DE29723786U1

DE29723786U1 - Vorrichtungen zum Antrieb einer Warenbahnleitwalze

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Publication number: DE29723786U1
Application number: DE29723786U
Authority: DE
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2007-12-25

Description

Beschreibung Vorrichtungen zum Antrieb einer WarenbahnLeitwaLze

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Antrieb einer WarenbahnLeitwaLze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE 24 02 768 C2 ist eine Vorrichtung zum Einziehen einer MateriaLbahn mit einem Längs des Einzugsweges angetriebenen endLichen fLexiblen Zugmittels und einander benachbarter Antriebsstationen bekannt geworden.

Nachteilig dabei ist, daß das ZugmitteL einem hohen Verschleiß unterliegt, da dieses die Materialbahn, z. B, Papierbahn um eine Anzahl von Papier LeitwaLzen führen muß, wobei die Papier LeitwaLzen zum Teil bis zu 180° umfahren und von der Papierbahn vom Stillstand auf die Einzugsgeschwindigkeit gebracht werden müssen. Deshalb können beim Einziehen auch auf eine an die Papierbahn angeformte Einzugsspitze große Zugkräfte wirken, welche häufig an einer zwischen Papierbahn und Klebespitze befindlichen Stelle zum Bruch der Papierbahn führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen zum Antrieb einer WarenbahnleitwaLze und eine WarenbahnleitwaLze zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß keinerlei motorischen/ d. h. z. B. elektrische, pneumatische/ hydraulische oder auch linearmotorische Antriebe verwendet werden müssen/ um Leitwalzen oder Papier LeitwaIzen vor dem Einziehvorgang von Papierbahnen zu beschleunigen. Außerdem ist von Vorteil/ daß zumindest bei der Beschleunigung von massearmen Leitwalzen eine Kupplung nicht benötigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anfahrvorrichtung in Ruhestellung;

Fig. 2 eine Ansicht A auf ein Einzelteil nach Fig. 1 und 3;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite

Ausführungsvariante einer Anfahrvorrichtung in Ruheste I lung;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine dritte

Ausführungsvariante einer Anfahrvorrichtung im Ruhezustand;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine vierte

Ausführungsvariante einer Anfahrvorrichtung im Ruhezustand.

Eine Vorrichtung zum Anfahren einer LeitwaLze 1, einer WarenbahnleitwaLze oder einer Papier LeitwaLze besteht nach einer ersten Ausführungsvariante aus einer KuppLung 5, z. B. einer FLiehkraftkupp Lung 2, weLche mit einem angetriebenen endlichen Zugmittel/ z. B. einer Rollenkette 3 eines Einzugssystems für Warenbahnen/ z. B. Papierbahnen, in Eingriff ist (Fig. 1). Die LeitwaLze 1 besteht aus einem Walzenmantel 4, welcher sich zumindest über jeweils an beiden Enden des Wa IzenmanteLs 4 befindlichen Naben oder Stützringen 6 und Lagern 7, z. B. RiLLenkuge I lagern, Gleitlagern oder dgl. drehbar auf einer Achse 8 abstützt. Die Achse 8 ist mittels Befestigungsmitteln, z. B. Schrauben 9 drehfest mit dem Seitengestell 11 verbunden.

Die Fliehkraftkupplung 2 ist zwischen einem Ende 12 der Leitwalze 1 und dem Seitengeste IL 11 angeordnet. Sie besteht aus einer mittels Lagern 13; 14, z. B. RiLLenkugel lagern, Gleitlagern oder dgl. auf der Achse drehbar angeordnetem hü I senförmigen Nabe 16, welcher auf ihrer Mantelflache ein fest angeordnetes Zahnrad 17

Die RiLLenkugelLager 7 , 13, 14 sind jeweils mittels

entsprechend dimensionierter Sicherungsringe 18 auf der

Achse 8 bzw. an jeweils einer Schulter des Stützringes

bzw. der Nabe 16 gehalten.

Die Nabe 16 ist auf der seitengesteIInahen Seite fest

mit einem rotierbaren, eine Anzahl Fliehkörper 19; 21 enthaltenden Fliehkörperträger 20 verbunden. Die

Fliehkörper 19; 21, z. B. vier Stück, sind in Linearführungen 22; 23 in radialer Richtung B der Achse

8 hin- und herbewegbar angeordnet.

