EP0708047B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn - Google Patents

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EP0708047B1
EP0708047B1 EP95116030A EP95116030A EP0708047B1 EP 0708047 B1 EP0708047 B1 EP 0708047B1 EP 95116030 A EP95116030 A EP 95116030A EP 95116030 A EP95116030 A EP 95116030A EP 0708047 B1 EP0708047 B1 EP 0708047B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
torque transmission
transmission element
winding
reel
clamping
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95116030A
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English (en)
French (fr)
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EP0708047A1 (de
Inventor
Claus August Bolza-Schünemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Koenig and Bauer AG filed Critical Koenig and Bauer AG
Publication of EP0708047A1 publication Critical patent/EP0708047A1/de
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Publication of EP0708047B1 publication Critical patent/EP0708047B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H16/00—Unwinding, paying-out webs
    • B65H16/10—Arrangements for effecting positive rotation of web roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4146—Winding involving particular drive arrangement
    • B65H2301/41464—Winding involving particular drive arrangement lateral drive arrangement, e.g. operating on the flange of the web roll

Definitions

  • the invention relates to and a device for Unwinding a web, especially one Paper web, for example in a winding roll changer a rotary printing press according to the preamble of Claim 1.
  • DE-A 42 34 344 discloses a device for Unwinding of a material web in a winding roll changer, the web on a winding core in the form of a Winding roll is wound and in ends of Expandable, rotatable cones for winding core Engage the take-up of the winding roll, the torques transfer the winding core and thus to the winding roll, and wherein at least one torque transmission element at times synchronous with the clamping cones is provided with an end face of the Coil on and coactively interacting is arranged adjustable, the Torque transmission element integral with the Clamping cone is arranged axially movable.
  • This device is in one Production machine for changing rolls in web form Material used. This becomes a core of the role of spindles recorded and act on the end face of the roll a disc arranged suction cups. These suction cups or the disc is torsionally rigid with a spindle connected.
  • a disadvantage of this device is that the edges of the Material web when the diameter falls below the Roll compared to a diameter of the disc can be damaged.
  • US-A 38 51 834 describes a device for Unwinding a web, the web on a Winding core is wound in the form of a winding roll and wherein a rotatable chuck for receiving the winding roll protrudes through the winding core and Torques on the winding core and thus on the Transfers winding roll, and being at least one Torque transmission element temporarily synchronized with the clamping device is provided all around, with one end face of the winding roll frictionally is arranged interactively on and off, wherein the torque transmission element regardless of and axially movable coaxially with the clamping device is arranged.
  • This device for light film rolls is not suitable for a relatively heavy winding roll in one Winding reel changer of a rotary printing machine.
  • DE 35 21 582 C2 is a device for Clamping winding cores known in the rotatable Clamping cones with tubular segment-shaped clamping elements are provided. These tensioning elements expand and thus clamp the winding core on the tensioning cones.
  • the disadvantage of this device is that the at today usual winding rolls with large diameters and large Large occurring moments of inertia Speed changes of the winding roll do not exceed the Clamping cones can be transferred.
  • the invention has for its object a Device for unwinding a web of goods with temporary acting on an end face of a winding roll To create torque transmission elements at damage to the web is prevented, too if a diameter of the winding roll is smaller than one Diameter of the torque transmission elements is.
  • the device according to the invention is in the drawing shown and is described in more detail below.
  • a device for unwinding a material web 1, especially a paper web is for example in a winding reel changer of a rotary printing machine integrated.
  • a shaft 4 is mounted in side frames 2, 3 of the winding roll changer of a rotary printing press, on which a right and left bearing arm 6, 7 are fastened. These bearing arms 6, 7 are axially displaceable on the shaft 4, but arranged in a rotationally fixed manner by a distance a, z. B. 2.5 m, the bearing arms of a width b, z. B. 2 m, the web 1, ie to adapt a winding roll 8 and to determine a position of the winding roll 8 with respect to a central axis 9 of the rotary printing press.
