專利名稱：卷筒更換器的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1、6或62前序部分所述的卷筒更換器的驅(qū)動裝置。
在EP1155987A2中披露了一種印刷機的卷筒更換器。其中設(shè)置有三相交流異步電機、通常的三相交流電機或交流電機、萬能電機或直流電機實現(xiàn)對卷筒更換器上的材料卷筒的驅(qū)動。其中根據(jù)一種實施方式僅在材料卷筒的一側(cè)上實現(xiàn)對材料卷筒的驅(qū)動，同時在相對的一側(cè)材料卷筒被無驅(qū)動地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸承上。
在DE10224839A1中同樣披露了一種在印刷機上的卷筒更換器的驅(qū)動裝置。
在DE9409754U1中披露了一種帶子和繃帶的卷繞機，其中卷繞機被同步電機驅(qū)動。
在DE4126392C1和DE3111990C2中記載了在已知的卷繞裝置的領(lǐng)域?qū)ν诫姍C的應(yīng)用。
在在后公開的EP1460010A2中記載了一種優(yōu)選作為同步電機的和用于對卷筒的卷繞芯直接驅(qū)動的電機。
在DE1599036中披露了一種具有由扇形件構(gòu)成的膨脹頭的卷繞裝置。扇形件成環(huán)形圍繞一個具有凸面的可旋轉(zhuǎn)的卷繞心軸設(shè)置和在對應(yīng)于卷繞心軸進行軸向調(diào)整時徑向向心軸的軸移動或與所述軸相背移動。扇形件被一在軸向上作用于一個方向上的彈簧保持在一個膨脹位置。用壓力介質(zhì)加載的在反向上抵消彈簧力的活塞用于解除所述扇形件的膨脹狀態(tài)。
在EP0981443B1中披露了一種輪轉(zhuǎn)印刷機的旋轉(zhuǎn)的滾筒或輥的空心軸電機。
EP1155987A2涉及一種卷筒更換器的驅(qū)動裝置，具有至少一個作為紙卷筒的中心驅(qū)動裝置的電機。電機的轉(zhuǎn)矩或驅(qū)動力通過張緊軸被傳遞給紙卷筒芯。
在WO02/24564A1中披露了一種在卷筒更換器上的張緊心軸的執(zhí)行件。筒管固定在張緊心軸上。為實現(xiàn)筒管在張緊心軸上的固定，壓縮彈簧將設(shè)有的卡爪上的曲柄向外抵壓。為實現(xiàn)對在空心軸上的卡爪的控制，通過一個液體驅(qū)動的活塞實現(xiàn)對執(zhí)行件的調(diào)整，從而使卡爪被向外抵壓和對筒管進行固定。在張緊心軸上設(shè)置有一個頂推裝置，用于對用完的筒管進行拆卸。頂推裝置軸向可移動地設(shè)置在空心軸上和與空心軸一起圍繞機殼內(nèi)的中心軸旋轉(zhuǎn)。
在已知的驅(qū)動裝置中卷筒芯驅(qū)動裝置對材料卷筒直接進行驅(qū)動，其中不設(shè)有中間連接傳動裝置或諸如皮帶等轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)，在這種驅(qū)動裝置中轉(zhuǎn)矩通過圓錐型面和/或摩擦配合地被傳遞給材料卷筒的筒管上。但所述圓錐不能實現(xiàn)張緊。另外還已知一種具有皮帶傳動裝置的卷筒更換器中的可張緊的圓錐。
本發(fā)明的目的在于提出一種印刷機的卷筒更換器的驅(qū)動裝置。
根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1、6或62的特征實現(xiàn)所述目的。
本發(fā)明的驅(qū)動裝置的優(yōu)點特別在于，設(shè)置有一個作為可減弱磁場的同步電機的電機。這種同步電機具有特別寬的功率譜和制造成本低廉?；诰哂羞@種電機特性，所述電機特別適用于印刷機的卷筒更換器的驅(qū)動。
在已知的卷筒更換器的驅(qū)動裝置中通常設(shè)置有驅(qū)動圓錐，所述驅(qū)動圓錐用于將轉(zhuǎn)矩傳遞給材料卷筒的筒管的內(nèi)側(cè)。所述圓錐被用于驅(qū)動的電機的驅(qū)動軸驅(qū)動。根據(jù)一種驅(qū)動裝置的優(yōu)選實施方式，為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和降低成本，同步電機本身的驅(qū)動軸將轉(zhuǎn)矩傳遞給材料卷筒，特別是傳遞給材料卷筒的筒管。驅(qū)動錐直接地，特別是剛性地設(shè)置在同步電機的轉(zhuǎn)子上。
