DE2253037B2 - Changiervorrichtung - Google Patents
ChangiervorrichtungInfo
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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- B65H2404/10—Rollers
- B65H2404/15—Roller assembly, particular roller arrangement
- B65H2404/152—Arrangement of roller on a movable frame
- B65H2404/1521—Arrangement of roller on a movable frame rotating, pivoting or oscillating around an axis, e.g. parallel to the roller axis
- B65H2404/15212—Arrangement of roller on a movable frame rotating, pivoting or oscillating around an axis, e.g. parallel to the roller axis rotating, pivoting or oscillating around an axis perpendicular to the roller axis
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Description
Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig
gelagert ist und bei der eines der Enden durch exzentrische Lagerung eine Präzessionsbewegung ausführt.
Aus der Praxis bekannte Changiervorrichtungen verwenden zur Vermeidung von Wulstbildungen an den
Wickelrändem der Warenbahn. Walzen, die in ihrer Achse changierend bewegt werden. Durch diese
Anordnung erfährt die über die Walze geführte Warenbahn in der Querrichtung eine Veränderung, die
sich auch in reduziertem Maße in der Längsrichtung auswirkt. Bei dieser Bewegung der Warenbahn treten
außerdem zusätzliche Relativbewegungen zwischen der Walze und der Warenbahn auf, die durch Gleiten der
Warenbahn auf der Walze entstehen. Dadurch ergibt sich ein ungleichmäßiger und unkontrollierter Kantenverlauf
auf dem Wickel, der zur Faltenbildung der Warenbahn führt. Die infolge der Gleitbewegungen
zwischen der Warenbahn und Walzenoberfläche auftretende Reibung bewirkt eine elektrostatische Aufladung
der Warenbahn. Diese Aufladung führt nicht nur zu einer erhöhten Verschmutzung der Warenbahn, sondern
hat unter Umständen eine Gefährdung des Bedienungspersonals zur Folge.
Auch sind darunter bereits Ausführungen bekannt, bei denen der Wickel axial verschoben wird. Hierbei
müssen wesentlich größere Massen bewegt werden, weil außer dem Wickel auch die darauf aufgewickelte
Ware bewegt wird.
Diese bekannten Vorrichtungen besitzen außerdem eine Reihe von konstruktiven Nachteilen, die insbesondere
in dem relativ großen Aufwand an kompliziert bewegten Teilen zur Erzeugung der axialen Verschiebung
bestehen. Neben dem größeren Verschleiß der Bauteile tritt zugleich ein Verschleiß der Ware auf, der
sich bei besonders empfindlichen Warenarten ungünstig auswirkt.
Aufgabe der Erfindung war es, eine Changiervorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich Aufbau und Funktion
einfach ist und die einen definierten Verlauf der Warenbahnrandkante ohne Verzug der Warenbahn
ermöglicht und bei der eine Faltenbildung in den einzelnen Lagen der Warenbahn ausgeschlossen ist
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von
Anspruch 1 und eine Weiterbildung durch den ihm folgenden Unteranspruch erreicht.
Die auf einer an beiden Enden gelenkig gelagerte und an einem Ende von einem Exzenter unterbrochene
Walze wird durch eine über sie geführte und relativ fest
<o aufliegende bzw. die Walze umschlingende Warenbahn angetrieben. Zugleich wird ein auf der Achse drehbar
gelagertes und mit der Walze fest verbundenes Stirnteil und ein mit der Achse fest verbundenes erstes
Sonnenrad mit angetrieben. Ein in dem Stirnteil auf einer zur Achse der Walze parallel auf einem Bolzen
drehbar gelagertes Ritzel steht mit dem ersten Sonnenrad mit der einen Hälfte seiner Verzahnung und
mit der anderen Hälfte seiner Verzahnung mit einem gegenüber dem Stirnteil und dem ersten Sonnenrad
drehbar gelagerten zweiten Sonnenrad im Eingriff. Die beiden Sonnenräder unterscheiden sich bei gleichem
Modul und gleichem Teilkreisdurchmesser in ihren Zähnezahlen um einen Zahn, wobei das zweite
Sonnenrad gegenüber dem ersten Sonnenrad die um eins größere Zähnezahl hat Es handelt sich also dabei
um ein abnormales Zahnprofil, bei dem die Zahnbreite des zweiten Sonnenrades gegenüber der des ersten
kleiner ist, eine sogenannte korrigierte Verzahnung. Durch die Drehbewegung der Walze und des Stirnteils
mit Bolzen einerseits und des Ritzels im Zahnkranz des ersten Sonnenrades und zugleich im Zahnkranz des
zweiten Sonnenrades andererseits, wird, entsprechend der an diesem um einen Zahn vergrößerten Zähnezahl,
eine stark untersetzte Drehbewegung erzeugt.
