WO2005073114A2 - Drives pertaining to a reel changer - Google Patents

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WO2005073114A2
WO2005073114A2 PCT/EP2005/050308 EP2005050308W WO2005073114A2 WO 2005073114 A2 WO2005073114 A2 WO 2005073114A2 EP 2005050308 W EP2005050308 W EP 2005050308W WO 2005073114 A2 WO2005073114 A2 WO 2005073114A2
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Klaus Walter RÖDER
Karl Richard RÖSCH
Hartwig Horst Trutschel
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Koenig & Bauer Aktiengesellschaft
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    • B65H2408/2415Turret specified by number of arms
    • B65H2408/24153Turret specified by number of arms with two arms

Definitions

  • the invention relates to drives of a reel changer according to the preamble of claim 1, 6 or 62.
  • a roll changer for a printing press is known from EP 1 155 987 A2.
  • Three-phase asynchronous motors, general three-phase or AC motors, universal motors or DC motors are provided for driving the supply rolls in this roll changer.
  • the supply rolls can only be driven on one side of the supply roll, whereas the supply roll on the opposite side is mounted without a drive in a rotary bearing.
  • Post-published EP 1 460 010 A2 describes a machine with an electric motor, which is preferably designed as a synchronous motor and is used to directly drive a winding core of a winding roll.
  • DE 1 599 036 describes a winding device with a segment compound expansion head known.
  • the segments are arranged in a ring around a rotatable mandrel provided with cam surfaces and can be moved radially towards or away from the mandrel axis when axially adjusted relative to the mandrel.
  • the segments are held in their spread position by a spring acting axially in one direction. They can be released from the spreading position by a piston which is pressurized with pressure medium and which acts against the force of the spring in the opposite direction.
  • EP 0 981 443 B1 discloses a hollow shaft motor of a rotating cylinder or a roller in a rotary printing press.
  • EP 1 155 987 A2 relates to a drive for a roll changer with at least one motor as the center drive of a paper roll.
  • the torque or the driving force of the motor is transferred to the core of a paper roll via clamping pins.
  • WO 02/24564 A1 describes an adjusting element for a mandrel in a reel changer.
  • a sleeve can be fixed on the mandrel.
  • the toggle lever on the provided clamping jaws is pressed outwards by means of a compression spring.
  • An actuating element can be axially adjusted by a fluid-driven piston to actuate the clamping jaws in a hollow shaft, so that the clamping jaws are pressed outwards and fix the sleeve.
  • An ejector device is arranged on the mandrel for stripping off a used sleeve. The ejector device is axially displaceably mounted on the hollow shaft and rotates together with the hollow shaft about a central axis in a housing.
  • the invention has for its object to provide drives for a reel changer of a printing press.
  • One advantage of the drive according to the invention is in particular that a field-weakenable synchronous motor is provided as the electric motor.
  • Such synchronous motors have an extremely wide range of performance and can be manufactured inexpensively. Because of their motor characteristics, they are particularly well suited for driving reelstands on a printing press.
  • drive cones are normally provided, which engage in a torque-transmitting manner on the inside of the sleeve of the supply roll. These cones are driven by the drive shaft of the electric motor provided for the drive.
  • the drive shaft of the synchronous motor itself can be brought into engagement with the supply roll, in particular on the sleeve of the supply roll, in a torque-transmitting manner.
  • the drive cone is arranged directly, in particular rigidly, on the rotor of the synchronous motor.
  • the driver elements on the drive shaft which are provided for torque transmission, should preferably be rigidly connected, in particular in one piece, to the drive shaft. In this way, the otherwise necessary and extremely complex adjustment mechanisms for adjusting the Save driver elements.
  • An advantage of the reel changer which is only driven on one side by means of an electric motor, lies in particular in the fact that the non-driven rotary bearing can also absorb axial forces along the central axis of the supply reel, in particular during the waxing-up process. As a result, it is possible in particular to dimension the axial bearing correspondingly weaker on the side of the electric motor.
  • the receptacles for storing the supply roll should preferably be constructed identically on both sides of the supply roll in order to be able to save costs by using corresponding identical parts. Both receptacles should be rotatably supported, only one receptacle being driven by the synchronous motor.
  • a free start of the supply roll can be rewound onto the supply roll with the aid of the synchronous motor.
  • a fixing device can be adjusted into a working position and a rest position in order to fix the sleeve of a supply roll on the receptacle and to release it again.
  • the drive torque is transmitted to the supply roll by a hollow shaft as a motor drive shaft, which is preferably formed in one piece with the receptacle.
  • the fixing device on the receptacle can be actuated by an adjusting element which is axially mounted in the hollow shaft.
  • the hollow shaft has recesses in which one Spring device is arranged.
  • the spring device ensures that a sleeve tension acts on the actuating element, so that the actuating element returns the fixing device to a rest position that fixes the supply roll.
  • An actuating device is arranged on the actuating element on the side opposite the receptacle in an axial position, which displaces the actuating element into a working position which releases the supply roll. In the rest position, a decoupling between the fixed actuating device and the actuating element rotating with the hollow shaft is created by a distance between these two in order to prevent friction between the fixed actuating device and the rotating actuating element.
  • the actuating device is a membrane cylinder arranged in the extended axial direction of the actuating element.
  • the actuation device is a lever mechanism with a lever arm which can be actuated by a membrane cylinder which is arranged in a parallel axial direction to the electric motor.
  • Two receiving mandrels for guiding a supply roll may have an electric motor as drive ", respectively.
  • the required power of the torque is distributed from an electric motor to two electric motors, which can be dimensioned correspondingly smaller.
  • An ejector unit for stripping the roll of material from the receptacle can be arranged concentrically to the receptacle in the axial direction.
  • the actuating element can be used, or pneumatic cylinders can be provided, which are formed parallel to the central axis. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.
  • Figure 1 shows a reel changer in a partially shown cross section.
  • FIG. 2 shows the electric motor for driving the roll changer according to FIG. 1 in cross section
  • FIG. 3 shows the side view of the receptacle of the electric motor according to FIG. 2 intended for storing a supply roll;
  • FIG. 4 shows the receptacle according to FIG. 3 in front view
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a drive-less rotary bearing in cross section
  • FIG. 6 shows a schematically illustrated reel changer
  • Fig. 7 shows a hollow shaft motor schematically in cross section
  • FIG. 8 shows a cross section of a central drive with an actuating device which is elongated in the axial direction;
  • FIG. 10 shows a cross section of a drive with an ejector unit
  • 11 shows a reel changer in a side view
  • 12 shows a schematic illustration of a central drive with a brake
  • 13 is a graphic representation of a drive control.
  • a roll changer 01 in particular a web-fed rotary printing press, for storing a supply roll 02 with a width of z. B. 300 mm to 1000 mm, on which a material web, in particular a printing material web, is wound, shown in partial cross section.
  • a motor 03 in particular a synchronous motor 03, is provided for unilaterally driving the supply roll 02.
  • the synchronous motor 03 has a drive shaft 04 which projects beyond the housing of the synchronous motor 03 on the side facing the supply roll 02. This protruding side of the drive shafts 04 serves as a receptacle 06 on which the supply roll 02 can be rotatably mounted.
  • a support arm 08 pivotably mounted on the roll changer 01 can be adjusted in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02, so that the receptacle 06 of the synchronous motor 03 is provided on the inside of the supply roll 02 Sleeve 09 comes into engagement.
  • radially projecting driver elements 11 are provided on the receptacle 06, which are integrally formed on the material of the drive shaft 04 and can transmit a torque to the supply roll 02 in a positive and frictional manner.
  • a further support arm 12 is provided, which is also adjustable by means of an axial adjustment 13 in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02.
  • a drive-less rotary bearing 14 is provided on the support arm 12 and absorbs the weight forces of the supply roll 02 on the side opposite the synchronous motor 03.
  • On the side of the rotary bearing 14 facing the supply roll 02 there is a receptacle 16 which is essentially identical to the one Recording 06 is formed and also comes into engagement on the inside of the sleeve 09.
  • a drive-free shaft 17 is provided, with which the rotary bearing 14 is supported on the support arm 12 in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02, so that larger axial forces can also be absorbed by the rotary bearing 14.
  • At least the distances between the bearings of the two recordings 06; 16 are the same.
  • a bearing of the recording 06; 16 is on the opposite sides of the support arm 08; 12 arranged.
  • a distance between the two bearings of the recording 06; 16 corresponds approximately to the width of the support arm 08; 12th
  • the structure of the synchronous motor 03 is shown enlarged in cross section.
  • the receptacle 06 with the driver elements 11 is machined out of the drive shaft 04 by means of suitable machining processes.
  • An additional cone between the sleeve 09 and the drive shaft 04 can thus be omitted.
  • the synchronous motor 03 is designed in the manner of a field-weakenable synchronous motor 03, whereby it can be operated with a field weakening up to a ratio of 1:10.
  • the motor 03 has six poles and "an electrical excitation.
  • the rotor of the synchronous motor 03 has poles made of permanent magnets and the stator of the synchronous motor 03 has electrical excitation.
  • the permanent magnets preferably have rare earth materials.
  • a continuous standstill torque of the synchronous motor 03 is in the range from 100 Nm to 200 Nm.
  • a maximum torque is in the range from 600 Nm to 800 Nm, in particular around 700 Nm.
  • the synchronous motor 03 also has a theoretical idling speed in the range of 500 rpm. up to 600 rpm.
  • a frequency converter for speed control is connected upstream of the synchronous motor 03.
  • a rotation angle sensor is provided on the motor 03. An axis of rotation of this angle of rotation sensor is arranged coaxially to the axis of rotation of the rotor of the synchronous motor 03.
  • a rotation axis of the supply roll 02 and a rotation axis of the rotor of the synchronous motor 03 are arranged coaxially with one another.
  • a cooling device is provided on the synchronous motor 03, which is designed in the manner of a fan wheel.
  • the synchronous motor 03 itself can be used as a braking device.
  • Another possibility for cooling the motor 03 is cooling by means of water or a cooling fluid.
  • Several motors 03 can be connected to a common coolant supply.
  • the synchronous motor 03 is designed as a slip-on motor.
  • a braking device 24 in particular a friction brake, is arranged on the synchronous motor 03 (FIG. 12).
  • the braking device 24 is preferably designed as a disc brake.
  • the brake 24 supports the braking effect of the motor 03, for. B. when braking the roll of material 02 during a normal stop, especially during a quick stop or during control processes.
  • the brake 24 serves as a holding brake by ⁇ . B. perform the adhesive preparation on the material roll 02.
  • the brake can be regulated, in particular can be changed, controlled or, in another embodiment, can be switched on and off in a clocked manner.
  • the brake device 24, in particular a disc of a disc brake device, is preferably arranged concentrically to the rotor of the electric motor 03 and non-rotatably connected to it, in particular to the hollow shaft 04.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a drive-less rotary bearing 18 that can be used on a reel changer 01.
  • a drive-free shaft 9 is provided to absorb axial forces, with which the rotary bearing 18 is supported on the side opposite the receptacle 16.
  • FIG. 6 shows a schematically illustrated reel changer 01 in cross section.