Die Fliehkörper 19; 21 sind keilförmig ausgebildet,

wobei die Keilfläche 24; 26 jeweils in die seitengesteI labgewandte Richtung weist. Die Keilfläche 24; 26 steigt jeweils in Richtung der Achse 8 an. Die

Fliehkörper 19; 21 werden an ihrer achsabgewandten Seite

mittels einer Ringfeder 27 zusammengehalten, wobei die

Ringfeder 27 in einer nicht bezeichneten Nut der Fliehkörper 19; 21 geführt wird. Auf der seitengeste I labgewandten Seite der

hüIsenförmigen Nabe 16 ist eine in axialer Richtung C und schraubenlinienförmig um die Achse 8 bewegbare

Kupplungsmuffe 28 angeordnet. Die Kupplungsmuffe 28

weist an ihrer der Leitwalze 1 nahen Seite einen ringförmigen Flansch 29 auf, welcher einen Reibbelag trägt, der gegen die Stirnseite 32 der Leitwalze 1, bzw. gegen deren Stützring 6 als Gegenlager andrückbar ist.

Die Kupplungsmuffe 28 ist mittels in radialer Richtung

zur Achse 8 gerichteter Führungsstifte 33; 34, die in Schlitze 36; 37 und 38 - zu Letzterem kein Führungsstift dargestellt - eingreifen, auf der Nabe 16 schraubenlinienförmig verdrehbar angeordnet. Die Schlitze 36 bis 38 sind in einem Winkel Alpha von 30° bis 60°/ vorzugsweise jedoch 45°/ in einer in radialer Richtung zur Achse 8 verlaufenden Ebene 39 in die Nabe 16 eingebracht (Fig. 2).

Es ist in diesem Falle auch möglich, die Schlitze 36; in einem Winkel Alpha von Null Grad, d. h. in axialer Richtung verlaufend, in die Nabe 16 einzubringen. Zwischen dem Sitz des Zahnrades 17 auf der Nabe 16 und der Stirnseite 32 der Leitwalze 1 befindet sich ein nabenfestes, die Kupplungsmuffe 28 abdeckendes ringförmiges Gehäuse 41. Innerhalb dieses Gehäuses 41 und koaxial auf der Kupplungsmuffe 28 befindlich ist eine als Rückstellfeder 42 wirkende Druckfeder angeordnet, deren Ausdehnung sowohl von einem am Gehäuseinneren befestigten Stützring 43 als auch von einem am Kupplungsmuffenumfang befestigten Stützring begrenzt ist.

Zwischen der Keilfläche 24; 26 jedes Fliehkörpers 19; und der zahnradnahen Stirnseite der Kupplungsmuffe 28 sind zahnradträgerfest gelagerte und achsparallel verlaufende Kraftübertragungsglieder, z. B. Druckbolzen 46; 47 angeordnet.

Die Rollenkette 3 wird in einer Kettenführungsschiene geführt, welche mittels Abstandhaltern 49 auf dem Seitengestell 11 befestigt ist.

Der Anfahrvorgang einer Leitwalze 1 erfolgt wie nachfolgend dargelegt. Eine angetriebene und in der Kettenführungsschiene 48 laufende Rollenkette 3 erreicht mit ihrem Anfang das Zahnrad 17 (Fig. 1) und kommt mit diesem in Eingriff. Die mit dem Zahnrad 17 fest verbundene Nabe 16 wird in Rotation versetzt/ wodurch der Fliehkörperträger 20 ebenfalls rotiert. Infolge der bei der Rotation des Fliehkörperträgers 20 entstehenden Zentrifugalkräfte werden die Fliehkörper 19; 21 in ihrer Linearführung 22; 23 gegen die Kraft der Ringfeder 27 nach außen gedruckt. Die Druckbolzen 46; werden durch die Keilwirkung der Fliehkörper 19; 21 in Richtung Leitwalze 1 geschoben, wobei die Kupplungsmuffe 28 gegen die Kraft der Rückstellfeder 42 mit dem Reibbelag 31 gegen die Stirnseite 32 der Leitwalze 1 bzw. des Stützringes 6 gedruckt wird. Dabei werden die Führungsstifte 33; 34 in den Schlitzen 36; 37 geführt. Die Masse der Fliehkörper 19; 21 begrenzen das übertragbare Drehmoment. Die Fliehkraftkupplung kann dadurch drehmomenteinstellbar ausgebildet werden/ indem die Vorspannung der Rückstellfeder 42 über eine Veränderung des Federweges einstellbar gemacht wird.