  • the shaft 4 can be pivoted by means of drives (not shown) in order to bring the winding roll 8 into different positions required for changing the winding rolls.
  • the left bearing arm 6 has a first bearing, for example in a bore 12 lying concentrically to an axis of rotation 11 of the winding roller 8.
  • B. needle bearing 13 which receives a tubular hollow shaft 14 rotatable and axially displaceable.
  • Actuating devices 16 act on this hollow shaft 14, which can move the hollow shaft 14 axially, even with simultaneous rotation of the hollow shaft 14.
  • the end 17 of the hollow shaft 14 facing away from the winding roll 8 is provided with a circumferential annular collar 18 which is perpendicular to the axis of rotation 11 and which comprises a non-rotating forked ring 19 or one or more fork segments, as seen in section.
  • Axial bearings can be arranged between the collar 18 and the fork-shaped ring 19, for example on both sides 21, 22 of the collar 18.
  • a fork segment are formed such that cam rollers act on both sides of the collar, the bolts of which are connected in parallel via a coupling.
  • One or more positioning drives are arranged parallel and concentric to the axis of rotation 11.
  • single-acting, spring-loaded pneumatic cylinders 23 are used as positioning drives.
  • Other known positioning drives such as e.g. As hydraulic cylinders, spindle drives, linear drives, etc.
  • This disk 26 is provided on its two plane sides 27, 28 with friction linings 29, so that the friction linings 29 are connected to the hollow shaft 14 in a torsionally rigid manner.
  • These friction linings 29 can be in the form of annular disks with an outer diameter d1, e.g. B. 700 mm, which are simply integrally connected to the disk 26 of the hollow shaft 14.
  • d1 outer diameter
  • d1 outer diameter
  • the disc 26 of the hollow shaft 14 can also be used only as narrow disk can be executed, for example is connected to the hollow shaft 14 by means of spokes, or z. B. from individual provided with friction linings 29, plates attached to support arms.
  • This Support arms can be designed such that they can be pivoted the plates on and off the end face of the winding roll can be switched off.
  • a second storage for. B. needle bearing 31, which receives a shaft 32 concentrically rotatable about the axis of rotation 11 and axially displaceable.
  • the shaft 32 is provided with an adjusting device 33, which can move the shaft 32 axially, even when the hollow shaft 14 rotates.
  • This actuator 33 can adequately the actuator 16 of the hollow shaft 14, z. B. with pneumatic cylinders 34 to be executed.
  • An end 36 of the shaft 32 facing away from the winding roll 8 is connected by means of a coupling 37 which transmits torques and at least compensates for axial displacement of the shaft 32, e.g. B. spline connection with a braking device 38, for. B. disc brake, with a drive 39, z. B. three-phase motor, and with a speed sensor 41, z. B. incremental encoder coupled.
  • An end 42 of the shaft 32 facing the winding roll 8 is with a known cone 43 for Recording of a tubular winding core 44 of the Provide winding roll 8.
  • This clamping cone 43 can for example pneumatically operated, expanding Have jaws.
  • the hollow shaft 14 and the shaft 32 are by means of a switchable, torsionally rigid coupling 46 connected. in the present example is this clutch 46 as switchable spline connection.
  • a yourself axially extending area of the shaft 32 is as Splined shaft 47 and profiled in the hollow shaft 14 Wedge hub 48 rigidly attached.
  • the respective wedges 49 from Spline shaft 47 and spline hub 48 are at both ends 51, 52 tapering, e.g. B. in the axial direction arrow-shaped, formed. But z. Belly known, radially acting friction clutches used become.
  • the right bearing arm 7 is a mirror image of the described left bearing arm 6. However, the drive 39 and the speed sensor 41 can be omitted here.
  • a sensor 53 for. B. an optoelectric reflection button, for detecting a certain limit diameter dG, z. B. 800 mm, the winding roll 8 attached.
