  • the retractable driver element 07 is mounted in an axially extending through bore 16 (FIG. 3) of the main body 14 of the clamping cone 01 and guided axially displaceably therein.
  • a switching element for.
  • As a switching ring 09 is rotatably disposed on the shaft 02 and has an opening 1 1 per retractable driver element 07, which the release or switching the retractable carrier element 07 from the illustrated active state (FIG. 1) to a passive state. In the active state, the axial mobility of the retractable driver element 07 is blocked by the switching ring 09, which covers the bearing-side opening 1 1 of the through hole 16.
  • Fig. 2 the passive state of the clamping cone 01 is shown.
  • the retractable driver element 07 does not project beyond the edge of the sleeve contact surface 04 in this state.
  • the countersinking of the driver element 07 takes place by an axial displacement of the driver element 07, when the opening 1 1 of the switching ring 09 is arranged opposite the bearing-side opening of the through bore 16.
  • the retractable driver element 07 can now escape when pushing a winding tube on the clamping cone 01 in the axial direction.
  • the switching ring 09 is fixed by a locking pin (not shown) in the required position.
  • a stop pin 12 is provided to limit the switching ring 09 in its rotational movement. In this case, the stopper pin 12 cooperates with a recess 13 of the switching ring 09.
  • Fig. 3 is a longitudinal section through the clamping cone 01 is shown.
  • the mounting of the retractable driver element 07 is shown above the longitudinal axis 05, whereas below the longitudinal axis 05 of one of the fixed driver elements 06 is shown.
  • the longitudinal axis 05 is simultaneously the axis of rotation of the shaft 02nd
  • a main body 14 of the clamping cone 01 is in the illustrated preferred embodiment made in one piece with the shaft 02, but may also be designed as a separate part or sleeve.
  • an axially continuous bore 16 is provided, in which the retractable driver element 07 is axially displaceably mounted and guided.
  • At the shaft end of the bore 16 of the switching ring 09 is arranged, which can lock or allow depending on the position, the axial mobility of the retractable driver element 07.
  • Fig. 3 the passive state of the clamping cone 01 is shown.
  • the opening 1 1 of the switching ring 09 is arranged opposite the shaft-side opening of the bore 16, so that the retractable driver element 07 is displaceable in this direction.
  • the retractable driver element 07 is held in the illustrated basic position.
  • three retractable entrainment elements 07 can be arranged alternately with fixed entrainment elements 06 circularly and evenly distributed on the sleeve abutment surface 04.
  • Fig. 4 shows an embodiment of a clamping cone 01, wherein the clamping cone 01 directly on the rotor 18 of a drive motor 19, z. B. synchronous motor 19 is arranged.
  • the shaft 02 of the synchronous motor 19 is on the side of réelleschenden roll of material on the housing of the synchronous motor 19 via.
  • This protruding side of the shaft 02 serves as a support pin 03, on which the roll of material can be rotatably mounted.
  • the support pin 03 with the radial driver elements 08 is worked out by correspondingly suitable machining process from the shaft 02.
  • a separate cone between the winding tube and drive shaft can be eliminated.
  • the synchronous motor 19 is designed in the manner of a field-weakening synchronous motor 19, wherein it can be operated with a field weakening up to a ratio of 1:10.
  • the synchronous motor 19 has in a known manner poles 21 and an electrical excitation 23.
  • the rotor 18 of the synchronous motor 19 has poles 21 of permanent magnets
  • the stator 22 of the synchronous motor 19 has an electrical excitation 23.
  • the permanent magnets are preferably made of rare earth materials.
  • the retractable driver elements 07 are not shown in this figure, but can also be provided directly here in the rotor 18 of the synchronous motor 19, as shown in Fig. 3.
  • the switching ring 09 can be arranged directly behind the sleeve support surface 04.
  • the receptacle is driven indirectly by means of a preferably position-controlled electric motor. This is preferably done by means of a toothed belt.
  • a first winding tube with (a) first material property (s), in particular a first hardness, and a first number of driver elements (06, 07) engaging in the end face of the first winding tube are arranged on the receptacle (01) (FIG 5).
  • a second winding tube with (a) second material property (s), in particular a second hardness, is arranged on the receptacle 01, which differ from the first material property (s) of the first winding tube. Furthermore, on the recording of the second winding tube, a second number of engaging in the end face of the second winding core driver elements 06; 07 arranged, which differs from the first number of engaging in the end face of the first winding tube driver elements 06; 07 differs (Fig. 6).