Ein zwischen dem Reibbelag 31 und der Stirnseite 32 befindlicher Spalt 35 mit einer Spaltweite d, z. B. von zwei Millimetern/ wird geschlossen. Dadurch wird die Leitwalze 1 allmählich auf eine Umfangsgeschwindigkeit gebracht/ die der Durchlaufgeschwindigkeit der

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Rollenkette 3 entspricht. Die Stirnseite sollte bei schräger Schlitzführung, z. B. Winkel Alpha gleich abgefedert sein. Die Umfangsgeschwindigkeit der Leitwalze 1 ist abhängig vom Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 17. Der Tei Ikreisdurchmesser kann dem Durchmesser der Leitwalze 1 entsprechen, kleiner oder größer als dieser sein.

Somit ist die Leitwalze 1 auf eine Geschwindigkeit gebracht worden/ welche in der Nähe der Einziehgeschwindigkeit der Rollenkette 3 liegt. Dadurch ist gesichert, daß die Leitwalze 1 beim Eintreffen des Papierbahnanfanges annähernd auf die Einzugsgeschwindigkeit beschleunigt ist.

Nach erfolgtem Durchlauf der Rollenkette 3 erfolgt kein Antrieb des Zahnrades 17 mehr, so daß die Fliehkörper 19; 21 durch die Kraft der Ringfeder 27 in ihre Ausgangslage zurückgedrückt werden. Gleichzeitig stellt sich die Kupplungsmuffe 28 durch die Druckkraft der Rückstellfeder 42 zurück/ so daß der Spalt 35 mit der Spaltweite d wieder entsteht.

Der Antrieb der Leitwalze 1 erfolgt jetzt durch die Reibwirkung der laufenden Papierbahn.

Nach einer zweiten Ausführungsvariante (Fig. 3) weist eine Leitwalze 51 den Walzenmantel 4 tragende Stützringe 52 auf, die von den Enden 12 der Leitwalzen 51 etwas

entfernt angeordnet sind. Gegenüber Fig. 1 gleich Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Stützring 52 weist in axialer Richtung der Leitwalze 51 und koaxial zur Achse 8 verlaufende Bohrungen 53; auf/ in denen in achsparalleler Bewegungsrichtung C Führungsbolzen 56; 57 gleitend geführt sind. Die aus den Bohrungen 53; 54 in Richtung Ende 12 der Leitwalze 51 ragenden Enden der Führungsbolzen 56; 57 sind in einem von den Stützring 52 beabstandeten Druckring 58 befestigt. Der Druckring 58 liegt mit seinem äußeren Rand 59 an einem am Ende 12 der Leitwalze 51 befindlichen ringförmigen Anschlag 61 an. Zwischen dem Druckring 58 und dem Stützring 52 ist koaxial zu jedem Führungsbolzen 56; 57 eine Druckfeder 62; 63 angeordnet/ welche den in axialer Richtung bewegbaren Druckring und den festen Stützring 52 gegenseitig auf Abstand halten.

Wie bei der vorgenannten Ausführungsvariante ist bei dieser Kupplung 5, der Fliehkraftkupplung 64 auf der Nabe 16 (Fig. 2) eine schraubenlinienförmig geführte Kupplungsmuffe 28 angeordnet/ welche an einem stirnseitigen Flansch 29 einen Reibbelag 31 trägt.

Ein Anfahrvorgang der Leitwalze 51 erfolgt wie nachfolgend dargelegt. Der Kraftfluß läuft über das Zahnrad 17 und die Nabe 16/ wobei sind die Kupplungsmuffe 28 schraubenlinienförmig in axialer Richtung C bewegt und gegen die Kraft der Rückstellfeder 42 mit dem Reibbelag 31 gegen den Druckring 58 der

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LeitwaLze 51 drückt. Ein zwischen Reibbelag 31 und Druckring 58 - als Gegenlager - befindlicher Spalt 35 mit der Spaltweite d wird geschlossen. Es erfolgt ein reibschlüssiges Mitnehmen der Leitwalze 51.

Die zwischen dem Stützring 52 und dem Druckring angeordneten Druckfedern 62; 63 dienen zur Drehmomentbegrenzung, so daß die Fliehkraftkupplung 64 eine definierte Druckkraft ausübt. Es ist weiterhin wie bereits erwähnt möglich/ den bei der ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante gezeigten Reibbelag 31 gegen einen abgefederten Druckring 58 als Drehmomentbegrenzer wirken zu lassen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schlitze 36 bis 38 in einem Winkel Alpha zur radialen Ebene 39 verlaufen, der größer ist als Null.