  • the drive shaft 04 is on the side facing the supply roll 02 over the housing of the synchronous motor 03, not shown, and serves as a receptacle 06; 16 for the supply roll 02.
  • the two recordings 06; 16 of the roll changer 01 each have their own servomotor 21 for adjusting the receptacle 06; 16 in the axial direction of the supply roll 02. It is advantageous if the servomotors 21 with the receptacles 06; 16 are movable. For this purpose, e.g. B. arranged a rack on the carrier of the reel changer 01, engage in each of the actuators 21 driven gears.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a reel changer 01 with a motor 03, preferably a synchronous motor 03, as has already been described, shown schematically in simplified cross section.
  • the electric motor 03 has a hollow shaft 04 as the drive shaft 04, which is connected to a receptacle 05, preferably in one piece, and at the same time is the rotor of the electric motor 03.
  • the holding mandrel 05 is a mandrel 05 and, as the fixing device 26, has adjustable clamping jaws 26, which are abstracted in FIG. 7 and symbolized as a cone. With the clamping jaws 26, the sleeve 27 of a supply roll 02 can be fix.
  • An actuating element 29 is located in the hollow shaft 04.
  • the actuating element 29 is an actuating shaft 29 which is arranged axially to the central axis of the electric motor 03 and which on the side to the holding mandrel 05 with the clamping jaws 26 by means of a mechanism known from the prior art, as for example in FIG which is disclosed in WO 02/24564 A1.
  • the clamping jaws 26 are either pressed outwards against the sleeve 27 or drawn inwards to the central axis.
  • the clamping jaws 26 are retracted when a new supply roll 02 is to be taken up or the sleeve 27 of the supply roll 02 is to be released from the take-up mandrel 05 again.
  • the actuating shaft 29 is adjusted by an actuating device 30 at the end facing away from the arbor 05.
  • the actuating device 30 can be any device known from the prior art, which can move a body under pressure and / or tension in at least two positions.
  • the actuating device 30 can be a fluid-driven piston known from the prior art, which applies its compressive forces in the axial direction to the actuating shaft 29 and is therefore represented symbolically as an arrow in FIG. 7.
  • the hollow shaft 04 has recesses 31 in the form of an axial cylinder, on the side facing away from the holding mandrel 05, in which plate springs 32 are arranged as a spring device 32.
  • the plate springs 32 are delimited by a piston 33 which is fixedly connected to the actuating shaft 29.
  • the plate springs 32 are thus located in a sleeve-shaped intermediate space 31 which is formed on the side facing the mandrel 05 by a fixed stop in the hollow shaft 04 and the movable piston 33 on the opposite side. If the plate springs 32 are in a relaxed idle state, the clamping jaws 26 in the holding mandrel 05 are pushed out as far as possible.
  • the clamping jaws 26 move inwards to the central axis.
  • the sleeve 27 of a supply roll 02 can then be released from the mandrel 05 and a new sleeve 27 can be received.
  • the hollow shaft 04 is rotatably supported in the electric motor 03 via roller bearings 34.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the central drive, which is provided at least on one of two holding mandrels 05 arranged in a known roll changer 01 for holding a material roll 02. 8 shows a partially cut cross section of the electric motor 03 with the hollow shaft 04.
  • the piston 33 is screwed onto the adjusting element 29.
  • the hollow shaft 04 forms a sleeve-shaped cavity with the actuating shaft 29 and the piston 33
  • the piston 33 is pressed by an actuating device 30 in the direction of the holding mandrel 05, not shown, into a working position in order to pivot the clamping jaws 26 shown in FIG. 7 inwards.
  • the actuating device 30 is arranged axially in the extended direction of the actuating shaft 29.
  • the actuating device 30 comprises a membrane cylinder 35, which is controlled pneumatically. This is advantageous because compressed air is usually present in a manufacturing environment. In the rest position, in the relaxed state of the plate spring
  • a so-called transmitter 37 is coupled to the drive shaft 04 via belts or a toothed chain.
  • the encoder 37 detects the exact position and the speed of the electric motor 03 and the electric motor 03 controlled accordingly.
  • FIG. 9 shows the central drive from FIG. 8.
  • the actuating device 30 is designed as a lever mechanism.
  • a lever arm 38 is actuated by a membrane cylinder 35.
  • the membrane cylinder 35 is arranged with a parallel axis to the central axis of the electric motor 03.
  • the lever arm 38 extends across the radius of the electric motor 03 with an extended end.
  • a fixed pivot point is arranged on the outer radius of the electric motor 03 at the shorter end of the lever arm 38.
  • the lever arm 38 is movable in the axial direction and is adjusted by the diaphragm cylinder 35.
  • the lever arm 38 actuated by the membrane cylinder 35 preferably corresponds to 440 length units, the lever arm 38 pressing on the piston 33 preferably corresponding to 130 length units.
  • the diaphragm cylinder 35 can thus be dimensioned correspondingly smaller than in the embodiment according to FIG. 8. This lowers the manufacturing costs and the required fluid pressure for the cylinder 35. Such an arrangement makes the central drive more compact than the embodiment according to FIG. 2.
  • 10 shows a third embodiment of the central drive.
  • two pneumatic cylinders 39 with a stroke of preferably 125 mm, are arranged parallel to the central axis of the electric motor 03 in order to form an ejector unit 40.
  • the ejector unit 40 pushes the sleeve 27 of the supply roll 02 off the mandrel 05 when the supply roll 02 is to be replaced.
  • the ejector unit 40 is positioned stationary on the central drive concentrically with the arbor 05 and thus does not move with the supply roll 02.
  • 10 shows in cross section clearly the clamping jaws 26 of the holding mandrel 05, which press the sleeve 27 of the supply roll 02 radially apart slightly for better fixation.
  • the roll changer 01 has two pairs of receptacles 05; 06; 16 for recording 05; 06; 16 each have a supply roll 02.
  • the drive here is also advantageously carried out by synchronous motors 03.
  • Both pairs of shots 05; 06; 16 can be swiveled around a common swivel axis using two reel-in supply rolls 02 or residual rolls. This pivoting movement is made possible by a servomotor 22.
  • Each pair of shots 05; 06; 16 is only driven on one side by means of a drive motor 03. It is also possible to drive the two drive motors 03 of the two pairs of receptacles 05; 06; 16 to be arranged on the same side of the reel changer 01. The adjustment of the recording 05; 06; 16 in the axial direction of the supply roll '02 takes place via a separate servomotor 21.
  • the torque control of the motors is realized by a digital speed controller with limiter.
  • this speed controller with the setpoint 0 prevents the roll from accelerating uncontrollably by braking the roll to a standstill and holding it electrically.
  • the web tension can be reduced to a predefined value when the machine is at a standstill.
  • FIG. 13 shows an example of a diagram for drive control.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Automatic Tape Cassette Changers (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

The invention relates to a drive pertaining to a reel changer (1), said drive comprising at least one electric motor (3) which is used to rotatably drive a supply roll (2)held in the reel changer and on which the web of material is wound. The electric motor is embodied as a synchronous motor.

Description

Beschreibungdescription
Antriebe eines RollenwechslersDrives of a reel changer
Die Erfindung betrifft Antriebe eines Rollenwechslers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , 6 oder 62.The invention relates to drives of a reel changer according to the preamble of claim 1, 6 or 62.
Aus der EP 1 155 987 A2 ist ein Rollenwechsler für eine Druckmaschine bekannt. Zum Antrieb der Vorratsrollen in diesem Rollenwechsler sind dabei Drehstrom- Asynchronmotoren, allgemeine Drehstrom- oder Wechselstrommotoren, Universalmotoren oder Gleichstrommotoren vorgesehen. Der Antrieb der Vorratsrollen kann dabei nach einer Ausführungsform lediglich auf einer Seite der Vorratsrolle erfolgen, wohingegen die Vorratsrolle auf der gegenüberliegenden Seite antriebslos in einem Drehlager gelagert ist.A roll changer for a printing press is known from EP 1 155 987 A2. Three-phase asynchronous motors, general three-phase or AC motors, universal motors or DC motors are provided for driving the supply rolls in this roll changer. According to one embodiment, the supply rolls can only be driven on one side of the supply roll, whereas the supply roll on the opposite side is mounted without a drive in a rotary bearing.
Aus der DE 102 24 839 A1 ist ebenfalls ein Antrieb für einen Rollenwechsler an einer Druckmaschine bekannt.From DE 102 24 839 A1 a drive for a reel changer on a printing press is also known.
Die DE 94 09754 U1 offenbart eine Wickelmaschine für Binden und Bandagen, wobei die Wickelachse von einem Synchronmotor angetrieben sein kann.DE 94 09754 U1 discloses a winding machine for bandages and bandages, wherein the winding axis can be driven by a synchronous motor.
Die DE 41 26 392 C1 und die DE 31 11 990 C2 beschreiben, dass es auf dem Gebiet der Wickelvorrichtungen bekannt ist, Synchronmotoren zu verwenden.DE 41 26 392 C1 and DE 31 11 990 C2 describe that it is known in the field of winding devices to use synchronous motors.
Die nachveröffentlichte EP 1 460 010 A2 beschreibt eine Maschine mit einem vorzugsweise als Synchronmotor ausgeführten und zum Direktantrieb eines Wickelkerns einer Wickelrolle dienenden Elektromotors.Post-published EP 1 460 010 A2 describes a machine with an electric motor, which is preferably designed as a synchronous motor and is used to directly drive a winding core of a winding roll.
Aus der DE 1 599 036 ist eine Wickelvorrichtung mit einem aus Segmenten zusammengesetzten Spreizkopf bekannt. Die Segmente sind ringförmig um einen mit Nockenflächen versehenen, drehbaren Wickeldorn angeordnet und lassen sich bei axialer Verstellung gegenüber dem Wickeldorn radial auf die Achse des Domes zu oder von dieser wegbewegen. Die Segmente werden durch eine axial in einer Richtung wirkende Feder in ihrer Spreizstellung gehalten. Sie sind durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben, der gegen die Kraft der Feder in entgegengesetzter Richtung wirksam ist, aus der Spreizstellung lösbar.DE 1 599 036 describes a winding device with a segment compound expansion head known. The segments are arranged in a ring around a rotatable mandrel provided with cam surfaces and can be moved radially towards or away from the mandrel axis when axially adjusted relative to the mandrel. The segments are held in their spread position by a spring acting axially in one direction. They can be released from the spreading position by a piston which is pressurized with pressure medium and which acts against the force of the spring in the opposite direction.
Die EP 0 981 443 B1 offenbart einen Hohlwellenmotor eines rotierenden Zylinders oder einer Walze in einer Rotationsdruckmaschine.EP 0 981 443 B1 discloses a hollow shaft motor of a rotating cylinder or a roller in a rotary printing press.
Die EP 1 155 987 A2 bezieht sich auf einen Antrieb für einen Rollenwechsler mit mindestens einem Motor als Zentrumsantrieb einer Papierrolle. Das Drehmoment bzw. die Antriebskraft des Motors wird über Spannzapfen auf den Kern einer Papierrolle übertragen.EP 1 155 987 A2 relates to a drive for a roll changer with at least one motor as the center drive of a paper roll. The torque or the driving force of the motor is transferred to the core of a paper roll via clamping pins.