其中用于傳遞轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動軸上的掣子件優(yōu)選剛性地，特別是一體地與驅(qū)動軸連接。采用此方式可以省去用于對掣子件進行調(diào)整的通常必要的和特別昂貴的執(zhí)行機構(gòu)。
僅在一側(cè)被電機驅(qū)動的卷筒更換器的優(yōu)點特別在于無驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸承特別是在穿軸過程中也可以承受沿材料卷筒的中軸的軸向力。因此可以將在電機一側(cè)的端支承不必設(shè)計得特別堅固。
其中優(yōu)選在材料卷筒的兩側(cè)形成用于固定材料卷筒的卡固裝置的結(jié)構(gòu)，由于采用相應(yīng)的部件相同，因而節(jié)省了成本。兩個卡固裝置是可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置，其中僅一個卡固裝置被同步電機驅(qū)動。
根據(jù)另一有益的實施方式利用同步電機可以將材料卷筒的自由端頭回繞到材料卷筒上。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于將迄今已知可張緊的卡固心軸的優(yōu)點與材料卷筒的直接中心驅(qū)動裝置的優(yōu)點結(jié)合在一起。因而可減少為部件付出的代價和降低機構(gòu)的復雜性。在實現(xiàn)至少同樣高的功能的前提下整個裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊。在卡固心軸上固定裝置可被調(diào)整到工作位置和靜止位置，以便將材料卷筒的筒管固定在卡固裝置上和重新松開。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩通過一個作為驅(qū)動軸的空心軸被傳遞給材料卷筒，所述電機驅(qū)動軸優(yōu)選與卡固裝置一體構(gòu)成。
通過一個在空心軸上軸向上設(shè)置的執(zhí)行件對卡固裝置上的固定裝置進行控制?？招妮S具有空隙，在所述空隙內(nèi)設(shè)置有彈簧裝置。所述彈簧裝置用于將筒管應(yīng)力作用于執(zhí)行件，從而使執(zhí)行件將固定裝置返回到對材料卷筒進行固定的靜止位置。在執(zhí)行件上在與卡固裝置相對的一側(cè)軸向上設(shè)置一個控制裝置，所述控制裝置用于將執(zhí)行件推移到松開材料卷筒的工作位置。另外在靜止位置通過在位置固定的控制裝置和與空心軸一起旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行件之間的間隔實現(xiàn)兩者之間的去耦，以便避免位置固定的控制裝置與旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行件之間的摩擦。
在實踐中控制裝置是一個設(shè)置在執(zhí)行件的增長的軸向上的隔膜式缸。為實現(xiàn)隔膜式缸尺寸較小的設(shè)計和對裝置結(jié)構(gòu)更為緊湊的設(shè)計，控制裝置具有一個杠桿臂的杠桿機構(gòu)，所述杠桿機構(gòu)被隔膜式缸控制，所述隔膜式缸設(shè)置在平行于電機的軸向上。
用于對材料卷筒進行導向的兩個卡固心軸分別具有一個作為驅(qū)動裝置的電機。因此可以將一個電機的必要的功率分配給兩個相應(yīng)的設(shè)計尺寸較小的電機上。
在軸向上與卡固裝置同心設(shè)置有一個推頂單元，所述推頂單元用于從卡固裝置上對材料卷筒進行拆卸。采用執(zhí)行件或優(yōu)選設(shè)置平行于中心軸的氣動缸實現(xiàn)對推頂單元的控制。