  • the mode of operation of the device according to the invention is described with the help of the left bearing arm 6 with its elements;
  • the shaft 32 with its clamping cone 43 and the hollow shaft 14 with its disk 26 provided with friction linings 29 are in their position remote from the winding rollers, ie the pneumatic cylinders 34 are extended.
  • the winding roll 8 is placed between the bearing arms 6, 7 in such a way that the winding core 44 is approximately aligned with the tensioning cone 43.
  • the pneumatic cylinder 34 of the adjusting device 33 By pulling the pneumatic cylinder 34 of the adjusting device 33, the tensioning cone 43 is pushed into the winding core 44.
  • the jaws of the clamping cone 43 then expand by means not shown.
  • the winding core 44 or the winding roll 8 is hereby connected to the tensioning cone 43 in a frictional or positive manner.
  • the speed of the shaft 32 is then queried by means of the speed sensor 41 and the limit diameter dG of the winding roll 8 by means of the sensor 53. If the shaft 32, ie the winding roller 8, and an actually existing diameter d2 of the winding roller 8 corresponds at least to the limit diameter dG, the release for the axial displacement of the hollow shaft 14 in the direction of the winding roller 8 takes place. By venting the pneumatic cylinders 23, the hollow shaft 14 becomes in the direction Spool 8 moved, shortly after the friction linings 29 are released from the bearing arms 6, 7, the spline shaft 47 meets the spline hub 48.
  • Trowel 49 and grooves 54 of the spline shaft 47 are not aligned with the spline hub 48 by the tapered ends 51, 52 of the trowel 49 produces a slight rotation of the hollow shaft 14 so that the spline shaft 47 and spline hub 48 slide into one another as the axial movement of the hollow shaft 14 progresses.
  • Hollow shaft 14 and shaft 32 are thus connected to one another in a torsionally rigid manner and are thus rotating synchronously.
  • the hollow shaft 14 is axially displaced by the pneumatic cylinders 23 until the friction linings 29 are pressed against an end face 56 of the winding roll 8. There is now a frictional connection between the friction linings 29 and the winding roller 8, which can transmit torques. Is z. B.
  • the winding roll 8 in work function the web 1 is unwound at a uniform peripheral speed at a constant production speed.
  • the actual diameter d2 of the winding roll 8 decreases and the speed increases. This is carried out via the speed-controlled drive 39. If a quick stop of the winding roll 8 is now necessary, a braking torque is transmitted to the shaft 32 via the braking device 38. As long as the friction linings 29 cooperate with the end face 56 of the winding roller 8, ie as long as the diameter d2 of the winding roller 8 is greater than the limit diameter dG, the braking torque is branched at the clutch 46.
  • the clutch 46 transmits part of the braking torque to the hollow shaft 14, which in turn is transmitted to the winding roller 8 by means of the friction linings 29. Overloading of the winding core 44 is thus excluded. If a quick stop is not required, after reaching the limit diameter dG of the winding roll 8, the pneumatic cylinders 23 are vented by a signal from the sensor 53, and the hollow shaft 14 is displaced axially away from the winding roll 8 by spring force.
  • the coupling 46 decouples the shaft 32 from the hollow shaft 14 before the friction linings 29 reach the bearing arm 6, and the hollow shaft 14 is freely rotatable.
  • the friction linings 29 are pressed against the bearing arm 6 by further displacement of the hollow shaft 14. As a result, the rotational movement of the hollow shaft 14 is braked and stopped. If there is a quick stop, the significantly reduced mass of the winding roll 8 is stopped by a braking torque, which is only transmitted by the tensioning cones 43.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Unwinding Webs (AREA)
  • Rotary Presses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft und eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn, insbesondere einer Papierbahn, in beispielsweise einem Wickelrollenwechsler einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die DE-A 42 34 344 offenbart eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn in einem Wickelrollenwechsler, wobei die Warenbahn auf einem Wickelkern in Form einer Wickelrolle aufgewickelt ist und in Enden des Wickelkernes expandierende, drehbare Spannkonen zur Aufnahme der Wickelrolle eingreifen, die Drehmomente an den Wickelkern und somit an die Wickelrolle übertragen, und wobei mindestens ein Drehmomentenübertragungselement zeitweise synchron mit den Spannkonen umlaufend vorgesehen ist, das mit einer Stirnfläche der Wickelrolle reibschlüssig zusammenwirkend an- und abstellbar angeordnet ist, wobei das Drehmomentenübertragungselement integral mit dem Spannkonus axial bewegbar angeordnet ist.
