DE4312275C2 - Rollenwechsler mit einem Arbeitszylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rollenwechsler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Rollenwechsler weisen an den Enden ihrer Tragarme jeweils Papierrollenkegel mit Spanndornen auf, um zwischen zwei Tragarmen eine Papierrolle aufzunehmen und einzuspannen. Zum Einspannen und Lösen der Papierrollen werden die Spannbacken der Spanndorne mittels eines axial in beiden Richtungen wirkenden Arbeitszylinders aus dem Spanndorn heraus- oder in ihn zurückgeführt. Der Arbeitszylinder weist einen einzigen Kolben auf. Der aus der US 3 207 452 bekannte Rollenwechsler weist derartige, axial in beide Richtungen wirkende Arbeitszylinder auf.

Andererseits ist aus der DE 86 26 600 U1 bereits eine hydraulische Schubkolbeneinheit bekannt, die für ein im Untertagebau von Kohlebergwerken eingesetztes Ausbaugestell Verwendung findet. Sie weist beidseitig wirkende, hintereinander geführte Arbeitszylinder auf, deren Kolbenstangen in axialer Richtung miteinander verbunden sind. Die in die jeweils gleiche Schubrichtung weisenden Kammern sind parallel an jeweils eine hydraulische Leitung angeschlossen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rollenwechsler zu schaffen, bei dem der für den Papierrollenkegel benötigte Platz gegenüber bekannten Rollenwechslern erheblich verkleinert ist.

Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Arbeitszylinders mit zwei Kolben im Längsschnitt und

Fig. 2 den Längsschnitt eines Arbeitszylinders mit drei Kolben, der in einem Rollenwechsler als Spannzylinder angeordnet ist.

Ein Arbeitszylinder 1 (Fig. 1) für einen erfindungsgemäßen Rollenwechsler ist in einer Zylinderwandung 2 aufgebaut. Er weist zwei Kolben 3, 4 auf, die durch eine Kolbenstange miteinander verbunden sind. Jedem der Kolben 3, 4 ist ein Arbeitsraum 6 bzw. 7 zugeordnet. Die Arbeitsräume 6 und 7 sind voneinander durch eine ringförmige Verdickung 21 der Zylinderwandung 2 getrennt. Dadurch vermögen die Kolben 3, 4 bei Bewegung in Richtung eines Pfeiles I ein Fluid auf die Flächen A₁ und A₂ zu drücken, während bei einem Arbeitszylinder mit einem einzigen Arbeitsraum und gleichem Zylinderdurchmesser der Druck über das Fluid nur auf eine einzige Fläche A₁ oder A₂ ausgeübt wird. Demnach wird mit dem Arbeitszylinder 1 bei gleichem Druck p eine doppelt so große Kraft F übertragen wie bei einem Arbeitszylinder mit nur einem Kolben:

Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß, um eine gleiche Kraft zu übertragen, ein herkömmlicher Arbeitszylinder mit nur einem Kolben eine doppelt so große Druckfläche haben müßte, d. h. einen um größeren Durchmesser.

Der in Fig. 1 dargestellte Arbeitszylinder ist als doppeltwirkender Arbeitszylinder ausgebildet. Die Arbeitsräume 6, 7 sind durch die Kolben 3, 4 jeweils in zwei Teilräume aufgeteilt; in jeden der beiden Teilräume der Arbeitsräume 6, 7 läßt sich über Zu- und Abführleitungen 8, 9 je nach gewünschter Bewegungsrichtung der Kolben 3, 4 und der Kolbenstange 5 ein Fluid sowohl hineindrücken als auch herausdrücken.

Das Fluid ist entweder eine Flüssigkeit oder Druckluft. Entsprechend ist der Arbeitszylinder entweder ein hydraulischer oder ein pneumatischer Arbeitszylinder.

Anstelle des hier dargestellten Arbeitszylinders 1 mit zwei Kolben 3, 4 können Arbeitszylinder mit beliebig vielen hintereinander angeordneten Kolben vorgesehen werden, die jeweils einen Arbeitsraum aufweisen, um entsprechend hohe Kräfte bei vorgegebenem Druck auf die Zylinderwandung aufzubringen.

Ein derartiger Arbeitszylinder 1 ist gemäß Fig. 2 in einen Papierrollenkegel 10 als Spannzylinder zum Spannen eines Spanndorns 11 eingesetzt. Der Papierrollenkegel 10 wird von einem Tragarm 12 getragen, der seinerseits Teil eines Rollenwechslers zum Wechseln von Papierrollen in einer Rollendruckmaschine ist. Die mit den bei der Beschreibung von Fig. 1 eingeführten Bauelementen übereinstimmenden Teile tragen dieselben Bezugszeichen. Die Zylinderwandung 2 wird stirnseitig durch zwei Abschlußdeckel 13 geschlossen. Der Spannzylinder gemäß Fig. 2 weist außer den Kolben 3, 4 noch einen dritten Kolben 14 auf, der in einem Arbeitsraum 15 arbeitet.