下面將對照附圖對本發(fā)明的實施例做進一步說明。圖中示出

圖1為卷筒更換器的局部剖視圖2為圖1用于驅(qū)動卷筒更換器的電機的剖視圖；圖3為圖2所示的電機的用于設(shè)置材料卷筒的卡固裝置的側(cè)視圖；圖4為圖3的固定裝置的正視圖；圖5為無驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸承的第二實施方式的剖視圖；圖6為卷筒更換器的示意圖；圖7為空心軸電機的剖視示意圖；圖8為具有在軸向上增長的控制裝置的中心驅(qū)動裝置的剖視圖；圖9為具有杠桿機構(gòu)的驅(qū)動裝置的剖視圖；圖10為具有推頂單元的驅(qū)動裝置的剖視圖；圖11為卷筒更換器的側(cè)視圖；圖12為具有制動器的中心驅(qū)動裝置的示意圖；圖13對驅(qū)動裝置進行調(diào)節(jié)的方框圖。
圖1為用于設(shè)置材料卷筒02的卷筒更換器01的，特別是卷筒輪轉(zhuǎn)印刷機的卷筒更換器01的局部剖視圖，其中材料卷筒的寬度例如為300mm至1000mm，在所述材料卷筒上卷繞材料帶，特別是卷繞承印材料帶。設(shè)置有一個電機03，特別是同步電機03用于對材料卷筒02進行單側(cè)驅(qū)動。同步電機03具有一個驅(qū)動軸04，所述驅(qū)動軸在面向材料卷筒02的一側(cè)突出于同步電機03的機殼。驅(qū)動軸04的該突出端作為卡固裝置06，材料卷筒02可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述卡固裝置06上。
利用一作為剪切杠桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)的軸向調(diào)整裝置07可以對一個在卷筒更換器01上可擺動設(shè)置的支撐臂08在材料卷筒02的縱軸方向上進行調(diào)整，從而使同步電機03的卡固裝置06作用在材料卷筒02上設(shè)置的筒管09的內(nèi)側(cè)上。為實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動軸04向筒管09的傳遞，在卡固裝置06上設(shè)置有徑向突出的掣子件11，所述掣子件在驅(qū)動軸04的材料上一體成型和轉(zhuǎn)矩以型面配合和摩擦配合的方式傳遞給材料卷筒02。
在卷筒更換器01的相對的一側(cè)設(shè)置有另一個支撐臂12，同樣利用軸向調(diào)節(jié)裝置13對支撐臂在材料卷筒02的縱軸方向上進行調(diào)整。在支撐臂12上設(shè)置有一個無驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸承14，所述旋轉(zhuǎn)軸承14在與同步電機03相對的一側(cè)上對材料卷筒02的重力進行接收。在旋轉(zhuǎn)軸承14面向材料卷筒02的一側(cè)上突出設(shè)置有卡固裝置16，所述卡固裝置的結(jié)構(gòu)基本與卡固裝置06的結(jié)構(gòu)相同和同樣作用于筒管09的內(nèi)側(cè)。在旋轉(zhuǎn)軸承14與卡固裝置16相對的一側(cè)上設(shè)置有一個無驅(qū)動的軸17，利用所述軸旋轉(zhuǎn)軸承14在材料卷筒02的縱軸方向上被支撐在支撐臂12上，從而使旋轉(zhuǎn)軸承14甚至可以承受較大的軸向力。
至少兩個卡固裝置06；16的軸的支撐點的間距是相同的。兩個卡固裝置06；16的軸的支撐位置分別設(shè)置在支撐臂08；12的相對側(cè)?？ü萄b置06；16的兩個軸的支撐位置的間距近似等于支撐臂08；12的寬度。
在圖2的剖視圖中放大示出同步電機03的結(jié)構(gòu)。通過相應(yīng)適用的加工方法在驅(qū)動軸04上加工出具有掣子件11的卡固裝置06。因此可以省去在筒管09和驅(qū)動軸04之間的附加的錐形。
同步電機03是可以減弱磁場的同步電機03，其中同步電機可以以達1∶10的比例進行磁場減弱工作。電機03具有六個極和一個電勵磁機構(gòu)。特別是同步電機03的轉(zhuǎn)子具有永磁鐵構(gòu)成的極和同步電機03的定子具有電勵磁機構(gòu)。永磁鐵優(yōu)選具有稀土材料。