Diese Vorrichtung ist in einer Produktionsmaschine zum Wechseln von Rollen bahnförmigen Materials verwendet. Dabei wird ein Kern der Rolle von Spindeln aufgenommen und auf die Stirnfläche der Rolle wirken in einer Scheibe angeordneten Saugnäpfe. Diese Saugnäpfe bzw. die Scheibe sind drehsteif mit einer Spindel verbunden.
Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß die Kanten der Warenbahn bei Unterschreiten eines Durchmessers der Rolle im Vergleich zu einem Durchmesser der Scheibe beschädigt werden können.
Die US-A 38 51 834 beschreibt eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn, wobei die Warenbahn auf einem Wickelkern in Form einer Wickelrolle aufgewickelt ist und wobei eine drehbare Spannvorrichtung zur Aufnahme der Wickelrolle durch den Wickelkern hindurch ragt und Drehmomente an den Wickelkern und somit an die Wickelrolle überträgt, und wobei mindestens ein Drehmomentenübertragungselement zeitweise synchron mit der Spannvorrichtung umlaufend vorgesehen ist, das mit einer Stirnfläche der Wickelrolle reibschlüssig zusammenwirkend an- und abstellbar angeordnet ist, wobei das Drehmomentenübertragungselement unabhängig von und koaxial mit der Spannvorrichtung axial bewegbar angeordnet ist.
Diese Vorrichtung für leichte Filmrollen ist nicht geeignet für eine relativ schwere Wickelrolle in einem Wickelrollenwechsler einer Rotationsdruckmaschine.
Durch die DE 35 21 582 C2 ist eine Vorrichtung zum Aufspannen von Wickelkernen bekannt, bei der drehbare Spannkonen mit rohrsegmentförmigen Spannelementen versehen sind. Diese Spannelemente expandieren und klemmen somit den Wickelkern auf den Spannkonen.
Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß die bei heute üblichen Wickelrollen mit großen Durchmessern und großer Breite auftretenden großen Massenträgheitsmomente bei Drehzahländerungen der Wickelrolle nicht über die Spannkonen übertragen werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn mit zeitweise auf eine Stirnfläche einer Wickelrolle wirkenden Drehmomentenübertragungselemente zu schaffen, bei der eine Beschädigung der Warenbahn verhindert wird, auch wenn ein Durchmesser der Wickelrolle kleiner als ein Durchmesser der Drehmomentenübertragungselemente wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
In vorteilhafter Weise können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr große Drehmomente schlupffrei übertragen werden, so daß eine Beschädigung eines Wickelkernes ausgeschlossen ist. Durch die Möglichkeit sehr große Drehmomente zu übertragen, können auch Wickelrollen mit sehr großem Massenträgheitsmoment in sehr kurzer Zeit abgebremst werden. Die erforderliche Zeit zum Abstoppen der Wickelrolle bei einem Schnellstopp wird damit erheblich verkürzt und somit die Maschinensicherheit erhöht.
Besonders vorteilhaft ist, daß mit einer Stirnfläche der Wickelrolle zeitweise zusammenwirkende Drehmomentenübertragungselemente unabhängig von Spannkonen axial verschoben werden können. Damit wird eine Beschädigung der Warenbahn vermieden, auch wenn ein Durchmesser der Warenbahn kleiner als ein Durchmesser der Drehmomentenübertragungselmente wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Draufsicht eines Teiles eines Wickelrollenwechslers mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn 1, insbesondere einer Papierbahn, ist beispielsweise in einem Wickelrollenwechsler einer Rotationsdruckmaschine integriert.