Nach einer dritten Ausführungsvariante (Fig. 4) besteht die Kupplung 5 aus einer Lamellenkupplung 66, welche durch Steuermittel beaufschlagbar ist, z. B. Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder oder Magnetspule.

Die Lamellenkupplung 66 besteht aus einem auf einer Achse 8 der Warenbahn Leitwa Ize bzw. Papier LeitwaIze, genannt Leitwalze 67 gelagerten Nabe 16 mit fest angeordnetem Zahnrad 17. Das Zahnrad 17 greift in eine Rollenkette 3 ein, die in einer auf Abstandhaltern 49 gehaltenen Kettenführungsschiene 48 geführt wird. Die Nabe 16 ist fest mit einem ringförmigen und koaxial zur

Achse 8 befindlichen linken Lame Ilenscheibent rager 68 verbunden, welcher drei voneinander beanstandete Lamellenscheiben 69 aufnimmt.

An der nabennahen Seite des linken Lame Ilenscheibenträgers 68 befindet sich eine ringförmige Magnetspule 71. Die Leitwalze 67 trägt an der Stirnseite 32 des Stützringes 6 einen zweiten, fest mit der Leitwalze 67 verbundenen ringförmigen rechten Lamellenscheibenträger 72 aus Winkelprofil/ welcher ebenfalls drei voneinander beabstandete Lamellenscheiben 73 trägt, die wiederum zwischen den Lamellenscheiben 69 laufen.

Die Achse 8 ist als Hohlachse ausgebildet, welche an ihrem Ende mittels eines Klemmringes 74 an dem Seitengestell 11 gehalten bzw. angeschraubt ist. Die Magnetspule 71 erhält ihre Spannung, z. B. von 12 oder 24 Volt über eine elektrische Leitung 76 von einem in der Lamellenkupplung 66 angeordneten Schleifring 77, welcher mit einer höh lachsenfesten Kohlebürste 78 in Kontakt ist. Die Kohlebürste 78 wird von einem Bürstenhalter 79 gehalten, der über eine elektrische Leitung 81 und eine Bohrung 80 im Seitengeste11 11 mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden ist.

Ein Anfahrvorgang der Leitwalze 67 erfolgt wie nachfolgend beschrieben. Der Anfang der in der Kettenführungsschiene 48 geführten Rollenkette 3 läuft in den Bereich des Zahnrades 17 ein und versetzt dieses

in Rotation. Ein nicht dargesteL Lter Sensor Löst die Betätigung der Lame LLenkuppLung 66 aus, in dem die MagnetspuLe 71 über die Leitung 76/ den SchLeifring 77, die Kohlebürste 78/ den Bürstenhalter 79 und die Leitung 81 mit Spannung versorgt wird. Die Leitwalze 67 wird angefahren und wenn etwa nach der Hälfte der Kettenlänge der Papierbahnanfang in den Bereich der Leitwalze kommt/ so hat die Umfangsgeschwindigkeit der Leitwalze 67 die Ketten- bzw. Papierbahneinzugsgeschwindigkeit errei cht.

Nachdem das Ende der Rollenkette 3 den Bereich des Zahnrades 17 verlassen hat, schaltet der nicht dargestellte Sensor die Magnetspule 71 der Lamellenkupplung 66 aus und die Leitwalze 67 wird nunmehr von der Papierbahn angetrieben.

Nach einer vierten Ausführungsvariante besteht die Kupplung 5 aus einer Lamellenkupplung 66 analog derjenigen nach Fig. 4 mit dem Unterschied, daß ein auf einer Achse 8 einer Wa renbahn LeitwaIze, z. B. Papier LeitwaIze, genannt Leitwalze 82 gelagerte Nabe mit einer Abtriebsscheibe 84 fest mit dem ersten Lamel lenscheibent rager 68 verbunden ist. Die Abtriebsscheibe 84 trägt ein Zugmittel/ z. B. ein Einziehband 86. Das Einziehband 86 weist an einer ausgewählten Stelle z. B. eine Metallmarkierung auf.