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rollenwechsler mit einer Aufnahme zur Lagerung einer Materialrolle (24) mit einer Wickelhülse (26), wobei die Aufnahme einen Tragzapfen (03) und eine Anzahl von Mitnehmerelementen (06; 07) aufweist und wobei die Mitnehmerelemente (06; 07) in eine Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifend angeordnet sind. Die Anzahl der in die Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifenden Mitnehmerelemente (06; 07) ist veränderbar.

Description

Beschreibung
Rollenwechsler mit einer Aufnahme zur Lagerung einer Materialrolle mit einer Wickelhülse
Die Erfindung betrifft Rollenwechsler mit einer Aufnahme zur Lagerung einer Materialrolle mit einer Wickelhülse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 3.
Spannkonen zur Aufnahme von Wickelkörpern sind insbesondere in der Druckindustrie in großer Zahl bekannt. Bei der achslosen Rollenaufnahme werden die Spannkonen motorisch in die Hülsen der Materialrollen eingeführt. Dabei werden Spannbacken oder Mitnehmerelemente in das Hülsenmaterial eingepresst, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Spannkonus und der Wickelhülse entsteht, welche eine optimale Drehmomentübertragung vom Antrieb auf die Materialrolle gestattet.
Aus der EP 17 08 942 B1 ist ein Rollenwechsler einer Rollenrotationsdruckmaschine bekannt, der einen Antrieb mit zumindest einem Elektromotor aufweist. Der Elektromotor treibt eine im Rollenwechsler auf einer Aufnahme gehaltene Materialrolle an, auf die eine Materialbahn aufgespult ist. Der Läufer des als Synchronmotor ausgebildeten Elektromotors weist Pole aus Permanentmagneten auf. Eine Antriebswelle des Synchronmotors ist unmittelbar drehmomentübertragend an der Materialrolle zum Eingriff bringbar. Hierfür dienen insbesondere Mitnehmerelemente auf der Antriebswelle, welche ein Drehmoment form- und reibschlüssig auf die Materialrolle übertragen.
Es sind ebenso axial wirkende Mitnehmerelemente bekannt, welche stirnseitig an der Wickelhülse angreifen.
Beispielsweise werden in der DE 26 12 375 A1 Schneiden beschrieben, welche am äußeren Randflansch der Tragbüchse auf der Rollenseite angeordnet sind. Diese Schneiden geben eine Sicherung dafür, dass es beispielsweise beim Richtungswechsel des Drehmomentes nicht zu einem Gleiten zwischen der Wickelhülse und der Tragbüchse kommt.
Für verschiedene Typen und Breiten von Materialrollen werden unterschiedliche Wickelhülsen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften verwendet. Dabei hat das Hülsenmaterial auch unterschiedliche Härten. Bei der Verwendung härterer Hülsentypen kann es vorkommen, dass es mit der zur Verfügung stehenden Aufachskraft nicht möglich ist, den Konus und die stirnseitigen Mitnehmer vollständig in die Wickelhülse einzupressen. Dadurch können ein vollständiger Aufachsvorgang und eine erforderliche Drehmomentübertragung nicht mehr sichergestellt werden.
Um eine hohe Auslastung der Maschinen zu erreichen, ist es mitunter erforderlich, Materialrollen unterschiedlicher Ausführung in einer oder in verschiedenen aufeinander folgenden Produktionen zu verarbeiten. Dies kommt besonders in kleineren bahnverarbeitenden Anlagen oder Druckereien vor. Bislang müssen verschiedene Rollenwechsler in einer Anlage vorgesehen werden, um verschiedene Typen von Wickelhülsen verarbeiten zu können, oder es ist eine aufwendige Umrüstung am Rollenwechsler erforderlich, was hohe Stillstandszeiten verursacht und damit die Produktionskosten erhöht. Beispielsweise sind Wickelhülsen zu verarbeiten, die eine unterschiedliche Härte besitzen.