同步電機03的持續(xù)靜止力矩(Dauerstillstandmoment)在100Nm至200Nm范圍內(nèi)。最大轉(zhuǎn)矩在600Nm至800Nm范圍內(nèi)，特別是為700Nm。另外同步電機03的理論空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)/分鐘至600轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)。
在同步電機03前面接有一個用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的變頻器。
另外在電機03上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)角傳感器。該轉(zhuǎn)角傳感器的旋轉(zhuǎn)軸與同步電機03的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置。另外材料卷筒02的旋轉(zhuǎn)軸和同步電機03的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸相互同軸設(shè)置。
在同步電機03上設(shè)置有一個冷卻裝置，所述冷卻裝置是一個風機葉輪。在采用發(fā)電機方式工作時同步電機03本身作為制動裝置工作。
另一種對電機03冷卻的方案是利用水或冷卻液體進行冷卻。其中多個電機03可以接在一共同的冷卻劑源上。
根據(jù)一特殊的實施方式，同步電機03是插裝式電機。
根據(jù)一特殊的實施方式制動裝置24，特別是摩擦制動器設(shè)置在同步電機03上(圖12)。
制動裝置24優(yōu)選是盤式制動器。制動器24一方面對電機03例如在正常掣停時對材料卷筒02的制動效果，特別是在快速掣停或在調(diào)節(jié)過程中對制動效果進行支持。另一方面制動器24作為固定保持制動器，例如用于在材料卷筒02上進行粘接準備工作。制動器是可調(diào)整的，特別是可改變制動力的和可控制的，或根據(jù)另一實施方式制動器可利用脈沖控制方式接通和斷開。
制動裝置24，特別是盤式制動裝置的盤優(yōu)選與電機03的轉(zhuǎn)子同心設(shè)置和防扭固定地與轉(zhuǎn)子，特別是與空心軸04連接。
在圖3和4中放大示出具有掣子件11的卡固裝置06。
圖5示出無驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸承18的第二實施方式，所述旋轉(zhuǎn)軸承安裝在卷筒更換器01上。同樣用于接收軸向力，設(shè)置有一個無驅(qū)動的軸19，利用所述軸旋轉(zhuǎn)軸承18被支撐在與卡固裝置16相對的一側(cè)上。
圖6為卷筒更換器01的示意剖視圖。驅(qū)動軸04在面向材料卷筒02的一側(cè)突出于圖中未示出的同步電機03的機殼和起著材料卷筒02的卡固裝置06；16的作用。卷筒更換器01的兩個卡固裝置06；16分別具有一個自己的執(zhí)行馬達21，所述執(zhí)行馬達用于在材料卷筒02的軸向上對卡固裝置06；16進行調(diào)整。最好執(zhí)行馬達21與卡固裝置06；16一起移動。為此例如齒桿設(shè)置在卷筒更換器01的支架上，被執(zhí)行馬達21驅(qū)動的齒輪分別與齒桿嚙合。
圖7為具有電機03，優(yōu)選具有如上所述同步電機03的卷筒更換器01的另一實施方式的剖視示意簡圖。
電機03具有作為驅(qū)動軸04的空心軸04，所述驅(qū)動軸04與卡固裝置05連接，優(yōu)選一體連接和同時是電機03的轉(zhuǎn)子。卡固裝置心軸05是張緊心軸05和具有作為固定裝置26的可調(diào)整的卡爪26，所述卡爪在圖7中抽象地和示意地作為錐形示出。采用卡爪26可以實現(xiàn)對材料卷筒02的筒管27的固定。執(zhí)行件29位于空心軸04內(nèi)。執(zhí)行件29是一個在電機03的中心軸軸向上設(shè)置的控制軸29，所述控制軸在面向卡固心軸05的一側(cè)采用根據(jù)如WO02/24564A1中披露的現(xiàn)有技術(shù)已知的機械結(jié)構(gòu)與卡爪26連接。