Die WO 02/24564 A1 beschreibt ein Stellelement für einen Spanndorn in einem Rollenwechsler. Auf dem Spanndorn kann eine Hülse fixiert werden. Zur Fixierung der Hülse am Spanndorn werden durch Druckfedem Kniehebel an vorgesehenen Spannbacken nach außen gedrückt. Ein Stellelement kann zur Betätigung der Spannbacken in einer Hohlwelle axial durch einen fluidgetriebenen Kolben verstellt werden, so dass die Spannbacken nach außen gedrückt werden und die Hülse fixieren. Zum Abstreifen einer verbrauchten Hülse ist am Spanndorn eine Auswerfereinrichtung angeordnet. Die Auswerfereinrichtung ist an der Hohlwelle axial verschiebbar gelagert und rotiert zusammen mit der Hohlwelle um eine Mittelachse in einem Gehäuse.WO 02/24564 A1 describes an adjusting element for a mandrel in a reel changer. A sleeve can be fixed on the mandrel. To fix the sleeve to the mandrel, the toggle lever on the provided clamping jaws is pressed outwards by means of a compression spring. An actuating element can be axially adjusted by a fluid-driven piston to actuate the clamping jaws in a hollow shaft, so that the clamping jaws are pressed outwards and fix the sleeve. An ejector device is arranged on the mandrel for stripping off a used sleeve. The ejector device is axially displaceably mounted on the hollow shaft and rotates together with the hollow shaft about a central axis in a housing.
Bei bekannten Antrieben, die in einem Kernantrieb die Vorratsrolle ohne Zwischenschaltung eines Getriebes oder eines Drehmomentübertragungsmittels, wie einem Gurt, direkt antreiben, wird das Drehmoment über Konen form- und/oder reibschlüssig auf die Hülse einer Vorratrolle übertragen. Die Konen lassen sich nicht spannen. Spannbare Konen sind bei Rollenwechsler mit Gurtantrieb bekannt.In known drives, which drive the supply roll directly in a core drive without the interposition of a transmission or a torque transmission means, such as a belt, the torque is shaped via cones and / or transfer frictionally to the sleeve of a supply roll. The cones cannot be tightened. Clampable cones are known for reel changers with belt drives.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Antriebe eines Rollenwechslers einer Druckmaschine zu schaffen.The invention has for its object to provide drives for a reel changer of a printing press.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 , 6 oder 62 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1, 6 or 62.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebs liegt insbesondere darin, dass als Elektromotor ein feldschwächbarer Synchronmotor vorgesehen ist. Solche Synchronmotoren weisen ein außerordentlich breites Leistungsspektrum auf und können kostengünstig hergestellt werden. Aufgrund ihrer Motorcharakteristik sind sie besonders gut zum Antrieb von Rollenwechslern an einer Druckmaschine geeignet.One advantage of the drive according to the invention is in particular that a field-weakenable synchronous motor is provided as the electric motor. Such synchronous motors have an extremely wide range of performance and can be manufactured inexpensively. Because of their motor characteristics, they are particularly well suited for driving reelstands on a printing press.
Bei bekannten Antriebseinrichtungen für Rollenwechsler sind normalerweise Antriebskonen vorgesehen, die auf der Innenseite der Hülse der Vorratsrolle drehmomentübertragend zum Eingriff kommen. Diese Konen werden durch die Antriebswelle des zum Antrieb vorgesehenen Elektromotors angetrieben. Um eine Vereinfachung und damit eine Kosteneinsparung zu erreichen, ist es nach einer bevorzugten Ausführungsform des Antriebs vorgesehen, dass die Antriebswelle des Synchronmotors selbst drehmomentübertragend an der Vorratsrolle, insbesondere an der Hülse der Vorratsrolle, zum Eingriff bringbar ist. Am Läufer des Synchronmotors ist der Antriebskonus direkt, insbesondere starr, angeordnet.In the case of known drive devices for roll changers, drive cones are normally provided, which engage in a torque-transmitting manner on the inside of the sleeve of the supply roll. These cones are driven by the drive shaft of the electric motor provided for the drive. In order to achieve simplification and thus cost savings, it is provided according to a preferred embodiment of the drive that the drive shaft of the synchronous motor itself can be brought into engagement with the supply roll, in particular on the sleeve of the supply roll, in a torque-transmitting manner. The drive cone is arranged directly, in particular rigidly, on the rotor of the synchronous motor.
Die Mitnehmerelemente an der Antriebswelle, die zur Drehmomentübertragung vorgesehen sind, sollten dabei vorzugsweise starr, insbesondere einstückig, mit der Antriebswelle verbunden sein. Auf diese Weise lassen sich die ansonsten erforderlichen und außerordentlich aufwendigen Stellmechanismen zur Verstellung der Mitnehmerelemente einsparen.The driver elements on the drive shaft, which are provided for torque transmission, should preferably be rigidly connected, in particular in one piece, to the drive shaft. In this way, the otherwise necessary and extremely complex adjustment mechanisms for adjusting the Save driver elements.
Ein Vorteil des Rollenwechslers, der lediglich auf einer Seite mittels eines Elektromotors angetrieben wird, liegt insbesondere darin, dass das antriebslose Drehlager auch Axialkräfte längs der Mittelsachse der Vorratsrolle, insbesondere während des Aufachsvorganges, aufnehmen kann. Im Ergebnis ist es dadurch insbesondere möglich die Axiallagerung auf der Seite des Elektromotors entsprechend schwächer zu dimensionieren.An advantage of the reel changer, which is only driven on one side by means of an electric motor, lies in particular in the fact that the non-driven rotary bearing can also absorb axial forces along the central axis of the supply reel, in particular during the waxing-up process. As a result, it is possible in particular to dimension the axial bearing correspondingly weaker on the side of the electric motor.
Die Aufnahmen zur Lagerung der Vorratsrolle sollten dabei vorzugsweise auf beiden Seiten der Vorratsrolle baugleich ausgebildet sein, um durch Verwendung entsprechender Gleichteile Kosten einsparen zu können. Beide Aufnahmen sollten drehbar gelagert sein, wobei nur eine Aufnahme von dem Synchronmotor angetrieben ist.The receptacles for storing the supply roll should preferably be constructed identically on both sides of the supply roll in order to be able to save costs by using corresponding identical parts. Both receptacles should be rotatably supported, only one receptacle being driven by the synchronous motor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann mit Hilfe des Synchronmotors ein freier Anfang der Vorratsrolle auf die Vorratsrolle zurückgespult werden.In a further advantageous embodiment, a free start of the supply roll can be rewound onto the supply roll with the aid of the synchronous motor.
Ein weiterer Vorteil besteht insbesondere darin, die bisher bekannten Vorzüge eines spannbaren Aufnahmedoms mit den Vorteilen eines direkten Zentralantriebs einer Vorratsrolle zu kombinieren. Dadurch reduzieren sich der Bauteilaufwand und die Komplexität der Mechanik. Die Vorrichtung ist insgesamt kompakter und einfacher bei mindestens genauso hoher Funktionalität aufgebaut. Am Aufnahmedorn lässt sich eine Fixiervorrichtung in eine Arbeitsstellung und in eine Ruhestellung verstellen, um die Hülse einer Vorratsrolle an der Aufnahme zu fixieren und wieder zu lösen. Das Antriebsdrehmoment wird durch eine Hohlwelle als Motorantriebswelle, die vorzugsweise einstückig mit der Aufnahme ausgebildet ist, auf die Vorratsrolle übertragen.Another advantage is, in particular, combining the previously known advantages of a tensionable recording dome with the advantages of a direct central drive of a supply roll. This reduces the component effort and the complexity of the mechanics. Overall, the device is more compact and simpler with functionality that is at least as high. On the mandrel, a fixing device can be adjusted into a working position and a rest position in order to fix the sleeve of a supply roll on the receptacle and to release it again. The drive torque is transmitted to the supply roll by a hollow shaft as a motor drive shaft, which is preferably formed in one piece with the receptacle.
Die Fixiervorrichtung an der Aufnahme kann durch ein in der Hohlwelle axial gelagertes Stellelement betätigt werden. Die Hohlwelle weist Ausnehmungen auf, in denen eine Federvorrichtung angeordnet ist. Die Federvorrichtung sorgt dafür, dass eine Hülsenspannung auf das Stellelement wirkt, so dass das Stellelement die Fixiervorrichtung in eine, die Vorratsrolle fixierende, Ruhestellung zurückführt. Am Stellelement ist auf der der Aufnahme gegenüberliegenden Seite in axialer Lage eine Betätigungsvorrichtung angeordnet, die das Stellelement in eine, die Vorratsrolle lösende, Arbeitsstellung verschiebt. Es wird zusätzlich in der Ruhestellung eine Entkoppelung zwischen der feststehenden Betätigungsvorrichtung und dem sich mit der Hohlwelle rotierenden Stellelement durch einen Abstand zwischen diesen Beiden geschaffen, um eine Reibung zwischen der feststehenden Betätigungsvorrichtung und dem sich drehenden Stellelement zu verhindern.The fixing device on the receptacle can be actuated by an adjusting element which is axially mounted in the hollow shaft. The hollow shaft has recesses in which one Spring device is arranged. The spring device ensures that a sleeve tension acts on the actuating element, so that the actuating element returns the fixing device to a rest position that fixes the supply roll. An actuating device is arranged on the actuating element on the side opposite the receptacle in an axial position, which displaces the actuating element into a working position which releases the supply roll. In the rest position, a decoupling between the fixed actuating device and the actuating element rotating with the hollow shaft is created by a distance between these two in order to prevent friction between the fixed actuating device and the rotating actuating element.
Praktischerweise ist die Betätigungsvorrichtung ein in der verlängerten axialen Richtung des Stellelements angeordneter Membranzylinder. Um den Membranzylinder kleiner dimensionieren zu können und die Vorrichtung kompakter auszubilden, ist die Betätigungsvorrichtung ein Hebelmechanismus mit einem Hebelarm, der von einem Membranzylinder betätigbar ist, der in paralleler Achsrichtung zum Elektromotor angeordnet ist.Conveniently, the actuating device is a membrane cylinder arranged in the extended axial direction of the actuating element. In order to be able to dimension the membrane cylinder smaller and to make the device more compact, the actuation device is a lever mechanism with a lever arm which can be actuated by a membrane cylinder which is arranged in a parallel axial direction to the electric motor.
Zwei Aufnahmedorne zur Führung einer Vorratsrolle können" jeweils einen Elektromotor als Antrieb aufweisen. Dadurch verteilt sich die benötigte Leistung des Drehmoments von einem Elektromotor auf zwei Elektromotoren, die entsprechend kleiner dimensioniert werden können.Two receiving mandrels for guiding a supply roll may have an electric motor as drive ", respectively. As a result, the required power of the torque is distributed from an electric motor to two electric motors, which can be dimensioned correspondingly smaller.
In Achsrichtung konzentrisch zur Aufnahme kann eine Auswerfereinheit zum Abstreifen der Materialrolle von der Aufnahme angeordnet werden. Zur Betätigung der Auswerfereinheit kann entweder das Stellelement verwendet werden oder es können bevorzugt Pneumatikzylinder vorgesehen sein, die parallel zur Mittelachse ausgebildet sind. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.An ejector unit for stripping the roll of material from the receptacle can be arranged concentrically to the receptacle in the axial direction. To actuate the ejector unit, either the actuating element can be used, or pneumatic cylinders can be provided, which are formed parallel to the central axis. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Rollenwechsler im teilweise dargestellten Querschnitt;Figure 1 shows a reel changer in a partially shown cross section.