Die DE 102 24 839 A1 offenbart einen Spanndorn eines Rollenwechslers, wobei ein Aufnahmeelement in den Innenumfang einer Hülse und Mitnehmerelemente stirnseitig in die Hülse der Materialrolle eingreifen. Diese Mitnehmer durchgreifen einen beweglichen Schaltring.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufachsung von Materialrollen mit unterschiedlich harten Wickelhülsen in einem Rollenwechsler zu ermöglichen, ohne dass hierfür eine aufwendige Umrüstung des Rollenwechslers nötig ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass es auf einfache Weise, ohne erhöhten Zeitaufwand und ohne aufwendiges Umrüsten möglich ist, verschiedene Typen von Materialrollen mit unterschiedlich harten Hülsenmaterialien mit einem Rollenwechsler aufzuachsen. Die Lösung ist sowohl in der Fertigung, als auch in der Handhabung einfach.
Eine Aufnahme, vorzugsweise ein Spannkonus eines Rollenwechslers umfasst einen Tragzapfen, welcher sich vorzugsweise zu seinem freien Ende hin verjüngt und vorzugsweise eine Hülsenanlagefläche, an welcher beim Aufachsen die Stirnseite einer Wickelhülse zur Anlage kommt. Auf der Hülsenanlagefläche sind Mitnehmerelemente vorgesehen, welche an der Stirnseite der Wickelhülse in das Hülsenmaterial eindringen und zur Drehmomentübertragung beitragen.
Der Tragzapfen kann zusätzlich radial vorstehende Mitnehmerelemente aufweisen oder Spannbacken, welche radial verstellbar sind und am Innenumfang der Wickelhülse angreifen.
Dabei ist mindestens eines der an der Hülsenanlagefläche vorgesehenen Mitnehmerelemente zumindest teilweise in der Hülsenanlagefläche versenkbar. Je nach verwendetem Hülsenmaterial und dessen Härte kann somit die Anzahl der zu benutzenden Mitnehmerelemente variiert werden. Bevorzugt ist das eine oder die mehreren versenkbaren Mitnehmerelemente vollständig in der Hülsenanlagefläche versenkbar sind.
Wird eine Wickelhülse aus einem weichen Material verwendet, so sind mehr Mitnehmerelemente als bei einer Wickelhülse aus einem harten Material zu verwenden. Die Mitnehmerelemente sind bevorzugt kreisförmig im Bereich der Stirnseite der Wickelhülse der aufzuachsenden Materialrolle auf der Hülsenanlagefläche angeordnet. Vorzugsweise sind insgesamt sechs Mitnehmerelemente vorgesehen. Die Mitnehmerelemente sind in ihrem auf die Wickelhülse einwirkenden Bereich bevorzugt als flache scharfe Schneiden auszuführen, welche leicht in die Wickelhülse eintreten können. Alternativ können die Mitnehmerelemente auch konus-, zylinder- oder pyramidenförmig ausgeführt werden. Die einzelnen Mitnehmerelemente können auch unterschiedlich ausgeführt werden, insbesondere können die versenkbaren Mitnehmerelemente an die härteren Wickelhülsen angepasst sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hälfte der insgesamt vorgesehenen Mitnehmerelemente versenkbar, vorzugsweise jedes zweite.
Es ist aber ebenso möglich, die Mitnehmerelemente gruppenweise oder einzeln zu versenken, so dass mehrere Abstufungen für Hülsenmaterialien möglich sind.
Das eine bzw. die mehreren versenkbaren Mitnehmerelemente sind in einer bevorzugten Ausführungsform axial verschiebbar und federnd in einem Grundkörper des Spannkonus gelagert. Anstelle der direkten Lagerung im Spannkonus könnten die Mitnehmerelemente aber auch in einer lagerseitig am Spannkonus angeordneten Hülse montiert werden. Bevorzugt sind die versenkbaren Mitnehmerelemente an ihrem im Grundkörper des Spannkonus befindlichen Ende abgeflacht, wobei das abgeflachte Ende von mindestens einer Führungskante geführt wird, sodass die versenkbaren Mitnehmerelemente gegen ein Verdrehen innerhalb des Grundkörpers gesichert sind. Die Führungskante kann im Grundkörper oder an einem weiteren Bauteil ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere für versenkbare Mitnehmerelemente vorteilhaft, die in ihrem auf die Wickelhülse einwirkenden Bereich als flache Schneiden ausgeführt sind.