Die Zu- und Abführleitung 8 für das Fluid verläuft durch das Innere einer Führungsstange 16 und durch die Kolbenstange 5; durch Durchlässe 17 tritt das Fluid, in diesem Fall vorzugsweise Druckluft, in die dem Spanndort 11 zugewandten Teilräume der Arbeitsräume 6, 7 und 15 ein oder aus ihnen heraus. Über die Zu- und Abführleitungen 9 wird das Fluid seitlich der Führungsstange 16 in den von dem Spanndorn 11 abgewandten Teilraum des Arbeitsraums 6 und durch die Zylinderwandung 2 über den linken der Durchlässe 18 aus diesem Teilraum des Arbeitsraums 6 heraus und über die beiden rechten Durchlässe 18 in die von dem Spanndorn 11 abgewandten Teilräume der Arbeitsräume 7 und 15 eingebracht oder aus ihnen herausgedrückt. Wenn das Fluid über die Zu- und Abführleitung 9 in die von dem Spanndorn 11 abgewandten Teilräume der Arbeitsräume 6, 7 und 15 eintritt, werden die Kolben 3, 4 und 14 in Richtung des Pfeils I geschoben. Die Kolbenstange 5 betätigt (hier nicht dargestellte) Betätigungselemente, die die Spannelemente des Spanndorns 11 auseinanderdrücken. Wenn das Fluid über die Zu- und Abführleitung 8 in die dem Spanndorn 11 zugewandten Teilräume der Arbeitsräume 6, 7 und 15 eintritt, werden die Kolben 3, 4 und 14 in die entgegengesetzte Richtung geschoben, und die Spannelemente werden wieder eingefahren.

Über Einlässe 80, 90 gelangt das Fluid durch eine Dreheinführung 19, die im Innern einer Keilriemenscheibe 20 angeordnet ist, zu den Zu- und Abführleitungen 8, 9. Der Arbeitszylinder 1 ist über seine Abschlußdeckel 13 in Lagern 23 gelagert und wird über die Keilriemenscheibe 20 angetrieben.

Um ein Lösen der Schraubverbindungen, beispielsweise beim Abtrennen des Papierrollenkegels 10, innerhalb des Arbeitszylinders 1 zu verhindern, ist es erforderlich, die freien rotierenden Zylindermassen gegen Weiterdrehen zu sichern. Aus diesem Grund sind der Kolben 14 in der Zylinderwandung 2 und der Abschlußdeckel 13 über eine Drehmomentstütze 22 gegen Verdrehung gesichert. Die nachgeschalteten Zylinder werden - abhängig von der Papierrollenkegelseite - durch eine geeignete Kombination von Links- und Rechtsgewinden gegen Lösen gesichert.

Gemäß der Erfindung wird ein Arbeitszylinder 1 geschaffen, der sich insbesondere als Spannzylinder in einem Papierrollenkegel 10 eines Rollenwechslers eignet und der bei geringem Zylinderdurchmesser hohe Kräfte auf die Zylinderwandung 2 überträgt, indem hintereinander auf einer Kolbenstange 5 angeordnete Kolben, beispielsweise drei Kolben 3, 4 und 14, die sich jeweils in Arbeitsräumen 6, 7 und 15 bewegen, wobei sie ein Fluid, das die Arbeitsräume 6, 7 und 15 durchströmt, gegen Flächen A₁, A₂ und A₃ drücken. Statt auf eine einzige dreimal so große Fläche, auf die bei einem Arbeitszylinder mit einem einzigen Kolben der Druck aufgebracht werden muß, wird bei einem Arbeitszylinder mit mehreren Kolben und mehreren Arbeitsräumen die Kraft auf entsprechend viele Flächen verteilt. Danach werden erfindungsgemäß Arbeitszylinder geschaffen, die gegenüber herkömmlichen Arbeitszylindern einen viel kleineren Durchmesser haben.

Claims (3)

1. Rollenwechsler in einer Rollendruckmaschine mit einem an einem Tragarm (12) befestigten Papierrollenkegel (10), in dem ein über ein Druckmedium angetriebener, axial in beide Richtungen wirkender Arbeitszylinder (1) integriert ist, der zum Spannen eines Spanndorns (11) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) mindestens zwei in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnete Kolben (3, 4, 14) mit jeweils zugehörigen Arbeitsräumen (6, 7, 15) aufweist und Betätigungselemente des Spanndorns (11) durch die Kolben (3, 4, 14) des Arbeitszylinders (1), über eine die Kolben (3, 4, 14) miteinander verbindende Kolbenstange (5) bewegbar sind.

2. Rollenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) zusammen mit dem Spanndorn (11) und dessen Betätigungselementen drehbar in Lagern (23) in dem Papierrollenkegel (10) gelagert ist.

3. Rollenwechsler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsräume (6, 7, 15) durch die Kolben (3, 4, 14) in erste, von dem Spanndorn (11) abgewandte und zweite dem Spanndorn (11) zugewandte Teilräume aufgeteilt sind, daß die ersten Teilräume untereinander über erste Durchlässe (18) und über eine teilweise seitlich einer Führungsstange (16) verlaufende Zu- und Abführleitung (9) mit einem ersten Einlaß (90) für das Fluid verbunden sind, wobei das Fluid, seitlich der Führungsstange (16) ankommend, über einen der ersten Teilräume durch einen diesem ersten Teilraum zugeordneten ersten Durchlaß (18) aus diesem ersten Teilraum heraus und über die anderen ersten Durchlässe (18) in die anderen ersten Teilräume hineingeführt oder aus ihnen herausgeführt wird, und daß die zweiten Teilräume untereinander über zweite Durchlässe (17) und über eine teilweise innerhalb der Führungsstange (16) und teilweise innerhalb der Kolbenstange (5) verlaufende Zu- und Abführleitung (8) mit einem zweiten Einlaß (80) für das Fluid verbunden sind, wobei die Einlässe (80, 90) mit den jeweiligen Zu- und Abführleitungen (8, 9) über eine Dreheinführung (19) verbunden sind.