Ein Anfahrvorgang der Leitwalze 82 erfolgt wie nachfolgend beschrieben. Das von einem nicht

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dargestellten Antrieb gezogene Zugmittel/ z. B. Einziehband 86 treibt über die Abtriebsscheibe 84 die Nabe 83 an. Wenn die am bzw. im Einziehband 86 befindliche Metallmarkierung in die Nähe der Abtriebsscheibe 84 kommt/ gibt ein nicht dargestellter Sensor einen Impuls ab/ welcher über einen Zeitschalter die Magnetspule 71 beaufschlagt und somit die Leitwalze 82 einkuppelt. Somit ist gesichert/ daß beim späteren Eintreffen des Papierbahnanfanges die Leitwalze 82 bereits auf Einziehband - bzw. auf Papierbahngeschwindigkeit gebracht worden ist.

Es ist natürlich auch möglich/ eine mit

Fliehkraftkupplung 2; 64 versehenen Leitwalze 1; 51 über ein bandförmiges profiliertes Zugmittel 86 anzutreiben.

Eine massearme Leitwalze 1; 51; 67; 82 kann z. B. durch Leichtbauweise und unter Verwendung von Materialien geringer Wichte hergestellt werden.

Eine derartige massearme Leitwalze 1; 51; 67; 82 kann auch ohne Zwischenschaltung einer Kupplung 5 zwischen dem Zugmittel 3; 86 und Leitwalze 1; 51; 67; 82 unter der Voraussetzung verwendet werden/ daß die Umfangsgeschwindigkeit der Leitwalze 1; 51; 67; 82 gleich (100 %) oder geringfügig größer ist (102 bis 105 %) als die Einzugsgeschwindigkeit der Papierbahn.

Bezugszeichen liste

1 Leitwalze

2 Fliehkraftkupplung/ schaltbar (2; 64; &oacgr;&oacgr;)

3 Rollenkette

4 Walzenmantel (1)

5 Kupplung/ schaltbar (2; 64; 66)

6 Stützring (1)

7 Lager (1)

8	Achse (1)	I	19)	9; 21)
9	Schraube
10	-		Keilfläche (21)
11	Sei tengestel		Ringfeder (1
12	Ende (1)
13	Lager (16)
14	Lager (16)
15	-	ng
16	Nabe (2)	(20)
17	Zahnrad (16)	rage r
18	Siehe rungs ri	(20)
19	FIi ehkörper	Linearführung (19)
20	FIi ehkörpert	Li near führung (21)
21	FIi ehkörper	Keilfläche (
22		-
23
24
25
26
27

28 Kupplungsmuffe (2)

29 Flansch (28)

30 -

31 Reibbelag (29)

32 Stirnseite (1; 6)

33 Führungsstift (28)

34 Führungsstift (28)

35 Spalt (31; 32)

36 Schlitz (33)

37 Schlitz (34)

38 Schlitz (-)

39 Ebene, radial (8)

40 -

41 Gehäuse (28)

42 Rückstellfeder

43 Stützring

44 Stützring

45 -

46 Druckbolzen (24)

47 Druckbolzen (26)

48 Kettenführungsschiene (3)

49 Abstandhalter (48)

50 -

51 Leitwalze

52 Stützring (51)

53 Bohrung (52)

54 Bohrung (52)

55 -

56 Führungsbolzen (58)

57	Fuhrungsbi	olzen (58)	cheibentrage	lter	(51)
58	Druckring	(51)	cheibe (68)
59	Rand, äuß	erer (58)		elektrische
60	-		Ie (68)		1)
61	Anschlag,	ri ngförmi g	cheibentrage
62	D rue kfede	r (58, 52)	cheibe (72)	cheibe
63	Druckfede	r (58, 52)	(8)
64	Fliehkraftkupplung (5			r, linker (66)
65	-	elektri sehe
66		ng
67	Lamellenkupplung	Kohlebürste
68	Lei twa Ize	Bürstenha	r, rechter (66)
69	Lame I lens	Bohrung
70	Lame I lens	Leitung,
71	-	Leitwalze
72	Magnet spu	Nabe
73	Lame liens	Abt ri ebss
74	Lame liens	-
75	Klemmri ng
76	-
77	Lei tung,
78	Schleifri
79
80
81
82
83
84
85

86 Einziehband

B Bewegungsrichtung, radial (19; 21) C Bewegungsrichtung, axial (16)

d Spaltweite (31; 32)

Alpha Winkel (36 bis 38; 39)

Claims

'•P1 J Ansprüche

1. WarenbahnLeitwaLze für eine MateriaLbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die WarenbahnLeitwaLze (1; 51; 67; 82) einen motorischen Antrieb aufweist/ der kurz vor Eintreffen eines MateriaLbahnanfanges aktiviert wird.