Der Zustand des einen oder der mehreren versenkbaren Mitnehmerelemente ist zwischen "AKTIV" und "PASSIV" schaltbar. Im aktiven Zustand ist die axiale Verschiebbarkeit des einen oder der mehreren versenkbaren Mitnehmerelemente gesperrt. Dadurch ragt es aus der Hülsenanlagefläche heraus und wird beim Aufachsen in die Stirnseite der Wickelhülse eingepresst. Im passiven Zustand weicht das bzw. weichen die Mitnehmerelemente in axialer Richtung der aufgeschobenen Wickelhülse aus, indem es gegen eine Federkraft in die Hülsenanlagefläche versenkt wird. Nach dem Abstreifen der leeren Wickelhülse wird das Mitnehmerelement durch die Feder wieder in seine Grundstellung verschoben.
Die Umschaltung zwischen "AKTIV" und "PASSIV" erfolgt durch ein Schaltelement, welches in der bevorzugten Ausführungsform als Schaltring ausgeführt ist und in der Beschreibung näher erläutert wird.
Die zu den Mitnehmerelementen gerichtete Fläche des Schaltringes bildet eine Sperrwand, welche die axiale Beweglichkeit des versenkbaren Mitnehmerelementes sperrt. Der Schaltring weist außerdem eine Öffnung auf, welche für den passiven Zustand derart positioniert wird, dass das versenkbare Mitnehmerelement in axialer Richtung passieren kann.
Der Spannkonus kann in dem Rollenwechsler direkt oder indirekt angetrieben werden. Beim direkten Antrieb kann der Spannkonus einstückig mit dem Läufer des Antriebsmotors ausgebildet sein. Beim indirekten Antrieb kann der Spannkonus beispielsweise über einen Zahnriemen angetrieben werden.
Ein Rollenwechsler gemäß der Erfindung ist insbesondere für eine Rollenrotationsdruckmaschine vorgesehen und umfasst zunächst eine Antriebseinheit zum rotatorischen Antrieb einer im Rollenwechsler aufachsbaren auf einer Wickelhülse aufgewickelten Materialrolle. Zum Aufachsen der Materialrolle dient ein Spannkonus, der durch die Antriebseinheit antreibbar ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Spannkonus in einer räumlichen Darstellung in einem aktiven Zustand mit zurückgeschobenen Schiebering;
Fig. 2 den Spannkonus gemäß Fig. 1 in einem passiven Zustand mit zurückgeschobenen Schiebering;
Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung des Spannkonus gemäß Fig. 2;
Fig. 4 einen Elektromotor zum Antrieb eines Rollenwechslers in einer Schnittdarstellung;
Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung des Spannkonus in einem ersten Betriebszustand;
Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung des Spannkonus in einem zweiten Betriebszustand.
Fig. 1 zeigt eine Aufnahme 01 , vorzugsweise einen Spannkonus 01 , welcher für die Verwendung an einem Rollenwechsler, vorzugsweise einer Rollenrotationsdruckmaschine, vorgesehen ist.
Der Spannkonus 01 ist an einer rotierbar gelagerten Welle 02 befestigt, welche entweder angetrieben werden kann oder frei drehend im Rollenständer gelagert ist. Der Grundkörper des Spannkonus 01 ist in dieser Ausführungsform einstückig mit der Welle 02 ausgebildet. Der Spannkonus 01 umfasst einen Tragzapfen 03, vorzugsweise mit einer sich zu seinem freien Ende hin verjüngenden konischen Form. An den Tragzapfen 03 schließt sich vorzugsweise eine Hülsenanlagefläche 04 eines Schieberings 10 an, welche sich quer zur Konuslängsachse 05 aufspannt. In der Grundstellung (keine Materialrolle aufgeachst) stehen die Schneiden der Mitnehmerelemente 06; 07 hinter der Hülsenanlagefläche 04 des Schieberinges 10 zurück (wegen Unfallvermeindung). Wird der Schiebering 10 beim Aufachsen einer Materialrolle in axialer Richtung, d. h. parallel zu einer Richtung einer Rotationsachse der Aufnahme 01 , verschoben, so ragen die Schneiden der Mitnehmerelemente 06; 07 über die Hülsenanlagefläche 04 des Schieberinges 10 heraus und werden mit der Hülsenstirnfläche der Materialrolle in Eingriff gebracht. Aus der Hülsenanlagefläche 04 ragen Mitnehmerelemente 06; 07 heraus; das sind zum einen feste Mitnehmerelemente 06 und zum anderen bewegbare, insbesondere versenkbare Mitnehmerelemente 07.
Die Mitnehmerelemente 06; 07 dringen beim Aufachsvorgang in eine Stirnseite einer Wickelhülse ein und dienen der Verbesserung der Drehmomentübertragung.