Fig. 2 den Elektromotor zum Antrieb des Rolienwechslers gemäß Fig. 1 im Querschnitt;FIG. 2 shows the electric motor for driving the roll changer according to FIG. 1 in cross section;
Fig. 3 die zur Lagerung einer Vorratsrolle vorgesehene Aufnahme des Elektromotors gemäß Fig. 2 in seitlicher Ansicht;FIG. 3 shows the side view of the receptacle of the electric motor according to FIG. 2 intended for storing a supply roll;
Fig. 4 die Aufnahme gemäß Fig. 3 in Ansicht von vorne;FIG. 4 shows the receptacle according to FIG. 3 in front view;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines antriebslosen Drehlagers im Querschnitt;Fig. 5 shows a second embodiment of a drive-less rotary bearing in cross section;
Fig. 6 einen schematisch dargestellten Rollenwechsler;6 shows a schematically illustrated reel changer;
Fig. 7 einen Hohlwellenmotor schematisch im Querschnitt;Fig. 7 shows a hollow shaft motor schematically in cross section;
Fig. 8 einen Querschnitt eines Zentralantriebs mit in Achsrichtung verlängerter Betätigungsvorrichtung;8 shows a cross section of a central drive with an actuating device which is elongated in the axial direction;
Fig. 9 einen Querschnitt eines Antriebs mit einem Hebelmechanismus;9 shows a cross section of a drive with a lever mechanism;
Fig. 10 einen Querschnitt eines Antriebs mit einer Auswerfereinheit;10 shows a cross section of a drive with an ejector unit;
Fig. 11 einen Rollenwechsler in einer seitlichen Ansicht; Fig.12 eine schematische Darstellung eines Zentralantriebs mit einer Bremse;11 shows a reel changer in a side view; 12 shows a schematic illustration of a central drive with a brake;
Fig. 13 eine grafische Darstellung einer Antriebsregelung.13 is a graphic representation of a drive control.
In Fig. 1 ist ein Rollenwechsler 01 , insbesondere einer Rollenrotationsdruckmaschine, zur Lagerung einer Vorratsrolle 02 mit einer Breite von z. B. 300 mm bis 1000 mm, auf die eine Materialbahn, insbesondere eine Bedruckstoffbahn, aufgespult ist, im teilweisen Querschnitt dargestellt. Zum einseitigen Antrieb der Vorratsrolle 02 ist ein Motor 03, insbesondere ein Synchronmotor 03, vorgesehen. Der Synchronmotor 03 weist eine Antriebswelle 04 auf, die auf der zur Vorratsrolle 02 gerichteten Seite über das Gehäuse des Synchronmotors 03 übersteht. Diese überstehende Seite der Antriebswellen 04 dient als Aufnahme 06, auf der die Vorratsrolle 02 drehbar gelagert werden kann.In Fig. 1, a roll changer 01, in particular a web-fed rotary printing press, for storing a supply roll 02 with a width of z. B. 300 mm to 1000 mm, on which a material web, in particular a printing material web, is wound, shown in partial cross section. A motor 03, in particular a synchronous motor 03, is provided for unilaterally driving the supply roll 02. The synchronous motor 03 has a drive shaft 04 which projects beyond the housing of the synchronous motor 03 on the side facing the supply roll 02. This protruding side of the drive shafts 04 serves as a receptacle 06 on which the supply roll 02 can be rotatably mounted.
Mittels einer Axialverstellung 07, die in der Art einer Scherenhebelmechanik ausgebildet ist, kann ein am Rollenwechsler 01 schwenkbar gelagerter Tragarm 08 in Richtung der Längsachse der Vorratsrolle 02 verstellt werden, so dass die Aufnahme 06 des Synchronmotors 03 auf der Innenseite der an der Vorratsrolle 02 vorgesehenen Hülse 09 zum Eingriff kommt. Zur Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 04 auf die Hülse 09 sind an der Aufnahme 06 radial überstehende Mitnehmerelemente 11 vorgesehen, die einstückig an das Material der Antriebswelle 04 angeformt sind und ein Drehmoment form- und reibschlüssig auf die Vorratsrolle 02 übertragen können.By means of an axial adjustment 07, which is designed in the manner of a scissor lever mechanism, a support arm 08 pivotably mounted on the roll changer 01 can be adjusted in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02, so that the receptacle 06 of the synchronous motor 03 is provided on the inside of the supply roll 02 Sleeve 09 comes into engagement. For the transmission of torque from the drive shaft 04 to the sleeve 09, radially projecting driver elements 11 are provided on the receptacle 06, which are integrally formed on the material of the drive shaft 04 and can transmit a torque to the supply roll 02 in a positive and frictional manner.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Rollenwechslers 01 ist ein weiterer Tragarm 12 vorgesehen, der ebenfalls mittels einer Axialverstellung 13 in Richtung der Längsachse der Vorratsrolle 02 verstellbar ist. Am Tragarm 12 ist ein antriebsloses Drehlager 14 vorgesehen, das auf der dem Synchronmotor 03 gegenüberliegenden Seite die Gewichtskräfte der Vorratsrolle 02 aufnimmt. Auf der zur Vorratsrolle 02 weisenden Seite des Drehlagers 14 steht eine Aufnahme 16 über, die im Wesentlichen baugleich zur Aufnahme 06 ausgebildet ist und ebenfalls auf der Innenseite der Hülse 09 zum Eingriff kommt. Auf der der Aufnahme 16 gegenüberliegenden Seite des Drehlagers 14 ist eine antriebslose Welle 17 vorgesehen, mit der das Drehlager 14 in Richtung der Längsachse der Vorratsrolle 02 am Tragarm 12 abgestützt ist, so dass auch größere Axialkräfte vom Drehlager 14 aufgenommen werden können.On the opposite side of the roll changer 01, a further support arm 12 is provided, which is also adjustable by means of an axial adjustment 13 in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02. A drive-less rotary bearing 14 is provided on the support arm 12 and absorbs the weight forces of the supply roll 02 on the side opposite the synchronous motor 03. On the side of the rotary bearing 14 facing the supply roll 02, there is a receptacle 16 which is essentially identical to the one Recording 06 is formed and also comes into engagement on the inside of the sleeve 09. On the side of the rotary bearing 14 opposite the receptacle 16, a drive-free shaft 17 is provided, with which the rotary bearing 14 is supported on the support arm 12 in the direction of the longitudinal axis of the supply roll 02, so that larger axial forces can also be absorbed by the rotary bearing 14.
Mindestens die Abstände der Lagerstellen der beiden Aufnahmen 06; 16 sind gleich. Jeweils eine Lagerstelle der Aufnahme 06; 16 ist an den gegenüberliegenden Seiten des Tragarmes 08; 12 angeordnet. Ein Abstand der beiden Lagerstellen der Aufnahme 06; 16 entspricht annähernd der Breite des Tragarmes 08; 12.At least the distances between the bearings of the two recordings 06; 16 are the same. In each case a bearing of the recording 06; 16 is on the opposite sides of the support arm 08; 12 arranged. A distance between the two bearings of the recording 06; 16 corresponds approximately to the width of the support arm 08; 12th
In Fig. 2 ist der Aufbau des Synchronmotors 03 vergrößert im Querschnitt dargestellt. Die Aufnahme 06 mit den Mitnehmerelementen 11 wird durch entsprechend geeignete Bearbeitungsverfahren aus der Antriebswelle 04 herausgearbeitet. Ein zusätzlicher Konus zwischen Hülse 09 und Antriebswelle 04 kann damit entfallen.2, the structure of the synchronous motor 03 is shown enlarged in cross section. The receptacle 06 with the driver elements 11 is machined out of the drive shaft 04 by means of suitable machining processes. An additional cone between the sleeve 09 and the drive shaft 04 can thus be omitted.
Der Synchronmotor 03 ist in der Art eines feldschwächbaren Synchronmotors 03 ausgebildet, wobei er mit einer Feldschwächung bis zu einem Verhältnis 1 : 10 betrieben werden kann. Der Motor 03 weist sechs Pole und "eine elektrische Erregung auf. Insbesondere der Läufer des Synchronmotors 03 weist Pole aus Permanentmagneten auf und der Stator des Synchron motors 03 weist eine elektrische Erregung auf. Die Permanentmagnete weisen vorzugsweise Selten-Erde-Werkstoffe auf.The synchronous motor 03 is designed in the manner of a field-weakenable synchronous motor 03, whereby it can be operated with a field weakening up to a ratio of 1:10. The motor 03 has six poles and "an electrical excitation. In particular, the rotor of the synchronous motor 03 has poles made of permanent magnets and the stator of the synchronous motor 03 has electrical excitation. The permanent magnets preferably have rare earth materials.
Ein Dauerstillstandsmoment des Synchronmotor 03 liegt im Bereich von 100 Nm bis 200 Nm. Ein maximales Drehmoment liegt im Bereich von 600 Nm bis 800 Nm, insbesondere bei ungefähr 700 Nm. Weiter weist der Synchronmotor 03 eine theoretische Leerlaufdrehzahl im Bereich von 500 U/min. bis 600 U/min auf.A continuous standstill torque of the synchronous motor 03 is in the range from 100 Nm to 200 Nm. A maximum torque is in the range from 600 Nm to 800 Nm, in particular around 700 Nm. The synchronous motor 03 also has a theoretical idling speed in the range of 500 rpm. up to 600 rpm.
Dem Synchronmotor 03 ist ein Frequenzumformer zur Drehzahlregelung vorgeschaltet. Außerdem ist am Motor 03 ein Drehwinkelsensor vorgesehen. Eine Rotationsachse dieses Drehwinkelsensors ist koaxial zur Rotationsachse des Läufers des Synchronmotors 03 angeordnet. Des weiteren sind eine Rotationsachse der Vorratsrolle 02 und eine Rotationsachse des Läufers des Synchronmotors 03 koaxial zueinander angeordnet.A frequency converter for speed control is connected upstream of the synchronous motor 03. In addition, a rotation angle sensor is provided on the motor 03. An axis of rotation of this angle of rotation sensor is arranged coaxially to the axis of rotation of the rotor of the synchronous motor 03. Furthermore, a rotation axis of the supply roll 02 and a rotation axis of the rotor of the synchronous motor 03 are arranged coaxially with one another.
Am Synchronmotor 03 ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, die in der Art eines Lüfterrades ausgebildet ist. Im Generatorbetrieb ist der Synchronmotor 03 selbst als Bremseinrichtung einsetzbar.A cooling device is provided on the synchronous motor 03, which is designed in the manner of a fan wheel. In generator mode, the synchronous motor 03 itself can be used as a braking device.
Eine weitere Kühlmöglichkeit des Motors 03 ist die Kühlung mittels Wassers oder eines Kühlfluids. Dabei können mehrere Motoren 03 an einer gemeinsamen Kühlmittelversorgung angeschlossen sein.Another possibility for cooling the motor 03 is cooling by means of water or a cooling fluid. Several motors 03 can be connected to a common coolant supply.
