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Die
Erfindung betrifft eine Zugwalzenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
EP 0 767 124 A2 ist
eine Zugwalzenanordnung mit zwei Zugwalzen bekannt, von denen die erste
zwei Zugringe trägt,
von denen einer in axialer Richtung verschiebbar ist. Die erste
Zugwalze hat eine Welle, die an ihren beiden Enden an Seitengestellplatten
verstellbar gelagert ist, um die Zugringe von der zweiten Walze
abzurücken
oder an diese anzudrücken.
Wenn auf die beiden Enden der Welle die gleiche Andrückkraft
einwirkt, die beiden Zugringe aber nicht spiegelsymmetrisch zu einer
auf der Längsachse
der Welle senkrechten Symmetrieebene der Welle stehen, verteilt
sich diese andere Kraft ungleichmäßig auf die zwei Zugringe.
Eine Materialbahn, die zwischen den Zugringen und der zweiten Walze
geklemmt befördert
wird, ist daher ungleichmäßig verteilten
Klemmkräften
ausgesetzt, die zu einer Störung
des Geradeauslaufs der Materialbahn führen können.
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Die
DE 102 50 433 A1 offenbart
eine Zugwalzenanordnung mit einer Zugwalze. An dieser Zugwalze sind
auf Hebel schwenkbare Zugringe anstellbar, die über eine Gewindespindel verstellbar
sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugwalzenanordnung mit
gleichmäßig verteilter hoher
Zugkraft zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass bei einer Zugwalzenanordnung mit einer Zugwalze und wenigstens zwei
in axialer Richtung der Zugwalze versetzt angeordneten und gegen
die Zugwalze andrückbaren
Zugringen, von denen wenigstens einer in der axialen Richtung verschiebbar
ist, der verschiebbare Zugring auf einem in der axialen Richtung
verschiebbaren Schlitten montiert und durch ein an dem Schlitten
und dem Zugring angreifendes erstes Stellglied gegen die Zugwalze beaufschlagbar
ist. Indem dieses erste Stellglied einer axialen Verstellung des
Schlittens und des Zugrings folgt, ist das Verhältnis der vom Stellglied ausgeübten Kraft
und der daraus resultierenden, zwischen dem Zugring und der Zugwalze wirkenden
Kraft unabhängig
von der axialen Position des Zugrings und des Schlittens stets dieselbe.
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Der
zweite Zugring ist zweckmäßigerweise durch
ein zweites Stellglied gegen die Zugwalze beaufschlagbar.
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Vorzugsweise
ist auch der zweite Zugring in der axialen Richtung verschiebbar.
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Eine
einfache Führung
der Zugringe in radialer Richtung der Zugwalze ist dadurch realisierbar, dass
jeder verschiebbare Zugring von einem an seinem Schlitten schwenkbar
angelenkten Arm getragen ist.
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Um
den Abstand der Zugringe an unterschiedliche Breiten der zu verarbeitenden
Materialbahn anpassen zu können,
ist zweckmäßigerweise jedem
verschiebbaren Zugring ein eigener Schlitten zugeordnet.
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Eine
Drehbewegung des verschiebbaren Zugrings ist über eine teleskopische Welle
antreibbar.
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Um
einer Stellbewegung des Zugrings durch das Stellglied folgen zu
können,
ist die Welle vorzugsweise mit einem gestellfesten Antriebsrad und mit
dem verschiebbaren Zugring jeweils über ein Kardangelenk verbunden.
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Einer
alternativen Ausgestaltung zufolge ist Schwenkmittelpunkt des Arms
eine den Zugring antreibende Welle.
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Eine
den Zugring antreibende Welle kann auch gleichzeitig den Schwenkmittelpunkt
des Arms darstellen.
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Wenn
diese Welle gleichsinnig mit der Zugwalze angetrieben ist, ist eine
gegensinnige Drehrichtung von Zugwalze und Zugring zweckmäßigerweise
dadurch realisierbar, dass ein Endlosband, z. B. Riemen zum Übertragen
eines Drehmoments von der Welle auf den Zugring ein auf der Welle
rotierendes Rad, z. B. Riemenscheibe und ein mit dem Zugring koaxiales
Rad, z. B. Riemenscheibe mit jeweils entgegengesetzter Krümmungsrichtung
umschlingt.
