DE3841106A1 - Kompensator fuer eine pendelwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompensator für kleine Auslenkungen einer Pendelwalze an Wickelmaschinen.

Eine derartige Pendelwalze dient zun Ausgleich von veränderli­ chen Bandspannungen, die unvermeidbar bei Wickelvorgängen auftreten. Die Pendelwalze soll insbesondere Pulsationen des ablaufenden Bandes unterdrücken und den Bandlauf beruhigen. Die Pendelwalze ist von dem Band umschlungen und wird von einem Druckzylinder mit einer Kraft ent­ sprechend der gewünschten Bandspannung vorgespannt.

Insbesondere bei kleinen Bandspannungen und dünnen Bändern macht sich das Eigengewicht der Pendelwalze störend bemerkbar, da das Eigen­ gewicht der Pendelwalze eine Rückstellkraft und damit ein Rückstellmo­ ment ausübt. Das Gewicht der Pendelwalze läßt sich nicht beliebig ver­ kleinern, da die Pendelwalze bei breiten Warenbahnen eine erhebliche axiale Länge hat.

Aufgabe der Erfindung ist die Kompensation des Gewichts der Pen­ delwalze, insbesondere bei kleinen Auslenkungen derselben.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß an einem Anlenkpunkt des Pendelarms eine Zugvorrichtung gelenkig befe­ stigt ist, die andererseits an einer Halterung vertikal oberhalb der Pendelachse gelagert ist.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als das Rückstellmoment der Pendelwalze durch die Zugvorrichtung im wesentlichen vollständig kompensiert werden kann. Dieses gelingt bei kleinen Auslenkungen nahezu vollständig aufgrund der Geometrie der Anordnung.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Zugvorrichtung er­ reicht man dadurch, daß die Zugvorrichtung als Druckzylinder ausgebil­ det ist.

Eine sichere Wirkung erzielt man dadurch, daß die Zugvorrichtung auf eine konstante Zugkraft einstellbar ist. Der konstante Zug steht in einem festen Verhältnis zu dem Gewicht der Pendelwalze.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezug­ nahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anordnung der Pendelwalze in Verbindung mit einer Abwicklung,

Fig. 2 eine abgebrochene Seitenansicht zu Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der kinematischen Verhält­ nisse.

In Fig. 2 ist eine Schildplatte 1 einer Abwickelmaschine darge­ stellt. Die gegenüberliegende Schildplatte ist nicht gezeichnet. In dieser Schildplatte 1 ist auf einer Welle 2 mit der Achse A ein Pen­ del getragen, dessen Pendelarm 3 auf einer Seite dargestellt ist. Zwi­ schen dem Pendelarm 3 und dem gegenüberliegenden, nicht dargestellten Pendelarm ist um die Achse C eine Pendelwalze 4 drehbar gelagert. Der Pendelarm 3 ist durch einen Spannzylinder 5 entsprechend der gewünsch­ ten Bandspannung einseitig vorgespannt.

Vertikal oberhalb der Achse A ist an einer augenartigen Halte­ rung Auge 6 um eine Achse D ein Druckzylinder 7 schwenkbar aufge­ hängt. Die Kolbenstange 8 des Druckzylinders 7 ist starr mit einem Koppelglied 9 verbunden, das an einem Zapfen 10 angelenkt ist, der in dem Pendelarm 3 verankert ist und eine Achse B festlegt. Das Koppel­ glied 9 ist so geformt, daß eine Bewegung der Anordnung möglich ist, ohne dadurch die Welle 2 zu behindern.

Von einem ablaufenden Winkel 11 wird ein Band 12 über die Pendel­ walze 4 mit etwa 180° Umschlingung geführt und über eine Umlenkwalze 13 zu nachfolgenden Verarbeitungsstationen, insbesondere Schneidsta­ tionen weitergeleitet. Die Pendelwalze 4 bewegt sich um die Achse A über kleine Winkelbeträge, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, um Schwankungen der Bandspannung und sogenannte Pulsationen des ablaufen­ den Bandes auszugleichen. Bei dieser Bewegung wirkt auf die Pendelwal­ ze 4 ein Rückstellmoment, das zu einer entsprechenden Bewegung der Pendelwalze 4 führt, so daß die Pendelwalze 4 unter ungünstigem Ver­ hältnissen von dem Band abhebt und die Pulsationen sogar noch ver­ stärkt. Dies gilt besonders für kleine Bandzüge bei dünnen Bändern. Bei den großen Bandbreiten hat auch die Pendelwalze eine große axiale Länge von mehreren Metern und damit ein erhebliches Gewicht von mehr als 1000 N, so daß bei kleinen Winkelauslenkungen von etwa 5° bereits Rückstellkräfte vom etwa 100 N entstehen, die zu einem entsprechenden Rückstellmoment führen. Die Rückstellkräfte können dabei den vorgese­ henen Bandzug leicht übersteigen.

Im Sinne der Erfindung wird der Druckzylinder 7 mit einer Druck­ kraft P beaufschlagt, die nach oben wirksam ist. Das dadurch erzeugte Rückstellmoment wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 berechnet. Zur Ver­ einfachung der Rechnung ist angenommen, daß der Abstand =b dem Abstand =b gleich ist. Fig. 3 zeigt den Auslenkwinkel β des Pen­ dels. Bei der angenommenen Geometrie haben die Winkel, die die Kolben­ stange 8 mit der vertikalen und dem Pendel 3 bilden, den Wert b/2. Das Pendel selbst hat die Länge =a. Das Gewicht des Pendels sei G. Es gilt dann für das Rückstellmoment des Pendels:

R = a G sin β (1)

Diesem Rückstellmoment R des Pendels wirkt das Kompensationsmoment R′ entgegen, für das gilt:

R′ = b P sin ( β/2) (2)

Die Gleichung (1) läßt sich wie folgt umformen:

R = 2 a b G sin ( β/2) cos ( β/2) = 2 a b G sin ( β/2) (3)

Denn für kleine Winkel gilt näherungsweise cos ( β/2) = (1). Damit das Kompensationsmoment R′ das Rückstellmoment R kompensiert, muß sein:

Für kleine Auslenkwinkel erhält man also für die Zugkraft P einen kon­ stanten Wert, der von dem Auslenkwinkel unabhängig ist. Bei der Ablei­ tung wurde der Abstand = gesetzt. Dieses dient jedoch nur der Vereinfachung der Rechnung. Bei einer anderen Wahl des Abstandsver­ hältnisses erhält man lediglich einen anderen Wert für die konstante K.

Die Erfindung bringt also mit einer vergleichsweise einfachen Vorrichtung eine vollständige Kompensation des Rückstellmoments der Pendelwalze 4 für kleine Auslenkwinkel. Die Auslenkwinkel sind norma­ lerweise so klein, daß die Kompensation nahezu vollständig ist. Bei größerem Auslenkwinkel wird die Kompensation immer noch in einem sehr hohen Anteil erzielt.

Die in den Druckzylinder 7 eingestellte Zugkraft für die Kolben­ stange 8 wird einmal fest eingestellt gemäß der obigen Gleichung (4).

Claims (3)

1. Kompensator für kleine Auslenkungen einer Pendelwalze an Wickelmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Anlenkpunkt (B) des Pendelarms (3) eine Zugvorrichtung gelenkig befestigt ist, die andererseits an einer Halterung (6) vertikal oberhalb der Pendelachse (A) gelagert ist.

2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung als Druckzylinder (7) ausgebildet ist.

3. Kompensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung auf eine konstante Zugkraft einstellbar ist.