In einer besonderen Ausführungsform ist der Synchronmotor 03 als Aufsteckmotor ausgebildet.In a special embodiment, the synchronous motor 03 is designed as a slip-on motor.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Bremseinrichtung 24, insbesondere eine Reibbremse, am Synchronmotor 03 angeordnet (Fig. 12).In a preferred embodiment, a braking device 24, in particular a friction brake, is arranged on the synchronous motor 03 (FIG. 12).
Die Bremseinrichtung 24 ist vorzugsweise als Scheibenbremse ausgebildet. Die Bremse 24 unterstützt zum Einen die Bremswirkung des Motors 03, z. B. beim Abbremsen der Materialrolle 02 beim normalen Halt, insbesondere beim Schnellstop oder bei Regelvorgängen. Zum Anderen dient die Bremse 24 als Festhaltebremse um ∑. B. die Klebevorbereitung an der Materialrolle 02 durchzuführen. Die Bremse ist regelbar, insbesondere bremskraftveränderbar, ansteuerbar oder in einer anderen Ausführungsform ist sie getaktet ein- und ausschaltbar.The braking device 24 is preferably designed as a disc brake. The brake 24 supports the braking effect of the motor 03, for. B. when braking the roll of material 02 during a normal stop, especially during a quick stop or during control processes. On the other hand, the brake 24 serves as a holding brake by ∑. B. perform the adhesive preparation on the material roll 02. The brake can be regulated, in particular can be changed, controlled or, in another embodiment, can be switched on and off in a clocked manner.
Die Bremseinrichtung 24, insbesondere eine Scheibe einer Scheibenbremseinrichtung, ist vorzugsweise konzentrisch zu dem Läufer des Elektromotors 03 angeordnet und drehfest mit diesem, insbesondere mit der Hohlwelle 04, verbunden.The brake device 24, in particular a disc of a disc brake device, is preferably arranged concentrically to the rotor of the electric motor 03 and non-rotatably connected to it, in particular to the hollow shaft 04.
In Fig. 3 und Fig. 4 ist die Aufnahme 06 mit den Mitnehmerelementen 11 vergrößert dargestellt.3 and 4, the receptacle 06 with the driver elements 11 is shown enlarged.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines antriebslosen Drehlagers 18, das an einem Rollenwechsler 01 eingesetzt werden kann. Wiederum ist zur Abfangung von Axialkräften eine antriebslose Welle 9 vorgesehen, mit der das Drehlager 18 auf der der Aufnahme 16 gegenüberliegenden Seite abgestützt wird.FIG. 5 shows a second embodiment of a drive-less rotary bearing 18 that can be used on a reel changer 01. In turn, a drive-free shaft 9 is provided to absorb axial forces, with which the rotary bearing 18 is supported on the side opposite the receptacle 16.
Fig. 6 zeigt einen schematisch dargestellten Rollenwechsler 01 im Querschnitt. Die Antriebswelle 04 steht auf der zur Vorratsrolle 02 gerichteten Seite über das Gehäuse des nicht dargestellten Synchronmotors 03 über und dient als Aufnahme 06; 16 für die Vorratsrolle 02. Die beiden Aufnahmen 06; 16 des Rollenwechslers 01 weisen jeweils einen eigenen Stellmotor 21 zur Verstellung der Aufnahme 06; 16 in axialer Richtung der Vorratsrolle 02 auf. Vorteilhaft ist es, wenn die Stellmotoren 21 mit den Aufnahmen 06; 16 bewegbar sind. Dazu ist z. B. eine Zahnstange am Träger des Rollenwechslers 01 angeordnet, in die jeweils von den Stellmotoren 21 angetriebene Zahnräder eingreifen.6 shows a schematically illustrated reel changer 01 in cross section. The drive shaft 04 is on the side facing the supply roll 02 over the housing of the synchronous motor 03, not shown, and serves as a receptacle 06; 16 for the supply roll 02. The two recordings 06; 16 of the roll changer 01 each have their own servomotor 21 for adjusting the receptacle 06; 16 in the axial direction of the supply roll 02. It is advantageous if the servomotors 21 with the receptacles 06; 16 are movable. For this purpose, e.g. B. arranged a rack on the carrier of the reel changer 01, engage in each of the actuators 21 driven gears.
In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Rollenwechsler 01 mit einem Motor 03, vorzugsweise einem Synchronmotor 03, wie er bereits beschrieben wurde, schematisch vereinfacht im Querschnitt dargestellt.7 shows a further exemplary embodiment of a reel changer 01 with a motor 03, preferably a synchronous motor 03, as has already been described, shown schematically in simplified cross section.
Der Elektromotor 03, hat als Antriebswelle 04 eine Hohlwelle 04, die mit einer Aufnahme 05, vorzugsweise einstückig, verbunden ist und gleichzeitig Rotor des Elektromotors 03 ist. Der Aufnahmedorn 05 ist ein Spanndorn 05 und hat als Fixiervorrichtung 26 verstellbare Spannbacken 26, die in Fig. 7 abstrahiert und symbolisiert als Konus dargestellt sind. Mit den Spannbacken 26 Iässt sich die Hülse 27 einer Vorratsrolle 02 fixieren. In der Hohlwelle 04 befindet sich ein Stellelement 29. Das Stellelement 29 ist eine zur Mittelachse des Elektromotors 03 axial angeordnete Betätigungswelle 29, die auf der Seite zum Aufnahmedorn 05 mit den Spannbacken 26 durch eine aus dem Stand der Technik bekannte Mechanik, wie sie beispielsweise in der WO 02/24564 A1 offenbart ist, verbunden ist.The electric motor 03 has a hollow shaft 04 as the drive shaft 04, which is connected to a receptacle 05, preferably in one piece, and at the same time is the rotor of the electric motor 03. The holding mandrel 05 is a mandrel 05 and, as the fixing device 26, has adjustable clamping jaws 26, which are abstracted in FIG. 7 and symbolized as a cone. With the clamping jaws 26, the sleeve 27 of a supply roll 02 can be fix. An actuating element 29 is located in the hollow shaft 04. The actuating element 29 is an actuating shaft 29 which is arranged axially to the central axis of the electric motor 03 and which on the side to the holding mandrel 05 with the clamping jaws 26 by means of a mechanism known from the prior art, as for example in FIG which is disclosed in WO 02/24564 A1.
Durch Verschiebung der Betätigungswelle 29 werden die Spannbacken 26 entweder nach außen gegen die Hülse 27 gedrückt oder nach innen zur Mittelachse eingezogen. Die Spannbacken 26 werden eingezogen, wenn eine neue Vorratsrolle 02 aufgenommen werden soll oder die Hülse 27 der Vorratsrolle 02 vom Aufnahmedorn 05 wieder gelöst werden soll.By moving the actuating shaft 29, the clamping jaws 26 are either pressed outwards against the sleeve 27 or drawn inwards to the central axis. The clamping jaws 26 are retracted when a new supply roll 02 is to be taken up or the sleeve 27 of the supply roll 02 is to be released from the take-up mandrel 05 again.
Die Betätigungswelle 29 wird von einer Betätigungsvorrichtung 30 an dem dem Aufnahmedorn 05 abgewandten Ende verstellt. Die Betätigungsvorrichtung 30 kann jede aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung sein, die einen Körper unter Druck und/ oder Zug in mindestens zwei Positionen verschieben kann. Die Betätigungsvorrichtung 30 kann ein aus dem Stand der Technik bekannter fluidangetriebener Kolben sein, der seine Druckkräfte in axialer Richtung auf die Betätigungswelle 29 aufbringt und ist deshalb symbolisch als Pfeil in Fig. 7 dargestellt.The actuating shaft 29 is adjusted by an actuating device 30 at the end facing away from the arbor 05. The actuating device 30 can be any device known from the prior art, which can move a body under pressure and / or tension in at least two positions. The actuating device 30 can be a fluid-driven piston known from the prior art, which applies its compressive forces in the axial direction to the actuating shaft 29 and is therefore represented symbolically as an arrow in FIG. 7.
Die Hohlwelle 04 hat von der dem Aufnahmedorn 05 abgewandten Seite Ausnehmungen 31 in Form eines axialen Zylinders, in dem Tellerfedern 32 als Federvorrichtung 32 angeordnet sind. Die Tellerfedern 32 werden von einem Kolben 33 begrenzt, der mit der Betätigungswelle 29 fest verbunden ist. Die Tellerfedern 32 befinden sich also in einem hülsenförmigen Zwischenraum 31 , der auf der zum Spanndorn 05 gerichteten Seite durch einen ortsfesten Anschlag in der Hohlwelle 04 und dem beweglichen Kolben 33 auf der entgegengesetzten Seite gebildet wird. Sind die Tellerfedern 32 in einem entspannten Ruhezustand, so sind die Spannbacken 26 im Aufnahmedorn 05 maximal nach außen gedrückt. Wird der Kolben 33 in einem Arbeitszustand von der Betätigungsvorrichtung 30 in Richtung Aufnahmedorn 05 gedrückt, so bewegen sich die Spannbacken 26 zur Mittelachse nach innen. Die Hülse 27 einer Vorratsrolle 02 kann dann vom Aufnahmedorn 05 gelöst werden und eine neue Hülse 27 kann aufgenommen werden. Die Hohlwelle 04 ist im Elektromotor 03 über Wälzlager 34 drehbar gelagert.The hollow shaft 04 has recesses 31 in the form of an axial cylinder, on the side facing away from the holding mandrel 05, in which plate springs 32 are arranged as a spring device 32. The plate springs 32 are delimited by a piston 33 which is fixedly connected to the actuating shaft 29. The plate springs 32 are thus located in a sleeve-shaped intermediate space 31 which is formed on the side facing the mandrel 05 by a fixed stop in the hollow shaft 04 and the movable piston 33 on the opposite side. If the plate springs 32 are in a relaxed idle state, the clamping jaws 26 in the holding mandrel 05 are pushed out as far as possible. If the piston 33 is in a working state by the actuating device 30 pressed in the direction of the mandrel 05, the clamping jaws 26 move inwards to the central axis. The sleeve 27 of a supply roll 02 can then be released from the mandrel 05 and a new sleeve 27 can be received. The hollow shaft 04 is rotatably supported in the electric motor 03 via roller bearings 34.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Zentralantriebs, der zumindest an einer von zwei zur Aufnahme 05 einer Materialrolle 02 angeordneten Aufnahmedornen 05 in einem bekannten Rollenwechsler 01 vorgesehen ist. Die Fig. 8 zeigt einen teilweise aufgeschnittenen Querschnitt des Elektromotors 03 mit der Hohlwelle 04. Die Hohlwelle8 shows a further embodiment of the central drive, which is provided at least on one of two holding mandrels 05 arranged in a known roll changer 01 for holding a material roll 02. 8 shows a partially cut cross section of the electric motor 03 with the hollow shaft 04. The hollow shaft
04 ist mittels Wälzlagern 34 drehbar gelagert und bildet gleichzeitig die Antriebswelle 04 des Elektromotors 03 aus. Aus Gründen der Vereinfachung ist der bekannte Spanndorn04 is rotatably supported by means of roller bearings 34 and at the same time forms the drive shaft 04 of the electric motor 03. For the sake of simplicity, the well-known mandrel is
05 nicht dargestellt. Am Stellelement 29 ist der Kolben 33 angeschraubt. Die Hohlwelle 04 bildet mit der Betätigungswelle 29 und dem Kolben 33 einen hülsenförmigen Hohlraum05 not shown. The piston 33 is screwed onto the adjusting element 29. The hollow shaft 04 forms a sleeve-shaped cavity with the actuating shaft 29 and the piston 33
31 , in dem die Tellerfedem 32 angeordnet sind. Es hat sich als praktisch erwiesen, vorzugsweise 45 - 57 Tellerfedern 32 einzusetzen. Der Kolben 33 wird von einer Betätigungsvorrichtung 30 in Richtung des nicht dargestellten Aufnahmedorns 05 in eine Arbeitsstellung gedrückt, um die, in Fig. 7 gezeigten Spannbacken 26 nach innen zu schwenken. Die Betätigungsvorrichtung 30 ist in dieser besonderen Ausführungsform axial in verlängerter Richtung der Betätigungswelle 29 angeordnet. Die Betätigungsvorrichtung 30 umfasst einen Membranzylinder 35, der pneumatisch angesteuert wird. Dies ist vorteilhaft, da Pressluft in einer Fertigungsumgebung gewöhnlich vorhanden ist. In der Ruhestellung, im entspannten Zustand der Tellerfedem31, in which the plate springs 32 are arranged. It has proven to be practical to preferably use 45-57 disc springs 32. The piston 33 is pressed by an actuating device 30 in the direction of the holding mandrel 05, not shown, into a working position in order to pivot the clamping jaws 26 shown in FIG. 7 inwards. In this particular embodiment, the actuating device 30 is arranged axially in the extended direction of the actuating shaft 29. The actuating device 30 comprises a membrane cylinder 35, which is controlled pneumatically. This is advantageous because compressed air is usually present in a manufacturing environment. In the rest position, in the relaxed state of the plate spring
32, berühren sich der Kolben 33 und ein Anschlagstößel 36 des Membranzylinders 35 nicht. Somit wird einer Reibung zwischen dem stehenden Anschlagstößel 36 und dem sich drehenden Kolben 33 vermieden.32, the piston 33 and a stop plunger 36 of the diaphragm cylinder 35 do not touch. Friction between the standing stop plunger 36 and the rotating piston 33 is thus avoided.