In Seitengestellen 2, 3 des Wickelrollenwechslers einer Rotationsdruckmaschine ist eine Welle 4 gelagert, auf der ein rechter und linker Lagerarm 6, 7 befestigt sind. Diese Lagerarme 6, 7 sind auf der Welle 4 axial verschiebbar, aber drehfest angeordnet, um einen Abstand a, z. B. 2,5 m, der Lagerarme einer Breite b, z. B. 2 m, der Warenbahn 1, d. h. einer Wickelrolle 8 anzupassen sowie eine Position der Wickelrolle 8 bezüglich einer Mittelachse 9 der Rotationsdruckmaschine festzulegen. Die Welle 4 kann mittels nicht dargestellter Antriebe schwenkbar sein, um die Wickelrolle 8 in verschiedene zum Wickelrollenwechsel erforderliche Positionen zu bringen.
Der linke Lagerarm 6 weist in einer konzentrisch zu einer Drehachse 11 der Wickelrolle 8 liegenden Bohrung 12 eine erste Lagerung, z. B. Nadellager 13, auf, die eine rohrförmige Hohlwelle 14 drehbar und axial verschiebbar aufnimmt.
An diese Hohlwelle 14 greifen Stelleinrichtungen 16 an, die die Hohlwelle 14 axial, auch bei gleichzeitiger Drehung der Hohlwelle 14, verschieben können. Im vorliegenden Beispiel ist das der Wickelrolle 8 abgewandte Ende 17 der Hohlwelle 14 mit einem senkrecht zur Drehachse 11 stehenden, umlaufenden ringförmigen Kragen 18 versehen, den ein nicht rotierender, im Schnitt gesehen, gabelförmiger Ring 19 oder ein bzw. mehrere Gabelsegmente umfassen. Zwischen dem Kragen 18 und dem gabelförmigen Ring 19 können beispielsweise zu beiden Seiten 21, 22 des Kragens 18 Axiallager angeordnet sein. Auch kann z. B. ein Gabelsegment derart gebildet werden, daß zu beiden Seiten des Kragens Kurvenrollen, deren Bolzen über eine Koppel parallel verbunden sind, wirken. Parallel und konzentrisch zur Drehachse 11 sind ein oder mehrere Positionierantriebe angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind als Positionierantriebe einfach wirkende, gefederte Pneumatikzylinder 23 verwendet. Ebenso eignen sich andere bekannte Positionierantriebe, wie z. B. Hydraulikzylinder, Spindelantriebe, Linearantriebe usw.. An einem der Wickelrolle 8 zugewandten Ende 24 der Hohlwelle 14 ist bzw. sind ein Drehmomentenübertragungselemente 26 oder mehrere Drehmomentenübertragungselemente 26, im vorliegenden Beispiel eine konzentrisch zur Drehachse 11 liegende ringförmige Scheibe 26 befestigt. Diese Scheibe 26 ist an ihren beiden Planseiten 27, 28 jeweils mit Reibbelägen 29 versehen, so daß die Reibbeläge 29 drehsteif mit der Hohlwelle 14 verbunden sind. Diese Reibbeläge 29 können als ringförmige Scheiben mit einem Außendurchmesser d1, z. B. 700 mm, die einfacherweise mit der Scheibe 26 der Hohlwelle 14 stoffschlüssig verbunden sind, ausgeführt sein. Ebenso sind aber auch nur kreissegmentartige Reibbeläge 29 oder andere Formen möglich. Als Material für die Reibbeläge eignet sich z. B. Gummi oder Polyurethan.