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Die
Zugwalzenanordnung ist bevorzugt anwendbar in einem Falzapparat,
in dem sie zweckmäßigerweise
in Bahnlaufrichtung hinter einem Falztrichter angeordnet ist. Hier
kann einer der Zugringe axial stationär sein, während der andere Zugring in Anpassung
an wechselnde Breiten der über
den Falztrichter laufenden Materialbahn axial verschiebbar ist.
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Die
Zugwalzenanordnung kann gemeinsam mit dem Falztrichter in einem
verfahrbaren Gestell montiert sein.
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Generell
ist aus dem oben in Bezug auf den Falzapparat geschilderten Grund
das Ziehen einer längsgefalzten
Materialbahn eine bevorzugte Verwendung der Zugwalzenanordnung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Falztrichters und einer Zugwalzenanordnung
am Eingang eines Falzapparats;
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2 eine
schematische Darstellung der Zugwalzenanordnung gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Zugwalzenanordnung gemäß einer
zweiten Ausgestaltung;
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4 eine
perspektivische Teilansicht einer Zugwalzenanordnung gemäß einer
dritten Ausgestaltung der Erfindung;
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5 Vorderansicht
von Falztrichtern mit Zugwalzenanordnungen am Eingang eines Falzapparates.
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1 zeigt
in einer schematischen Seitenansicht einen Falztrichter 01 und
eine darunter angeordnete Zugwalzenanordnung 02. Der Falztrichter 01 umfasst
in an sich bekannter Weise eine dreieckige Platte 05, die
sich senkrecht zur Ebene der 1 und spitz
nach unten zulaufend erstreckt. Eine auf einer Walze 03 umgelenkte
Materialbahn 04, typischerweise ein oder mehrere übereinander
liegende bedruckte Materialbahnen 04, insbesondere ein
oder mehrere zu einem Strang zusammengeführte Materialbahnen 04,
läuft über den
Falztrichter 01, wobei sie entlang einer über die
untere Spitze des Falztrichters 01 laufenden Falzlinie 07 längs gefalzt
wird. Die dabei entstehenden zwei Schenkel der Materialbahn 04 werden
von einem in Höhe
der unteren Spitze des Falztrichters 01 angeordneten Walzenpaar 06 gegeneinander
gedrückt,
wobei die Materialbahn 04 entlang der Falzlinie 07 scharf
geknickt wird.
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Die
Lage der Falzlinie 07 ist durch die untere Spitze der dreieckigen
Platte 05 vorgegeben und unabhängig von der Breite der verarbeiteten
Materialbahn 04. Die Lage des der Falzlinie 07 gegenüberliegenden
Randes 08 der gefalzten Materialbahn 04 ist selbstverständlich von
deren Breite abhängig.
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Die
von der gefalzten Materialbahn 04 durchlaufene Zugwalzenanordnung 02 unterhalb
des Walzenpaares 06 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische
Zugwalze 09 auf einer Seite der Materialbahn 04 und
zwei Zugringe 11; 12 auf der anderen Seite, deren
jeder mit der Zugwalze 09 einen von der Materialbahn 04 durchlaufenen
Spalt bildet. Die Zugringe 11; 12 bilden jeweils
den äußeren Umfang
von zwei Radscheiben, die über
Arme 13 schwenkbar mit Schlitten 14; 16 verbunden
sind. Die Schlitten 14; 16 sind auf zur Achse
der Zugwalze 09 parallelen Schienen 17 montiert,
und wenigstens der linke Schlitten 16 ist auf den Schienen 17 verschiebbar,
um den Zugring 12 auch bei wechselnden Breiten der Materialbahn 04 auf
dieser benachbart zu dem Rand 08 platzieren zu können (typische
Breiten der gefalzten Materialbahnen 04 sind von 210 mm
bis 500 mm).
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Die
Schienen 17, die Zugwalze 09 und der Falztrichter 01 sind
an Gestellen 18 gehalten und bilden so eine bauliche Einheit,
die senkrecht zur Ebene der 1 verschiebbar
ist, um die Spitze des Falztrichters 01 jederzeit auf die
Mitte der ungefalzten Materialbahn 04 in Höhe der Walze 03 ausrichten zu
können,
unabhängig
davon, in welcher Stellung, randbündig, zentriert oder dazwischen,
die Materialbahn 04 über
die Walze 03 läuft.