Das zweite Sonnenrad führt also zusammen mit dem in der als Stirnseite der Walze ausgebildeten Deckel
angeordneten Exzenter im Verhältnis der Verzahnung der beiden Sonnenräder nur eine Umdrehung aus. Diese
Umdrehung erzeugt zugleich durch den Exzenter bzw. der dadurch eingestellten Exzentrizität eine
Präzessionsbewegung der Walze um eine dazu geometrische Achse (Präzessionsachse).
Durch die DE-Gm 66 00 453 ist es in anderem Zusammenhang, nämlich bei einem Stellglied für die
Regeleinrichtung von Warmwasserheizungsanlagen, bekannt, ein zweistufiges Planetengetriebe vorzusehen,
bei dem die Zahnräder gleichen Teilkreisdurchmesser, gleichen Zahnmodul und eine geringfügig verschiedene
Zähnezahl haben, die vorzugsweise nur um eins verschieden ist. Dabei sind die Ritzel mindestens
hinsichtlich ihrer Verzahnung und ihres Durchmessers gleich ausgebildet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die neue Ausbildung der
Changiervorrichtung im konstruktiven Aufbau relativ einfach und die Einstellung der Warenbahnverschiebung
zum Wickel definiert ist. Dadurch, daß an der einen Stirnseite der Changierwalze ein Gelenk axial angeordnet
ist, um dessen Schwenkpunkt die Walzenachse
t>o durch einen auf der gegenüber befindlichen Stirnseite
angeordneten Exzenter dreht, erfährt die durch die Warenbahn um ihre präzessierende Achse drehende
Walze einerseits und dem innerhalb dieser angeordneten Planetengetriebe andererseits, eine Präzessionsbewegung.
Hierdurch wird die sonst an derartigen Vorrichtungen übliche und nachteilige Hin- und
Herbewegung mit der damit verbundenen Reibung und der dabei auftretenden ungünstigen elektrostatischen
Aufladung der Warenbahn beseitigt. Durch die stufenlose Verstellung des Exzenter-Lagerzapfens oder bei
Anordnung desselben als verstellbaren Kurbelarm ist außerdem die Größe der Präzessionsbewegung der
Changierwalze wählbar. Außerdem ist die Changierfrequenz durch Wahl der Zähnezahl der im Planetengetriebe
enthaltenen und miteinander in Eingriff stehenden Sonnenräder und Ritzel variierbar. Damit ist das
faltenlose Aufwickeln der Warenbahn am Wickel gewährleistet und die Changierfrequenz kann dem
jeweiligen Warenmaterial leicht angepaßt werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist nachfolgend beschrieben und anhand von Skizzen erläutert
F i g. 1 zeigt eine präzessierende Changierwalze in prinzipieller, exzentiischer Anordnung,
F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die eine Hälfte einer Changierwalze mit axial versetzt angeordnetem Exzenter-Lagerzapfen,
F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die andere Hälfte der Changierwalze von F i g. 2 mit axial ungeordnetem
Kreuzgelenk.
Bei der in F i g. 1 im Prinzip dargestellten Anordnung prozessiert eine auf ihrer Achse 1 drehbar gelagerte
Changierwalze 2 um eine geometrische Achse 3. Die Walze 2 ist an ihrer linken Stirnseite axial in einem
Gelenk 4 allseitig dreh- und schwenkbar und an ihrer rechten Stirnseite über eine Exzenterstirnseite 5 (sieh ί
Fig.2) und der Exzenter-Lagerzapfen 6 gleichfalls schwenk- und drehbar in einem Lager 7 gelagert Im
Inneren der rechten Stirnseite der Walze 2 ist ein Planetengetriebe 8 angeordnet, das mit der Exzenterstirnseite
5 (siehe F i g. 2) und dem Exzenter-Lagerzapfen 6 korrespondiert Durch die stufenlose Verstellung
der Exzenterstirnseite 5 (siehe F i g. 2) ist die Präzession « wählbar (Exzentrizität 5a). Ist die Einstellung der
Exzentrizität 5a Null, so fallen die beiden Achsen 1 und 3 zusammen.
In F i g. 2 ist an der einen Schnitthälfte der Changierwalze 2 an ihrer Stirnseite das Planetengetriebe
8 und dazu axial versetzt der Exzenter-Lagerzapfen 6 angeordnet. Die durch die Warenbahn verursachte
Umdrehung der Walze 2 um ihre Achse 1 wird über das Planetengetriebe 8 auf einen in dem in der Figur nicht
dargestellten Halterung montierten Flansch 9 in einem Pendellager 18 dreh- und schwenkbar gelagerten
Exzenter-Lagerzapfen 6 übertragen. Dabei wird die Walzenachse 1 um den Exzenter-Lagerzapfen 6 bzw.