Die Scheibe 26 der Hohlwelle 14 kann auch nur als schmale Scheibe ausgeführt sein, die dann beispielsweise mittels Speichen mit der Hohlwelle 14 verbunden ist, oder z. B. aus einzelnen mit Reibbelägen 29 versehenen, an Trägerarmen befestigten Platten bestehen. Diese Trägerarme können derart schwenkbar ausgeführt sein, daß die Platten von der Stirnfläche der Wickelrolle an- und abstellbar sind.
In der Hohlwelle 14 ist eine zweite Lagerung, z. B. Nadellager 31, angebracht, die eine Welle 32 konzentrisch zur Drehachse 11 drehbar und axial verschiebbar aufnimmt. Die Welle 32 ist mit einer Stelleinrichtung 33 versehen, die die Welle 32 axial, auch bei Drehung der Hohlwelle 14 verschieben kann. Diese Stelleinrichtung 33 kann adäquat der Stelleinrichtung 16 der Hohlwelle 14, z. B. mit Pneumatikzylindern 34, ausgeführt sein.
Ein der Wickelrolle 8 abgewandtes Ende 36 der Welle 32 ist mittels einer Kupplung 37, die Drehmomente überträgt und zumindest axialen Versatz der Welle 32 ausgleicht, z. B. Keilwellenverbindung, mit einer Bremseinrichtung 38, z. B. Scheibenbremse, mit einem Antrieb 39, z. B. Drehstrommotor, und mit einem Drehzahlgeber 41, z. B. Inkrementalgeber, gekoppelt.
Ein der Wickelrolle 8 zugewandtes Ende 42 der Welle 32 ist mit einem an sich bekannten Spannkonus 43 zur Aufnahme von einem rohrförmigen Wickelkern 44 der Wickelrolle 8 versehen. Dieser Spannkonus 43 kann beispielsweise pneumatisch betätigte, expandierende Backen aufweisen. Diese bekannten Einzelheiten des Spannkonus sowie dazugehörige Betätigungseinrichtungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Hohlwelle 14 und die Welle 32 werden mittels einer schaltbaren, drehsteifen Kupplung 46 verbunden. Im vorliegenden Beispiel ist diese Kupplung 46 als schaltbare Keilwellenverbindung ausgeführt. Ein sich axial erstreckender Bereich der Welle 32 ist als Keilwelle 47 profiliert und in der Hohlwelle 14 ist eine Keilnabe 48 starr befestigt. Die jeweiligen Keile 49 von Keilwelle 47 bzw. Keilnabe 48 sind an ihren beiden Enden 51, 52 sich verjüngend, z. B. in axialer Richtung pfeilförmig, ausgebildet. Es können aber z. B. auch bekannte, radial wirkende Reibkupplungen verwendet werden.
Spiegelbildlich zum beschriebenen, linken Lagerarm 6 ist der rechte Lagerarm 7 ausgeführt. Allerdings können hierbei der Antrieb 39 und der Drehzahlgeber 41 entfallen.
An dem Lagerarm 6 ist ein Sensor 53, z. B. ein optoelektrischer Reflexionstaster, zum Erfassen eines bestimmten Grenzdurchmessers dG, z. B. 800 mm, der Wickelrolle 8 angebracht.
Die Wirkweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand des linken Lagerarmes 6 mit seinen Elementen beschrieben, entsprechend (aber spiegelbildlich) ist die Wirkweise des rechten Lagerarmes 7.