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2 zeigt
die Zugwalzenanordnung 02 in einer detaillierteren Ansicht
von oben. Zwischen den Schienen 17 erstreckt sich eine
hier von einem Motor 19, alternativ von einer Handkurbel,
angetriebene Gewindespindel 21, die mit einem Innengewinde
des Schlittens 16 in Eingriff steht, um durch ihre Drehung den
Schlitten 16 entlang der Schienen 17 zu verschieben.
Die Zugwalze 09 ist über
ein endloses Zugmittel 22, z. B. einen erstes Endlosband 22,
beispielsweise einen ersten Riemen 22 drehangetrieben,
der auf ein Rad 23, beispielsweise einer Riemenscheibe 23 umläuft, die
zusammen mit der Zugwalze 09 und weiteren Rädern 24; 26,
z. B. Riemenscheiben 24; 26 auf einer gemeinsamen
Welle sitzt. Die Riemenscheiben 24; 26 sind jeweils
von endlosen Zugmitteln 27; 28, z. B. Endlosbändern 27; 28,
beispielsweise Riemen 27; 28 umschlungen, deren
Außenseiten reibschlüssig über Räder 29; 31,
z. B. Riemenscheiben 29; 31 laufen. Die Zugringe 11; 12 sind
mit diesen letzteren Riemenscheiben 29 bzw. 31 drehfest über jeweils
zwei Kardangelenke 32 und eine Welle 33 bzw. 34 verbunden,
wobei die den verschiebbaren Zugring 12 antreibende Welle 34 teleskopisch
ausziehbar ist, um einer Verstellung des Schlittens 16 durch
die Gewindespindel 21 folgen zu können. Indem die Riemen 27; 28 jeweils
eine Riemenscheibe 24; 26 innen und die andere
Riemenscheibe 29; 31 außen umschlingen, ist sichergestellt,
dass die Zugwalze 09 und die Zugringe 11; 12 jeweils
gegensinnig rotieren. Stellglieder 37 beliebiger Art, hier
pneumatische Stellglieder, die auf einerseits am Schlitten 14; 16 und
andererseits an dem Arm 13 angreifen, dienen zum Andrücken der
Zugringe 11; 12 an die Zugwalze 09.
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3 zeigt
eine detailliertere perspektivische Ansicht einer zweiten Ausgestaltung
der Zugwalzenanordnung 02. Elemente dieser Ausgestaltung,
die solchen der in Bezug auf 1 und 2 beschriebenen
entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden,
soweit nicht zum Verständnis
erforderlich, nicht erneut erläutert. Man
erkennt die Zugwalze 09 und die flach scheibenförmigen Zugringe 11; 12.
Die Schlitten 14; 16 haben im Wesentlichen die
Form von flachen Platten, von denen die zylindrischen Schienen 17 umgreifende Führungshülsen abstehen.
Die zylindrische obere Schiene 17 fungiert gleichzeitig
als eine Welle, um die die Arme 13 schwenkbar sind. Man
erkennt auch ein Kardangelenk 32 der den ortsfesten Zugring 11 antreibenden
Welle 33. Die Welle 34 ist wie in der Ausgestaltung
der 2 teleskopisch ausziehbar. Um Schwenkbewegungen
der Arme 13 folgen zu können,
durchsetzen die Wellen 33; 34 spielhaltig ein in 3 durch
eine Muffe verdecktes Loch in der Platte des Schlittens 14 bzw. 16.
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In
den Gestellen 18 verborgene Getriebe koppeln die Drehung
der Wellen 33; 34 bzw. der Zugringe 11; 12 an
die Drehung der Zugwalze 09.
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Ein
an den Platten der Schlitten 14; 16 montiertes
pneumatisches Stellglied 37 greift jeweils an einem abstehenden
Gelenkkopf 36 an den freien unteren Enden der Arme 13 an.
Die Stellglieder 37 sind über in der 3 nicht
gezeigte Leitungen mit Druckluft beaufschlagbar, um die Zugringe 11; 12 mit
einstellbarem Druck gegen die Zugwalze 09 zu pressen. Die
pneumatischen Stellglieder 37 können jeweils unabhängig voneinander
mit Druckluft beaufschlagbar sein, oder sie können parallel zueinander an
eine gleiche Druckluftquelle angeschlossen sein, so dass durch Druckausgleich
zwischen den Stellgliedern 37 jederzeit gewährleistet
ist, dass beide Zugringe 11; 12 mit gleicher Kraft
gegen die Zugwalze 09 drücken.