Der Tragzapfen 03 umfasst außerdem radiale konusartig ausgebildete Mitnehmerelemente 08, welche beim Aufachsen in die Innenwand der Wickelhülse eingepresst werden. Radiale Mitnehmerelemente 08 können ebenfalls als radial verstellbare Spannbacken ausgeführt sein.
Das versenkbare Mitnehmerelement 07 ist in einer axial verlaufenden durchgehenden Bohrung 16 (Fig. 3) des Grundkörpers 14 des Spannkonuses 01 gelagert und darin axial verschiebbar geführt.
Ein Schaltelement, z. B. ein Schaltring 09 ist verdrehbar an der Welle 02 angeordnet und besitzt eine Öffnung 1 1 pro versenkbaren Mitnehmerelement 07, welche die Freigabe bzw. das Umschalten des versenkbaren Mitnehmerelementes 07 von dem dargestellten aktiven Zustand (Fig. 1 ) in einen passiven Zustand gestattet. Im aktiven Zustand wird die axiale Beweglichkeit des versenkbaren Mitnehmerelementes 07 durch den Schaltring 09 blockiert, welcher die lagerseitige Öffnung 1 1 der durchgehenden Bohrung 16 verdeckt.
In Fig. 2 ist der passive Zustand des Spannkonus 01 dargestellt.
Das versenkbare Mitnehmerelement 07 ragt in diesem Zustand nicht über den Rand der Hülsenanlagefläche 04 hinaus.
Das Versenken des Mitnehmerelementes 07 erfolgt durch eine axiale Verschiebung des Mitnehmerelementes 07, wenn die Öffnung 1 1 des Schaltringes 09 gegenüber der lagerseitigen Öffnung der durchgehenden Bohrung 16 angeordnet ist. Das versenkbare Mitnehmerelement 07 kann nun beim Aufschieben einer Wickelhülse auf den Spannkonus 01 in axialer Richtung ausweichen.
Der Schaltring 09 wird durch einen Raststift (nicht dargestellt) in der jeweils benötigten Position fixiert. Ein Anschlagstift 12 ist vorgesehen, um den Schaltring 09 in seiner Drehbewegung zu begrenzen. Dabei wirkt der Anschlagstift 12 mit einer Vertiefung 13 des Schaltringes 09 zusammen.
In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Spannkonus 01 dargestellt.
Dabei ist oberhalb der Längsachse 05 die Lagerung des versenkbaren Mitnehmerelementes 07 dargestellt, wohingegen unterhalb der Längsachse 05 eines der festen Mitnehmerelemente 06 dargestellt ist.
Die Längsachse 05 ist gleichzeitig die Drehachse der Welle 02. Ein Grundkörper 14 des Spannkonus 01 ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform einstückig mit der Welle 02 ausgeführt, kann aber auch als separates Teil oder Hülse ausgeführt sein. Im Grundkörper 14 ist eine axial durchgehend verlaufende Bohrung 16 vorgesehen, in welcher das versenkbare Mitnehmerelement 07 axial verschiebbar gelagert und geführt ist.
Am wellenseitigen Ende der Bohrung 16 ist der Schaltring 09 angeordnet, welcher je nach Stellung die axiale Beweglichkeit des versenkbaren Mitnehmerelementes 07 sperren oder gestatten kann.
In Fig. 3 ist der passive Zustand des Spannkonus 01 dargestellt. In diesem passiven Zustand ist die Öffnung 1 1 des Schaltringes 09 gegenüber der wellenseitigen Öffnung der Bohrung 16 angeordnet, sodass das versenkbare Mitnehmerelement 07 in dieser Richtung verschiebbar ist. Durch die Kraft eines Elementes 17, z. B. einer Feder 17 wird das versenkbare Mitnehmerelement 07 in der dargestellten Grundstellung gehalten.
Sobald jedoch eine aufzuachsende Wickelhülse konusseitig an dem versenkbaren Mitnehmerelement 07 angreift, weicht dieses in axialer Richtung durch die Öffnung 1 1 des Schaltringes 09 aus und wird dadurch in der Hülsenanlagefläche 04 versenkt.