Die Welle 32 mit ihrem Spannkonus 43 sowie die Hohlwelle 14 mit ihren mit Reibbelägen 29 versehenen Scheibe 26 befindet sich in ihrer wickelrollenfernen Lage, d. h. die Pneumatikzylinder 34 sind ausgefahren. Die Wickelrolle 8 wird derart zwischen die Lagerarme 6, 7 gebracht, daß der Wickelkern 44 mit dem Spannkonus 43 annähernd fluchtet. Durch Einziehen der Pneumatikzylinder 34 der Stelleinrichtung 33 wird der Spannkonus 43 in den Wickelkern 44 geschoben. Anschließend expandieren Backen des Spannkonus 43 durch nichtdargestellte Einrichtungen. Hiermit wird der Wickelkern 44 bzw. die Wickelrolle 8 reib- bzw. formschlüssig mit dem Spannkonus 43 verbunden. Hierauf wird die Drehzahl der Welle 32 mittels des Drehzahlgebers 41 und der Grenzdurchmesser dG der Wickelrolle 8 mittels des Sensors 53 abgefragt. Steht die Welle 32, d. h. die Wickelrolle 8, und entspricht ein tatsächlich vorhandener Durchmesser d2 der Wickelrolle 8 mindestens dem Grenzdurchmesser dG, erfolgt die Freigabe zum axialen Verschieben der Hohlwelle 14 in Richtung Wickelrolle 8. Durch Belüften der Pneumatikzylinder 23 wird die Hohlwelle 14 in Richtung Wickelrolle 8 verschoben, kurz nach Freiwerden der Reibbeläge 29 von den Lagerarmen 6, 7 trifft die Keilwelle 47 auf die Keilnabe 48. Fluchten Kelle 49 und Nuten 54 der Keilwelle 47 nicht mit der Keilnabe 48 wird durch die verjüngten Enden 51, 52 der Kelle 49 eine leichte Drehung der Hohlwelle 14 erzeugt, so daß Keilwelle 47 und Keilnabe 48 bei weiter fortschreitender, axialer Bewegung der Hohlwelle 14 ineinander gleiten. Somit sind Hohlwelle 14 und Welle 32 drehsteif miteinander verbunden und sind somit synchron umlaufend.
Die Hohlwelle 14 wird durch die Pneumatikzylinder 23 axial so weit verschoben, bis die Reibbeläge 29 an einer Stirnfläche 56 der Wickelrolle 8 angepreßt werden. Zwischen Reibbelägen 29 und Wickelrolle 8 besteht nun eine reibschlüssige Verbindung, die Drehmomente übertragen kann.
Ist z. B. nach einem nicht beschriebenen Wechselvorgang die Wickelrolle 8 in Arbeitsfunktion wird die Warenbahn 1 mit gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit bei konstanter Produktionsgeschwindigkeit abgewickelt. Der tatsächliche Durchmesser d2 der Wickelrolle 8 verringert sich und die Drehzahl steigt. Dies wird über den drehzahlgeregelten Antrieb 39 durchgeführt. Ist nun ein Schnellstopp der Wickelrolle 8 notwendig, wird über die Bremseinrichtung 38 ein Bremsmoment an die Welle 32 übertragen. Solange die Reibbeläge 29 mit der Stirnfläche 56 der Wickelrolle 8 zusammenwirken, d. h. solange der Durchmesser d2 der Wickelrolle 8 größer als der Grenzdurchmesser dG ist, wird an der Kupplung 46 das Bremsmoment verzweigt. Die Kupplung 46 überträgt einen Teil des Bremsmomentes an die Hohlwelle 14, welches wiederum mittels der Reibbeläge 29 an die Wickelrolle 8 übertragen wird. Eine Überbeanspruchung des Wickelkerns 44 wird somit ausgeschlossen. Ist kein Schnellstopp erforderlich, werden nach Erreichen des Grenzdurchmessers dG der Wickelrolle 8 durch ein Signal des Sensors 53 die Pneumatikzylinder 23 entlüftet, und durch Federkraft wird die Hohlwelle 14 axial weg von der Wickelrolle 8 verschoben. Hierbei entkoppelt die Kupplung 46 die Welle 32 von der Hohlwelle 14 bevor die Reibbeläge 29 dem Lagerarm 6 erreicht, und die Hohlwelle 14 ist frei drehbar. Durch weiteres Verschieben der Hohlwelle 14 werden die Reibbeläge 29 an den Lagerarm 6 angepreßt. Dadurch wird die Drehbewegung der Hohlwelle 14 abgebremst und gestoppt.