Zur Steuerung des Synchronmotors 03 ist ein sogenannter Geber 37 über Riemen oder eine Zahnkette an die Antriebswelle 04 gekoppelt. Mit dem Geber 37 wird die genaue Stellung und die Geschwindigkeit des Elektromotors 03 detektiert und der Elektromotor 03 entsprechend angesteuert. Im Übrigen wird auf die speziell gezeigte Anordnung, auf deren zeichnerische Darstellung ausdrücklich als wesentlich verwiesen.To control the synchronous motor 03, a so-called transmitter 37 is coupled to the drive shaft 04 via belts or a toothed chain. The encoder 37 detects the exact position and the speed of the electric motor 03 and the electric motor 03 controlled accordingly. For the rest, reference is expressly made to the specially shown arrangement, to the graphic representation of which it is essential.
Die Fig. 9 zeigt den Zentralantrieb aus Fig. 8. Der wesentliche Unterschied ist hier, dass die Betätigungsvorrichtung 30 als Hebelmechanismus ausgebildet ist. Ein Hebelarm 38 wird von einem Membranzylinder 35 betätigt. Der Membranzylinder 35 ist mit einer parallelen Achse zur Mittelachse des Elektromotors 03 angeordnet. Der Hebelarm 38 erstreckt sich quer über den Radius des Elektromotors 03 mit einem verlängerten Ende. Am äußeren Radius des Elektromotors 03 am kürzeren Ende des Hebelarms 38 ist ein feststehender Schwenkpunkt angeordnet. Am gegenüberliegenden Ende ist der Hebelarm 38 in axialer Richtung beweglich und wird vom Membranzylinder 35 verstellt. In Höhe des bewegbaren Kolbens 33 befindet sich ein Ring oder eine Kugel, die auf den Kolben 33 zur Betätigung des Stellelements 29 drückt, wenn der Hebelarm 38 vom Membranzylinder 35 in axialer Richtung zum Spanndorn 05 geschwenkt wird. Das Hebel- bzw. Übersetzungsverhältnis des Hebelarms 38 beträgt hier vorzugsweise i = 3,4, d. h. der vom Membranzylinder 35 betätigte Hebelarm 38 entspricht vorzugsweise 440 Längeneinheiten, wobei der auf den Kolben 33 drückende Hebelarm 38 vorzugsweise 130 Längeneinheiten entspricht. Somit kann der Membranzylinder 35 entsprechend kleiner als in der Ausführungsform nach Fig. 8 dimensioniert werden. Dies senkt die Fertigungskosten und den benötigten Fluiddruck für den Zylinder 35. Eine solche Anordnung gestaltet den Zentralantrieb kompakter als die Ausführungsform gemäß Fig. 2.FIG. 9 shows the central drive from FIG. 8. The main difference here is that the actuating device 30 is designed as a lever mechanism. A lever arm 38 is actuated by a membrane cylinder 35. The membrane cylinder 35 is arranged with a parallel axis to the central axis of the electric motor 03. The lever arm 38 extends across the radius of the electric motor 03 with an extended end. A fixed pivot point is arranged on the outer radius of the electric motor 03 at the shorter end of the lever arm 38. At the opposite end, the lever arm 38 is movable in the axial direction and is adjusted by the diaphragm cylinder 35. At the level of the movable piston 33 there is a ring or a ball which presses on the piston 33 to actuate the actuating element 29 when the lever arm 38 is pivoted from the diaphragm cylinder 35 in the axial direction to the mandrel 05. The lever or transmission ratio of the lever arm 38 here is preferably i = 3.4, d. H. the lever arm 38 actuated by the membrane cylinder 35 preferably corresponds to 440 length units, the lever arm 38 pressing on the piston 33 preferably corresponding to 130 length units. The diaphragm cylinder 35 can thus be dimensioned correspondingly smaller than in the embodiment according to FIG. 8. This lowers the manufacturing costs and the required fluid pressure for the cylinder 35. Such an arrangement makes the central drive more compact than the embodiment according to FIG. 2.
Die Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform des Zentralantriebs. In dieser Ausführungsform sind zwei Pneumatikzylinder 39, mit einem Hub von vorzugsweise 125 mm, parallel zur Mittelachse des Elektromotors 03 angeordnet, um eine Auswerfereinheit 40 auszubilden. Die Auswerfereinheit 40 schiebt die Hülse 27 der Vorratsrolle 02 vom Spanndorn 05, wenn die Vorratsrolle 02 ausgewechselt werden soll. Die Auswerfereinheit 40 ist ortsfest konzentrisch zum Aufnahmedorn 05 am Zentralantrieb positioniert und bewegt sich somit nicht mit der Vorratsrolle 02 mit. Die Fig. 10 zeigt im Querschnitt deutlich die Spannbacken 26 des Aufnahmedorns 05, die die Hülse 27 der Vorratsrolle 02 zur besseren Fixierung radial leicht auseinander drücken. Eine solche feste Fixierung ist wichtig, da eine Vorratsrolle 02 ein Gewicht von über 1000 kg haben kann und somit große Drehmomente auftreten können. Die dazugehörige Mechanik für derartige Spannbacken 26 ist aus dem Stand der Technik bekannt und deshalb nicht dargestellt. Der Zentralantrieb ist ferner wie in Fig. 7 bis 9 beschrieben aufgebaut.10 shows a third embodiment of the central drive. In this embodiment, two pneumatic cylinders 39, with a stroke of preferably 125 mm, are arranged parallel to the central axis of the electric motor 03 in order to form an ejector unit 40. The ejector unit 40 pushes the sleeve 27 of the supply roll 02 off the mandrel 05 when the supply roll 02 is to be replaced. The ejector unit 40 is positioned stationary on the central drive concentrically with the arbor 05 and thus does not move with the supply roll 02. 10 shows in cross section clearly the clamping jaws 26 of the holding mandrel 05, which press the sleeve 27 of the supply roll 02 radially apart slightly for better fixation. Such a firm fixation is important since a supply roll 02 can have a weight of over 1000 kg and thus high torques can occur. The associated mechanism for such clamping jaws 26 is known from the prior art and is therefore not shown. The central drive is also constructed as described in FIGS. 7 to 9.
In Fig. 11 ist ein Rollenwechsler mit zwei Synchronmotoren 03 dargestellt. Der Rollenwechsler 01 weist zwei Paare von Aufnahmen 05; 06; 16 zur Aufnahme 05; 06; 16 jeweils einer Vorratsrolle 02 auf. Der Antrieb erfolgt hier vorteilhafter Weise ebenfalls durch Synchronmotoren 03.11 shows a reel changer with two synchronous motors 03. The roll changer 01 has two pairs of receptacles 05; 06; 16 for recording 05; 06; 16 each have a supply roll 02. The drive here is also advantageously carried out by synchronous motors 03.
Beide Paare von Aufnahmen 05; 06; 16 sind mit zwei aufgeachsten Vorratsrollen 02 bzw. Restrollen um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar. Diese Schwenkbewegung wird über einen Stellmotor 22 ermöglicht. Jedes Paar von Aufnahmen 05; 06; 16 ist dabei nur einseitig mittels eines Antriebsmotors 03 angetrieben. Auch ist es möglich, die beiden Antriebsmotoren 03 der beiden Paare von Aufnahmen 05; 06; 16 auf der gleichen Seite des Rollenwechslers 01 anzuordnen. Die Verstellung der Aufnahme 05; 06; 16 in axialer Richtung der Vorratsrolle' 02 erfolgt über einen eigenen Stellmotor 21.Both pairs of shots 05; 06; 16 can be swiveled around a common swivel axis using two reel-in supply rolls 02 or residual rolls. This pivoting movement is made possible by a servomotor 22. Each pair of shots 05; 06; 16 is only driven on one side by means of a drive motor 03. It is also possible to drive the two drive motors 03 of the two pairs of receptacles 05; 06; 16 to be arranged on the same side of the reel changer 01. The adjustment of the recording 05; 06; 16 in the axial direction of the supply roll '02 takes place via a separate servomotor 21.
Der sich ständig ändernde Durchmesser der Rolle (dRoιie) und die konstante Bahnspannung (FBahπ) bewirken über die Beziehung Mιιe = FBahn * R0|le / 2 die Notwendigkeit eines weiten Stellbereiches des Bremsmomentes (Mιιe) der Rolle, der dem Durchmesser entsprechend gesteuert oder über einen Zugkraftregler geregelt werden muss.The constantly changing diameter of the roll (d Ro ιie) and the constant web tension (F Ba hπ) bring about the relationship M ιι e = F web * R0 | le / 2 the need for a wide adjustment range of the braking torque (M ιι e ) of the roller, which must be controlled according to the diameter or regulated via a traction controller.