Im Spannkonus 01 können vorzugsweise drei versenkbare Mitnehmerelemente 07 abwechselnd mit festen Mitnehmerelementen 06 kreisförmig und gleichverteilt auf der Hülsenanlagefläche 04 angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Spannkonus 01 , bei welcher der Spannkonus 01 direkt am Läufer 18 eines Antriebsmotors 19, z. B. Synchronmotors 19 angeordnet ist. Die Welle 02 des Synchronmotors 19 steht auf der Seite der aufzuachsenden Materialrolle über das Gehäuse des Synchronmotors 19 über. Diese überstehende Seite der Welle 02 dient als Tragzapfen 03, auf der die Materialrolle drehbar gelagert werden kann. Der Tragzapfen 03 mit den radialen Mitnehmerelementen 08 ist durch entsprechend geeignete Bearbeitungsverfahren aus der Welle 02 herausgearbeitet. Ein separater Konus zwischen Wickelhülse und Antriebswelle kann damit entfallen.
Der Synchronmotor 19 ist in der Art eines feldschwächenbaren Synchronmotors 19 ausgebildet, wobei er mit einer Feldschwächung bis zu einem Verhältnis 1 :10 betrieben werden kann. Der Synchronmotor 19 weist in bekannter Weise Pole 21 und eine elektrische Erregung 23 auf. Insbesondere der Läufer 18 des Synchronmotors 19 weist Pole 21 aus Permanentmagneten auf, und der Stator 22 des Synchronmotors 19 weist eine elektrische Erregung 23 auf. Die Permanentmagnete sind vorzugsweise aus Seltenerdwerkstoffen ausgeführt.
Die versenkbaren Mitnehmerelemente 07 sind in dieser Figur nicht dargestellt, aber können auch hier direkt im Läufer 18 des Synchronmotors 19 vorgesehen werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der Schaltring 09 kann direkt hinter der Hülsenauflagefläche 04 angeordnet werden.
In einer anderen Ausführung ist die Aufnahme indirekt mittels eines vorzugsweise lagegeregelten Elektromotors angetrieben. Dies erfolgt vorzugsweise mittels eines Zahnriemens.
In einem ersten Betriebszustand ist auf der Aufnahme (01 ) eine erste Wickelhülse mit (einer) ersten Materialeigenschaft(en), insbesondere einer ersten Härte, und einer ersten Anzahl von in die Stirnseite der ersten Wickelhülse eingreifenden Mitnehmerelemente (06; 07) angeordnet (Fig. 5).
In einem zweiten Betriebszustand ist auf der Aufnahme 01 eine zweite Wickelhülse mit (einer) zweiten Materialeigenschaft(en), insbesondere einer zweiten Härte, angeordnet, welche sich von den (der) ersten Materialeigenschaft(en) der ersten Wickelhülse unterscheiden. Weiterhin sind auf der Aufnahme der zweiten Wickelhülse eine zweite Anzahl von in die Stirnseite der zweiten Wickelhülse eingreifende Mitnehmerelemente 06; 07 angeordnet, die sich von der ersten Anzahl von in die Stirnseite der ersten Wickelhülse eingreifenden Mitnehmerelemente 06; 07 unterscheidet (Fig. 6).
Bezugszeichenliste
01 Aufnahme; Spannkonus
02 Welle
03 Tragzapfen
04 Hülsenanlagefläche (10)
05 Längsachse
06 Mitnehmerelement, fest
07 Mitnehmerelement, bewegbar bzw. versenkbar
08 Mitnehmerelement, radial
09 Schaltelement, Schaltring
10 Schiebering
1 1 Öffnung
12 Anschlagstift
13 Vertiefung
14 Grundkörper (01 )
15 -
16 Bohrung
17 Element, Feder
18 Läufer
19 Antriebsmotor, Synchronmotor
20 -
21 Pol (18)
22 Stator
23 Erregung, elektrisch
24 Materialrolle
25 -
26 Wickelhülse
27 Stirnseite (26)

Claims

Ansprüche
1. Rollenwechsler mit einer Aufnahme (01 ) zur Lagerung einer Materialrolle (24) mit einer Wickelhülse (26), wobei die Aufnahme (01 ) einen Tragzapfen (03) und eine Anzahl von Mitnehmerelementen (06; 07) aufweist, wobei die Mitnehmerelemente (06; 07) in eine Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der in die Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifenden Mitnehmerelemente (06; 07) veränderbar ist.
2. Rollenwechsler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Mitnehmerelemente (06; 07) relativ zu dem Tagzapfen (03) positionsveränderbar ist.