Erfolgt nun ein Schnellstopp wird die deutlich verringerte Masse der Wickelrolle 8 über ein Bremsmoment, was nur von den Spannkonen 43 übertragen wird, abgestoppt.
Teileliste
1
Warenbahn
2
Seitengestell
3
Seitengestell
4
Welle
5
-
6
Lagerarm, linker
7
Lagerarm, rechter
8
Wickelrolle
9
Mittelachse
10
-
11
Drehachse (8)
12
Bohrung (6)
13
Nadellager
14
Hohlwelle
15
-
16
Stelleinrichtung
17
Ende (14)
18
Kragen (14)
19
Ring, gabelförmig (16)
20
-
21
Seite (18)
22
Seite (18)
23
Pneumatikzylinder (16)
24
Ende
25
-
26
Drehmomentenübertragungselement, Scheibe
27
Planflächen (26)
28
Planflächen (26)
29
Reibbelag
30
-
31
Nadellager
32
Welle
33
Stelleinrichtung
34
Pneumatikzylinder (33)
35
-
36
Ende (32)
37
Kupplung
38
Bremseinrichtung
39
Antrieb
40
-
41
Drehzahlgeber
42
Ende (32)
43
Spannkonus
44
Wickelkern
45
-
46
Kupplung, schaltbar
47
Keilwelle
48
Keilnabe
49
Keile (47; 48)
50
-
51
Ende (49)
52
Ende (49)
53
Sensor
54
Nuten (47; 48)
55
-
56
Stirnfläche (8)
a
Abstand der Lagerarme
b
Breite der Warenbahn (1) bzw. Wickelrolle (8)
d1
Außendurchmesser des Reibbelages (29)
d2
Durchmesser, vorhandener, der Wickelrolle (8)
dG
Grenzdurchmesser der Wickelrolle (8)

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Abwickeln einer Warenbahn (1), insbesondere einer Papierbahn, in einem Wickelrollenwechsler einer Rotationsdruckmaschine, wobei die Warenbahn (1) auf einem Wickelkern (44) in Form einer Wickelrolle (8) aufgewickelt ist und in Enden des Wickelkernes (44) expandierende, drehbare Spannkonen (43) zur Aufnahme der Wickelrolle (8) eingreifen, die Drehmomente an den Wickelkern (44) und somit an die Wickelrolle (8) übertragen, und wobei mindestens ein Drehmomentenübertragungselement (26) zumindest zeitweise synchron mit den Spannkonen (43) umlaufend vorgesehen ist, das mit einer Stirnfläche (56) der Wickelrolle (8) reibschlüssig zusammenwirkend an- und abstellbar angeordnet ist, wobei die Vorrichtung den Spannkonus und das Drehmomentenübertragungselement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentenübertragungselement (26) unabhängig von und konzentrisch zu dem Spannkonus (43) axial bewegbar angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentenübertragungselement (26) mittels einer schaltbaren Kupplung (46) drehsteif mit dem Spannkonus (43) verbind- und lösbar angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (46) aus zueinander axial verschiebbarer Keilwelle (47) und Keilnabe (48) besteht.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentenübertragungselement (26) als konzentrisch zur Drehachse (11) liegende, ringförmige Scheibe (26) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehmomentenübertragungselemente (26) segmentartige, an Trägerarmen befestigte Platten vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentenübertragungselemente (26) unabhängig vom Spannkonus (43) mittels der Trägerarme schwenkbar angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Planseite (27) der Drehmomentenübertragungselemente (26) mit Reibbelägen (29) versehen ist.
  8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, der Wickelrolle (8) abgewandte Planseite (28) der Scheibe (26) mit einem Lagerarm (6) des Wickelrollenwechslers bei gelöster Kupplung (46) und wickelrollenferner Lage der Scheibe (26) mittelbar oder unmittelbar (26) zusammenwirkt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Planseite (28) der Scheibe (26) mit Reibbelägen (29) versehen ist.
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