Um die Zugspannung der Bahn mit einer hohen Genauigkeit auf dem gewünschten Sollwert zu halten ist es nötig, den genauen Durchmesser der Rolle zu bestimmen. Da Rollen mit unterschiedlichen Anfangsradien verwendet werden, ist es sinnvoll, die Bestimmung des Rollendurchmessers automatisch mit Hilfe des Maschinenleitwertes vorzunehmen. Ist der Durchmesser bekannt, wird über die Beziehung Mιιθ = Fßa π * d||θ / 2 der gewünschte Kraftsollwert an der Bahn gesteuert. Dabei werden geschwindigkeitsabhängige Nichtlinearitäten ebenso kompensiert wie die Reibung der Rolle. Ein optionaler, überlagerter PID-Regler gleicht zusätzlich unbekannte Störgrößen sowie Veränderungen der Systemgrößen mit Hilfe des Bahnspannung-Ist-Wertes aus.In order to keep the tension of the web at the desired setpoint with high accuracy, it is necessary to determine the exact diameter of the roll. Since rollers with different starting radii are used, it makes sense to use the Determining the roll diameter automatically using the machine conductance. If the diameter is known, the relationship M ιι θ = Fßa π * d || θ / 2 controlled the desired force setpoint on the web. Speed-dependent non-linearities are compensated for as well as the friction of the roller. An optional, superimposed PID controller also compensates for unknown disturbance variables as well as changes in the system variables with the help of the actual web tension value.
Die Momentsteuerung der Motoren ist durch einen digitalen Drehzahlregler mit Begrenzer realisiert. Dieser Drehzahlregler mit dem Sollwert 0 verhindert bei einem Bahnriss, dass die Rolle unkontrolliert beschleunigt, in dem er die Rolle in diesem Fall bis zum Stillstand abbremst und elektrisch hält.The torque control of the motors is realized by a digital speed controller with limiter. In the event of a web break, this speed controller with the setpoint 0 prevents the roll from accelerating uncontrollably by braking the roll to a standstill and holding it electrically.
Zusätzlich Iässt sich die Bahnspannung bei Stillstand auf einen vordefinierten Wert absenken.In addition, the web tension can be reduced to a predefined value when the machine is at a standstill.
Die Fig. 13 zeigt beispielhaft ein Diagramm zur Antriebsregelung. 13 shows an example of a diagram for drive control.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
01 Rollenwechsler01 reel changer
02 Vorratsrolle, Materialrolle02 Supply roll, material roll
03 Motor, Elektromotor, Synchron motor, Antriebsmotor03 Motor, electric motor, synchronous motor, drive motor
04 Antriebswelle, Hohlwelle04 drive shaft, hollow shaft
05 Aufnahme, Aufnahmedorn, Spanndorn05 Pick, mandrel, mandrel
06 Aufnahme06 recording
07 Axialverstellung07 axial adjustment
08 Tragarm08 support arm
09 Hülse09 sleeve
10 -10 -
11 Mitnehmerelement11 driver element
12 Tragarm12 support arm
13 Axialverstellung13 axial adjustment
14 Drehlager14 swivel bearings
15 -15 -
16 Aufnahme16 recording
17 Welle17 wave
18 Drehlager18 swivel bearings
19 Welle19 wave
20 - 1 Stellmotor 2 Stellmotor 3 - 4 Bremseinrichtung, Bremse 5 - 6 Fixiervorrichtung, Spannbacken 7 Hülse Stellelement, Betätigungswelle Betätigungsvorrichtung, Auswerfereinheit Ausnehmungen, Zwischenraum, Hohlraum Federvorrichtung, Tellerfedem Kolben Wälzlager Zylinder, Membranzylinder Anschlagstößel Geber Hebelarm Pneumatikzylinder Auswerfereinheit 20 - 1 servomotor 2 servomotor 3 - 4 brake device, brake 5 - 6 fixing device, clamping jaws 7 sleeve Control element, actuating shaft actuating device, ejector unit recesses, intermediate space, cavity spring device, disc spring piston roller bearing cylinder, diaphragm cylinder stop tappet sender lever arm pneumatic cylinder ejector unit

Claims

Ansprüche Expectations
1. Antrieb eines Rollenwechslers (01) mit zumindest einem Elektromotor (03), durch den eine im Rollenwechsler (01) auf einer Aufnahme (06) gehaltene Materialrolle (02), auf die eine Materialbahn aufgespult ist, rotatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (03) als Synchronmotor (03) ausgebildet ist.1. Drive of a roll changer (01) with at least one electric motor (03), by means of which a material roll (02) held in the roll changer (01) on a receptacle (06) and onto which a material web is wound, can be driven in rotation, characterized in that that the electric motor (03) is designed as a synchronous motor (03).
2. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (04) des Synchronmotors (03) unmittelbar drehmomentübertragend an der Materialrolle (02) zum Eingriff bringbar ist.2. Drive according to claim 1, characterized in that a drive shaft (04) of the synchronous motor (03) can be brought directly into engagement with the material roll (02) in a torque-transmitting manner.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (04) radial überstehende Mitnehmerelemente (11 ) aufweist, die ein Drehmoment form- und reibschlüssig auf die Materialrolle (02) übertragen.3. Drive according to claim 2, characterized in that the drive shaft (04) has radially projecting driver elements (11) which transmit a positive and frictional torque to the material roll (02).
4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (11) starr, insbesondere einstückig, mit der Antriebswelle (04) verbunden sind.4. Drive according to claim 3, characterized in that the driver elements (11) are rigid, in particular in one piece, connected to the drive shaft (04).
5. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (04) des Synchronmotors (03) als Hohlwelle (04) ausgebildet ist.5. Drive according to claim 1, characterized in that a drive shaft (04) of the synchronous motor (03) is designed as a hollow shaft (04).
6. Antrieb eines Rollenwechslers (01) mit zumindest einem Elektromotor (03), der eine Antriebswelle (04) in koaxialer zentraler Lage zu einer eine Materialrolle (02) haltenden Aufnahme (05; 06; 16) aufweist, wobei die Antriebswelle (04) die Aufnahme (05; 06; 16) rotatorisch antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (04) als Hohlwelle (04) ausgebildet ist.6. Drive of a roll changer (01) with at least one electric motor (03), which has a drive shaft (04) in a coaxial central position with a receptacle (05; 06; 16) holding a material roll (02), the drive shaft (04) drives the receptacle (05; 06; 16) in rotation, characterized in that the drive shaft (04) is designed as a hollow shaft (04).
7. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hohlwelle (04) ein verstellbares Stellelement (29) angeordnet ist.7. Drive according to claim 5 or 6, characterized in that an adjustable adjusting element (29) is arranged in the hollow shaft (04).
8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (29) eine Betätigungswelle (29) ist.8. Drive according to claim 7, characterized in that the adjusting element (29) a Actuating shaft (29).
9. Antrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (04) Ausnehmungen (31 ) aufweist, in denen eine Federvorrichtung (32) angeordnet ist, die das Stellelement (29) in eine Ruhestellung zurückschieben.9. Drive according to claim 7 or 8, characterized in that the hollow shaft (04) has recesses (31) in which a spring device (32) is arranged which push the actuating element (29) back into a rest position.
10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorrichtung (32) Tellerfedern (32) sind.10. Drive according to claim 9, characterized in that the spring device (32) are disc springs (32).
11. Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Stellelement (29) in axialer Lage auf der der Aufnahme (05) gegenüberliegenden Seite eine Betätigungsvorrichtung (30) angeordnet ist, die das Stellelement (29) in eine Arbeitsstellung verschiebt.11. Drive according to one of claims 7 to 10, characterized in that an actuating device (30) is arranged on the adjusting element (29) in the axial position on the side opposite the receptacle (05), which displaces the adjusting element (29) into a working position ,
12. Antrieb nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (30) einen Membranzylinder (35) aufweist.12. Drive according to claim 11, characterized in that the actuating device (30) has a membrane cylinder (35).
13. Antrieb nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (30) einen Hebelmechanismus aufweist.13. Drive according to claim 11, characterized in that the actuating device (30) has a lever mechanism.
14. Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelmechanismus von einem Membranzylinder (35) in paralleler Achsrichtung zum Elektromotor (03) betätigbar ist.14. Drive according to claim 13, characterized in that the lever mechanism of a membrane cylinder (35) in the parallel axis direction to the electric motor (03) can be actuated.
15. Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Materialrolle (02) durch Verstellung des Stellelements (29) mittels einer Fixiervorrichtung (26) auf der Aufnahme (05) fixiert wird.15. Drive according to one of claims 7 to 9 or 11, characterized in that the material roll (02) is fixed by adjusting the adjusting element (29) by means of a fixing device (26) on the receptacle (05).
16. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 , 6 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in Achsrichtung konzentrisch zur Aufnahme (05; 06) eine Auswerfereinheit (30) zum Abstreifen der Materialrolle (02) von der Aufnahme (05; 06) ausgebildet ist.16. Drive according to one of claims 1, 6 or 11, characterized in that in Axial direction concentric to the receptacle (05; 06) is an ejector unit (30) for stripping the material roll (02) from the receptacle (05; 06).
17. Antrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfereinheit (30) durch Verstellung des Stellelements (29) betätigbar ist.17. Drive according to claim 16, characterized in that the ejector unit (30) can be actuated by adjusting the adjusting element (29).
18. Antrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfereinheit (30) mittels in Achsrichtung zur Aufnahme (05; 06) angeordneten Pneumatikzylindern betätigbar ist.18. Drive according to claim 17, characterized in that the ejector unit (30) can be actuated by means of pneumatic cylinders arranged in the axial direction for receiving (05; 06).
19. Antrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (04) mit der Aufnahme (05) einstückig ausgebildet ist.19. Drive according to one of claims 5 or 6, characterized in that the hollow shaft (04) with the receptacle (05) is integrally formed.
20. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (03) ein Synchronmotor (03) ist.20. Drive according to claim 6, characterized in that the electric motor (03) is a synchronous motor (03).
21. Antrieb nach Anspruch 1 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) als feldschwächbarer Synchronmotor (03) ausgebildet ist.21. Drive according to claim 1 or 20, characterized in that the synchronous motor (03) is designed as a field-weakenable synchronous motor (03).
22. Antrieb nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feldschwächung des Synchronmotors (03) bis zu einem Verhältnis von 1 :10 vorgesehen ist.22. Drive according to claim 21, characterized in that the field weakening of the synchronous motor (03) is provided up to a ratio of 1:10.
23. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 , 6 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (03) sechs Pole aufweist.23. Drive according to one of claims 1, 6 or 20, characterized in that the electric motor (03) has six poles.
24. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) eine elektrische Erregung aufweist.24. Drive according to one of claims 1 or 20 to 22, characterized in that the synchronous motor (03) has an electrical excitation.
25. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) eine Permanenterregung aufweist.25. Drive according to one of claims 1 or 20 to 24, characterized in that the synchronous motor (03) has permanent excitation.
26. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer des Synchronmotors (03) Pole aus Permanentmagneten aufweist.26. Drive according to one of claims 1 or 20 to 25, characterized in that the rotor of the synchronous motor (03) has poles made of permanent magnets.
27. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) ein Dauerstillstandsmoment im Bereich von 100 Nm bis 200 Nm aufweist.27. Drive according to one of claims 1 or 20 to 26, characterized in that the synchronous motor (03) has a permanent standstill torque in the range from 100 Nm to 200 Nm.
28. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) ein maximales Drehmoment im Bereich von 600 bis 800 Nm, insbesondere ungefähr 700 Nm, aufweist.28. Drive according to one of claims 1 or 20 to 27, characterized in that the synchronous motor (03) has a maximum torque in the range from 600 to 800 Nm, in particular approximately 700 Nm.
29. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronmotor (03) eine theoretische Leerlaufdrehzahl im Bereich von 500 U/min bis 600 U/min aufweist.29. Drive according to one of claims 1 or 20 to 28, characterized in that the synchronous motor (03) has a theoretical idling speed in the range from 500 rpm to 600 rpm.
30. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass dem Synchronmotor (03) ein Frequenzumformer zur Drehzahlregelung vorgeschaltet ist.30. Drive according to one of claims 1 or 20 to 29, characterized in that the synchronous motor (03) is preceded by a frequency converter for speed control.
31. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass am Synchronmotor (03) ein Drehwinkelsensor vorgesehen ist.31. Drive according to one of claims 1 or 20 to 30, characterized in that a rotation angle sensor is provided on the synchronous motor (03).
32. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass am Synchronmotor (03) eine Kühleinrichtung, insbesondere ein Lüfterrad, vorgesehen ist.32. Drive according to one of claims 1 or 20 to 31, characterized in that a cooling device, in particular a fan wheel, is provided on the synchronous motor (03).
33. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 , 6 oder 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass am Elektromotor (03) eine Bremseinrichtung (24) vorgesehen ist.33. Drive according to one of claims 1, 6 or 20 to 32, characterized in that that a braking device (24) is provided on the electric motor (03).
34. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 , 6 oder 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (03) im Generatorbetrieb als Bremseinrichtung (24) einsetzbar ist.34. Drive according to one of claims 1, 6 or 20 to 33, characterized in that the electric motor (03) can be used as a braking device (24) in generator operation.
35. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsachse eines Drehwinkelsensors koaxial zur Rotationsachse eines Läufers des Elektromotors (03) angeordnet ist.35. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that an axis of rotation of a rotation angle sensor is arranged coaxially to the axis of rotation of a rotor of the electric motor (03).
36. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsachse der Materialrolle (02) und eine Rotationsachse eines Läufers des Elektromotors (03) koaxial zueinander angeordnet sind.36. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that an axis of rotation of the material roll (02) and an axis of rotation of a rotor of the electric motor (03) are arranged coaxially to one another.
37. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsachse der Materialrolle (02) und eine Rotationsachse eines Läufers des Elektromotors (03) gleiche Drehzahl aufweisen.37. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that an axis of rotation of the material roll (02) and an axis of rotation of a rotor of the electric motor (03) have the same speed.
38. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialrolle -'(02) eine Hülse (09; 27) aufweist.38. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that the material roll - '(02) has a sleeve (09; 27).
39. Antrieb nach Anspruch 1 , 6 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass in jedes Ende der beiden Enden der Materialrolle (02) eine Aufnahme (05; 06; 16) eingreift.39. Drive according to claim 1, 6 or 38, characterized in that a receptacle (05; 06; 16) engages in each end of the two ends of the material roll (02).
40. Antrieb nach Anspruch 1 , 6 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aufnahmen (05; 06; 16) zur Lagerung der Materialrolle (02) angeordnet sind, dass beide Aufnahmen (05; 06; 16) drehbar gelagert sind und dass nur eine der beiden Aufnahmen (05; 16) von dem Elektromotor (03) angetrieben ist.40. Drive according to claim 1, 6 or 39, characterized in that two receptacles (05; 06; 16) for mounting the material roll (02) are arranged, that both receptacles (05; 06; 16) are rotatably mounted and that only one of the two receptacles (05; 16) is driven by the electric motor (03).
41. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (06; 16) radial unbewegliche Mitnehmer aufweisen, und dass die Aufnahmen (06; 16) formschlüssig in eine Hülse (09) der aufgeachsten Materialrolle (02) gepresst sind.41. Drive according to claim 39, characterized in that the receptacles (06; 16) have radially immobile drivers, and that the receptacles (06; 16) are positively pressed into a sleeve (09) of the reeled material roll (02).
42. Antrieb nach Anspruch 39 oder 41 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem antriebslosen Drehlager (14; 18) Axialkräfte längs der Mittelachse der Materialrolle (02) während des Aufachsvorganges aufgenommen werden können.42. Drive according to claim 39 or 41, characterized in that in a drive-less rotary bearing (14; 18) axial forces along the central axis of the material roll (02) can be absorbed during the waxing-up process.
43. Antrieb nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (06), insbesondere ein Konus, zur Lagerung der Materialrolle (02) auf der vom Elektromotor (03) angetriebenen Seite baugleich zur Aufnahme (16) auf der antriebslosen Seite ausgebildet ist.43. Drive according to claim 40, characterized in that the receptacle (06), in particular a cone, for supporting the material roll (02) on the side driven by the electric motor (03) is constructed identically to the receptacle (16) on the non-drive side.
44. Antrieb nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (14, 18) mit einer Axialverstellung (07; 13) relativ zum Rollenwechsler (01) axial in Richtung der Mittelachse der Materialrolle (02) verstellbar ist.44. Drive according to claim 42, characterized in that the rotary bearing (14, 18) with an axial adjustment (07; 13) relative to the reel changer (01) is axially adjustable in the direction of the central axis of the material roll (02).
45. Antrieb nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverstellung (07; 13) in der Art einer Scherenhebelmechanik ausgebildet ist.45. Drive according to claim 44, characterized in that the axial adjustment (07; 13) is designed in the manner of a scissor lever mechanism.
46. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Abstände der Lagerstellen der beiden Aufnahmen (06; 16) jeweils gleich sind.46. Drive according to claim 39, characterized in that at least the distances between the bearing points of the two receptacles (06; 16) are each the same.
47. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Lagerstelle der Aufnahme (06; 16) an den gegenüberliegenden Seiten des Tragarms (08; 12) angeordnet ist.47. Drive according to claim 39, characterized in that one bearing point of the receptacle (06; 16) is arranged on the opposite sides of the support arm (08; 12).
48. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der beiden Lagerstellen der Aufnahme (06; 16) annähern der Breite des Tragarmes (08; 12) entspricht.48. Drive according to claim 39, characterized in that a distance between the two bearing points of the receptacle (06; 16) corresponds to the width of the support arm (08; 12).
49. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (06; 16) baugleiche Lagerungen aufweisen. 49. Drive according to claim 39, characterized in that the receptacles (06; 16) have identical bearings.
50. Antrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von Aufnahmen (05; 06; 16) zur Aufnahme jeweils einer Materialrolle (02) oder einer Restrolle angeordnet sind.50. Drive according to claim 39, characterized in that two pairs of receptacles (05; 06; 16) are arranged for receiving a respective material roll (02) or a residual roll.
51. Antrieb nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Paare von Aufnahmen (05; 06; 16) um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar sind.51. Drive according to claim 50, characterized in that the two pairs of receptacles (05; 06; 16) are pivotable about a common pivot axis.
52. Antrieb nach Anspruch 51 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Schwenkbewegung der beiden Paare von Aufnahmen (05; 06; 16) ein Stellmotor (22) angeordnet ist.52. Drive according to claim 51, characterized in that a servomotor (22) is arranged for the pivoting movement of the two pairs of receptacles (05; 06; 16).
53. Antrieb nach Anspruch 51 , dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar von Aufnahmen (05; 06) nur einseitig mittels eines Elektromotors (03) angetrieben ist.53. Drive according to claim 51, characterized in that each pair of receptacles (05; 06) is driven only on one side by means of an electric motor (03).
54. Antrieb nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsmotoren (03) der beiden Paare von Aufnahmen (05; 06) auf der gleichen Seite des Rollenwechslers (01 ) angeordnet sind.54. Drive according to claim 53, characterized in that the two drive motors (03) of the two pairs of receptacles (05; 06) are arranged on the same side of the reel changer (01).
55. Antrieb nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (05; 06; 16) einen Elektromotor (03) aufweist.55. Drive according to claim 50, characterized in that each receptacle (05; 06; 16) has an electric motor (03).
56. Antrieb nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Aufnahmen (05; 06; 16) des Rollenwechslers (01) einen eigenen Stellmotor (21) zur Verstellung der Aufnahme (05; 06; 16) in axialer Richtung der Materialrolle (02) aufweist.56. Drive according to claim 50, characterized in that each of the receptacles (05; 06; 16) of the roll changer (01) has its own servomotor (21) for adjusting the receptacle (05; 06; 16) in the axial direction of the material roll (02 ) having.
57. Antrieb nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmotoren (21 ) mit den Aufnahmen (05; 06; 16) bewegbar sind.57. Drive according to claim 56, characterized in that the servomotors (21) with the receptacles (05; 06; 16) are movable.
58. Antrieb nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass den Stellmotoren (21) zugehörige Leistungsteile oder Steuerelektronik mit den Aufnahmen (05; 06; 16) bewegbar ist.58. Drive according to claim 57, characterized in that the servomotors (21) associated power parts or control electronics with the receptacles (05; 06; 16) can be moved.
59. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (03) einen freien Anfang der Materialrolle (02) auf die Materialrolle (02) zurückspult.59. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that the drive motor (03) rewinds a free start of the material roll (02) onto the material roll (02).
60. Antrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenwechsler (01) in einer Rollenrotationsdruckmaschine angeordnet ist.60. Drive according to claim 1 or 6, characterized in that the roll changer (01) is arranged in a web-fed rotary printing press.
61. Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (04) der Rotor des Elektromotors (03) ist.61. Drive according to claim 5 or 6, characterized in that the drive shaft (04) is the rotor of the electric motor (03).
62. Antrieb eines Rollenwechsler (01 ) mit zumindest einem Elektromotor (03), durch den eine im Rollenwechsler (01) auf einer Aufnahme (06) gehaltene Materialrolle (02), auf die eine Materialbahn aufgespult ist, rotatorisch antreibbar ist, wobei die Aufnahme radial bewegbare Spannbacken (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Spannbacken (26) betätigender Membranzylinder (35) angeordnet ist.62. Drive of a reel changer (01) with at least one electric motor (03), by means of which a material reel (02) held in the reel changer (01) on a receptacle (06) and onto which a material web is wound, can be driven in rotation, the receptacle has radially movable clamping jaws (26), characterized in that a membrane cylinder (35) actuating the clamping jaws (26) is arranged.
63. Antrieb nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranzylinder (35) an einem Ende eines am anderen Ende schwenkbar gelagertem Hebelarm (38) angreifend angeordnet ist.63. Drive according to claim 62, characterized in that the membrane cylinder (35) is arranged at one end of a lever arm (38) pivotably mounted at the other end.
64. Antrieb nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Enden des Hebelarmes (38) ein die Spannbacken (26) betätigendes Stellelement (29) an den Hebelarm (38) angreifend angeordnet ist. 64. Drive according to claim 63, characterized in that between the two ends of the lever arm (38) an actuating element (29) actuating the clamping jaws (26) is arranged engaging the lever arm (38).
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