dessen Achse bewegt, woraus die präzessierende Bewegung der Walze 2 um den Winkel κ (siehe F i g. 1)
resultiert. Die Größe der Präzession bzw. ihres Winkels <x ist durch die stufenlose Verstellmöglichkeit des mit
Muttern 10 gesicherten Zapfens 6 in einem in der Stirnseite der Walze angeordneten Langloch 11 um ein
Maß der Exzentrizität 5a (F i g. 1) variierbar. Durch das im Inneren der Stirnseite der Walze 2 angeordneten
Planetengetriebe 8 wird die Frequenz der Präzession erzeugt Dabei kann die Frequenz durch Wahl der
Zähnezahl an Sonnenrädern 12 und 13 und einem Ritzel 14 bzw. durch deren Austausch variiert werden. Das
Ritzel 14 ist in einem mit der Walze 2 fest verbundenen Stirnteil 19 um einen Zapfen 17 drehbar gelagert und
steht mit den Sonnenrädern 12, 13 im Eingriff. Das Sonnenrad 12 ist mit einem in der Exzenterstirnseite 5
lu bzw. Stirnseite der Walze 2 als Deckel 11a ausgebildeten
und darin verschiebbar angeordneten Exzenter-Lager 6 fest verbunden. Das Sonnenrad 13 dagegen ist mit
der Achse 1 fest verbunden.
Durch Veränderung der Zähnezahlen der beiden Sonnenräder 12 und J3 sowie des Moduls aller
miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder 12,13 und 14, ergibt sich eine Änderung der Changierfrequenz.
Dabei weist das Sonnenrad mit der größeren Zähnezahl (im Ausführungsbeispiel das Sonnenrad 12) ein abnormales
Zahnprofil auf; d. h, daß hier die Zahnbreite kleiner ist als beim Sonnenrad 13 (korrigierte Verzahnung).
Die Zahnlücken sind aber bei beiden Sonnenrädern 12,13 gleich groß. Die Changierfrequenz ist dabei
abhängig vom Verhältnis der Zähnezahl der Sonnenräder 12, 13. Hat z. B. das Sonnenrad 12 eine Zähnezahl
von 50 und das Sonnenrad 13 eine Zähnezahl von 51 (Verhältnis 50 :51), so ergibt dies bei 50 Umdrehungen
der Walze 2 eine Umdrehung um die geometrische Achse 3. Damit ist eine Hin- und Herbewegung der
Ju Warenbahn auf dem Wickel erfolgt Ist z. B. das Verhältnis der Zähnezahlen 30 :31 der beiden Sonnenräder
12,13, so ergeben 30 Umdrehungen der Walze 2 eine Umdrehung um die geometrische Achse 3. Das
heißt durch Veränderung des Verhältnisses der Zähnezahlen wird die Frequenz der Changiergeschwindigkeit
verändert Eine Änderung der Changierfrequenz ist zum Wickeln von unterschiedlichen Warenarten
(Gewicht und Breite) notwendig.
In Fig.3 ist an der anderen Schnitthälfte der Changierwalze 2 ein Kreuzgelenk 15 in der Walzenachse
1 angeordnet. Das Kreuzgelenk 15 selbst ist in einem Flansch 16 an einer gleichfalls in der Figur nicht
dargestellten Halterung gelagert bzw. befestigt
Während des Antriebes der Changierwalze 2 durch
Während des Antriebes der Changierwalze 2 durch
•15 die über ihr geführte Warenbahn (oder durch motorischen
Antrieb der Walze) erfährt die Achse 1 zusammen mit der darauf drehbar gelagerten Walze 2 durch das
Zusammenwirken des an ihrer Stirnseite angeordneten Planetengetriebes 8 mit dem Exzenter-Lagerzapfen 6
und dem Flansch 9 (siehe F i g. 2) einerseits und dem Schwenkpunkt 15' im Kreuzgelenk 15 (siehe Fig.3)
andererseits, eine Präzessionsbewegung. Die im Schwenkpunkt 15' fixierte Walzenachse 1 präzessiert
dabei um die geometrische Achse 3 (siehe F i g. 1).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Changiervorrichtung mit einer drehbaren Walze, die an beiden Enden gelenkig gelagert ist und
bei der eines der Enden durch exzentrische Lagerung eine Präzessionsbewegung ausführt, d a durch
gekennzeichnet, daß die Walze (2) auf einer Achse (1) gelagert und über ein Planetengetriebe (8) mit der Achse verbunden ist,
daß das Ritzel (14) des Planetengetriebes drehbar auf einem Bolzen (17) gelagert ist und der Bolzen mit
der Walze fest verbunden ist, daß das eine Sonnenrad (13) des Planetengetriebes fest auf der
Achse angeordnet ist und daß das andere Sonnenrad (12) mit einer Exzenterstirnseite (5) und einem
Exzenter-Lagerzapfen (6) fest verbunden ist, wobei der Exzenter-Lagerzapfen in einem Pendellager (18)
gelagert ist.
2. Changiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenräder (12, 13) und
das Ritzel (14) des Planetengetriebes (8) austauschbar sind.
Priority Applications (5)
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