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Alternativ
können
die Stellglieder 37 zum Beispiel auch als Elektromotoren
in Kombination mit einem Schneckengetriebe ausgeführt sein,
das die Drehung der Elektromotoren in eine Linearverschiebung umsetzt.
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Großformatige
Stellglieder 38 zum Verschieben des gesamten in 3 gezeigten
Aufbaus parallel zur Achse der Walze 03 von 1 sind
mit 38 bezeichnet.
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4 zeigt
eine perspektivische Detailansicht einer dritten Ausgestaltung einer
Zugwalzenanordnung 02. Der Zugring 12 ist in der
Darstellung der 4 weggelassen, da er – abgesehen
von einer eventuell fehlenden Möglichkeit,
ihn durch Drehen einer Gewindespindel 21 zu verschieben,
in Aufbau und Funktion mit dem Zugring 11 übereinstimmt.
Der den Zugring 11 tragende Arm 13 ist hier in
Form von zwei Platten beiderseits des plattenförmigen Schlittens 14 ausgebildet.
Die Gewindespindel 21 zum Verstellen des Schlittens 14 ist
hier durch ein Handrad 39 angetrieben. Der Arm 13 trägt drei
Räder 41; 42; 43,
z. B. drei Riemenscheiben 41; 42; 43,
von denen die Riemenscheiben 42; 43 von einem
endlosen Zugmittel 44, z. B. einen Endlosband 44,
beispielsweise einem Riemen 44 umschlungen sind, während die
Riemenscheibe 41 eine Außenseite des Riemens 44 reibschlüssig berührt. Aufgrund
dieser Anordnung rotieren die mit dem Zugring 11 koaxiale
Riemenscheibe 42 und die Riemenscheibe 41 jeweils
gegensinnig. Die Riemenscheibe 41 ist drehfest auf einer Welle 46 montiert,
die gleichzeitig die Funktionen der oberen Schiene 17 aus 3,
nämlich
die Verschiebung des Schlittens 16 zu führen und eine Schwenkachse
des Arms 13 festzulegen, übernimmt. An einem Ende der
Welle 46 ist ein weiteres Rad 47, z. B. Riemenscheibe 47 zu
sehen, die zusammen mit einer in der 4 verdeckten
Riemenscheibe auf der Welle der Zugwalze 09 von einem nicht
dargestellten Riemen umschlungen ist und so die Drehung von Zugwalze 09 und
Zugring 11 aneinander koppelt.
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In 5 sind
verschiedene mögliche
Einbaupositionen von Zugwalzenanordnungen 02 dargestellt.
Insbesondere kann die Zugwalzenanordnung 02 auch an einer
Stelle angeordnet sein, an der zwei Materialbahnen 04 oder
Stränge,
z. B. längsgefalzte
zusammenlaufen.
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- 01
- Falztrichter
- 02
- Zugwalzenanordnung
- 03
- Walze
- 04
- Materialbahn
- 05
- Platte
- 06
- Walzenpaar
- 07
- Falzlinie
- 08
- Rand
- 09
- Zugwalze
- 10
-
- 11
- Zugring
- 12
- Zugring
- 13
- Arm
- 14
- Schlitten
- 15
-
- 16
- Schlitten
- 17
- Schiene
- 18
- Gestell
- 19
- Motor
- 20
-
- 21
- Gewindespindel
- 22
- Zugmittel,
Endlosband, Riemen
- 23
- Rad,
Riemenscheibe
- 24
- Rad,
Riemenscheibe
- 25
-
- 26
- Rad,
Riemenscheibe
- 27
- Zugmittel,
Endlosband, Riemen
- 28
- Zugmittel,
Endlosband, Riemen
- 29
- Rad,
Riemenscheibe
- 30
-
- 31
- Rad,
Riemenscheibe
- 32
- Kardangelenk
- 33
- Welle
- 34
- Welle
- 35
-
- 36
- Gelenkkopf
- 37
- Stellglied
- 38
- Stellglied
- 39
- Handrad
- 40
-
- 41
- Rad,
Riemenscheibe
- 42
- Rad,
Riemenscheibe
- 43
- Rad,
Riemenscheibe
- 44
- Zugmittel,
Endlosband, Riemen
- 45
-
- 46
- Welle
- 47
- Rad,
Riemenscheibe