3. Rollenwechsler mit einer Aufnahme (01 ) zur Lagerung einer Materialrolle (24) mit einer Wickelhülse (26), wobei die Aufnahme (01 ) einen Tragzapfen (03) und eine Anzahl von Mitnehmerelementen (06; 07) aufweist, wobei eine Wirkrichtung der Mitnehmerelemente (06; 07) parallel zu einer Rotationsachse der Aufnahme (01 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Mitnehmerelemente (06; 07) relativ zu dem Tagzapfen (03) positionsveränderbar ist.
4. Rollenwechsler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (06; 07) in eine Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifend angeordnet sind, wobei die Anzahl der in die Stirnseite (27) der Wickelhülse (26) eingreifenden Mitnehmerelemente (06; 07) veränderbar ist.
5. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand auf der Aufnahme (01 ) eine erste Wickelhülse (26) mit einer ersten Materialeigenschaft angeordnet ist und eine erste Anzahl von Mitnehmerelemente (06; 07) in die Stirnseite (27) der ersten Wickelhülse (26) eingreifend angeordnet ist und in einem zweiten Betriebszustand auf der Aufnahme (01 ) eine zweite Wickelhülse (26), mit einer sich von der ersten Materialeigenschaft unterscheidende, zweiten Materialeigenschaft angeordnet ist und eine sich von der ersten Anzahl von Mitnehmerelemente (06; 07) unterscheidende, zweite Anzahl von Mitnehmerelemente (06; 07) in die Stirnseite (27) der zweiten Wickelhülse (26) eingreifend angeordnet ist.
6. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (01 ) einen Schiebering (10) mit einer Hülsenanlagefläche (04) umfasst.
7. Rollenwechsler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (06; 07) aus der Hülsenanlagefläche (04) zumindest bei zurück gedrücktem Schiebering (10) herausragend in der Aufnahme (01 ) angeordnet sind.
8. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (06; 07) beim Aufachsen einer Materialrolle (24) in axialer Richtung zur Drehmomentübertragung form- und kraftschlüssig stirnseitig in die Wickelhülse (26) eingreifen.
9. Rollenwechsler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Mitnehmerelemente (07) zumindest teilweise in der Hülsenanlagefläche (04) versenkbar ist.
10. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Mitnehmerelemente (07) in einem Grundkörper (14) axial verschiebbar gelagert ist.
1 1 . Rollenwechsler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem aktiven Zustand der Aufnahme (01 ) die axiale Verstellbarkeit eines Teils der Mitnehmerelemente (07) gesperrt ist.
12. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem passiven Zustand der Aufnahme (01 ) zumindest ein Teil der Mitnehmerelemente (07) während des Aufachsens der Materialrolle (24) gegenüber der Wickelhülse (26) ausweichend angeordnet ist.
13. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (01 ) weiterhin ein Schaltelement (09) umfasst, welches ein Umschalten des zumindest eines Teils der Mitnehmerelemente (07) zwischen einem aktiven und einem passiven Zustand erlaubt.
14. Rollenwechsler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (09) ein Schaltring (09) ist, welcher am Grundkörper (14) angeordnet ist, wobei durch ein Verdrehen des Schaltringes (09) das zumindest ein Teil der Mitnehmerelemente (07) zwischen dem aktiven und dem passiven Zustand umschaltbar ist, indem eine Sperrwand die axiale Bewegung des zumindest einen Teils der Mitnehmerelemente (07) im aktiven Zustand begrenzt und eine Öffnung (1 1 ) die axiale Bewegung des zumindest einen Teil der Mitnehmerelemente (07) im passiven Zustand freigibt.
15. Rollenwechsler nach einem Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (07) jeweils mindestens eine Schneide aufweisen.
16. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei bewegbare Mitnehmerelemente (07) abwechselnd mit festen Mitnehmerelementen (06) in der Aufnahme (01 ) angeordnet sind.
17. Rollenwechsler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbaren Mitnehmerelemente (07) gemeinsam schaltbar sind.
18. Rollenwechsler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren bewegbaren Mitnehmerelemente (07) an ihrem im Grundkörper (14) befindlichen Ende abgeflacht sind, wobei das abgeflachte Ende von mindestens einer Führungskante geführt wird.
19. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragezapfen (03) weitere Mitnehmerelemente (08) aufweist.
20. Rollenwechsler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Mitnehmerelemente (08) des Tragzapfens (03) konusartig ausgebildet sind.
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