通過控制軸29的移動，當對一新的材料卷筒02卡固時或?qū)⒉牧暇硗?2的筒管27從卡固心軸05上重新取下來時，卡爪26向外抵壓在筒管27上或卡爪26向內(nèi)收縮。
控制軸29被位于與卡固心軸05相背的一端上的控制裝置30控制。控制裝置30可以是任何一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的裝置，所述裝置可以在壓力和/或拉力的作用下實現(xiàn)對一個體件在至少兩個位置上移動。控制裝置30可以是一個根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的液體驅(qū)動的活塞，所述活塞將在軸向上的壓力加在控制軸29上和對此在圖7中用箭頭示意示出。
空心軸04在與卡固心軸05相背的一側(cè)具有軸向上圓柱體形式的卡固裝置，在所述軸向圓柱上設(shè)置有作為彈簧裝置32的盤簧32。所述盤簧32被一活塞33限制，所述活塞與控制軸29固定連接。盤簧32位于一管狀的中間空間31內(nèi)，所述中間空間在面向張緊心軸05的活塞33由一在空心軸04內(nèi)的位置固定的止擋和在相對的一側(cè)上的移動的活塞33構(gòu)成。當盤簧32在一去應(yīng)力的靜止狀態(tài)時，在卡固心軸05上的卡爪26被最大限度地向外抵壓。當活塞33在工作狀態(tài)下被控制裝置30向卡固心軸05方向頂壓時，則卡爪26向內(nèi)向中心軸移動。材料卷筒02的筒管27被卡固心軸05釋放和可以對一新的筒管27進行卡固?？招妮S04通過滾動軸承34可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在電機03上。
圖8示出中心驅(qū)動裝置的第二實施方式，在已知的卷筒更換器01上至少兩個用于卡固05材料卷筒02設(shè)置的卡固心軸05中的一個卡固心軸05上設(shè)有中心驅(qū)動裝置。圖8示出具有空心軸04的電機03的局部剖視圖。空心軸04利用滾動軸承34旋轉(zhuǎn)設(shè)置和同時構(gòu)成電機03的驅(qū)動軸。出于簡明起見圖中未示出已知的張緊心軸05?；钊?3旋固在執(zhí)行件29上。空心軸04與控制軸29和活塞33構(gòu)成管狀的空腔31，盤簧32設(shè)置在所述空腔內(nèi)。實踐表明，優(yōu)選采用45-57個盤簧32。活塞33被控制裝置30在圖中未示出的卡固心軸05方向上抵壓在工作位置，以便使圖7中示出的卡爪05向內(nèi)擺動?？刂蒲b置30在該特殊的實施方式中在控制軸29的延長方向上軸向設(shè)置?？刂蒲b置30包括隔膜式缸35，所述隔膜式缸被氣動控制。由于在制造環(huán)境通常就備有壓縮空氣，所以此點是非常有益的。在靜止位置，即盤簧32處于去應(yīng)力狀態(tài)，活塞33和隔膜式缸35的止擋推桿36相互不接觸。因而可以避免在靜止不動的止擋推桿36和旋轉(zhuǎn)的活塞33之間的摩擦。
為實現(xiàn)同步電機03的控制，所謂的傳感器37通過皮帶37或齒鏈與驅(qū)動軸04耦合。利用傳感器37對電機03的位置和速度進行檢測和對電機進行相應(yīng)的控制。有關(guān)其它內(nèi)容，請參見專門示出的設(shè)置及其主要的圖示。
圖9示出圖8的中心驅(qū)動裝置。其主要的區(qū)別在于控制裝置30是杠桿機構(gòu)。杠桿臂38被隔膜式缸35控制。隔膜式缸35的軸平行于電機03的中間軸設(shè)置。杠桿臂38在具有延長端的電機03的半徑上延伸。在杠桿臂38的較短端上的電機03的外半徑上設(shè)置有一個位置固定的擺動點。在相對端上杠桿臂38在軸向上移動和被隔膜式缸35調(diào)整。一個環(huán)圈或球位于移動的活塞33的高度上，當杠桿臂38被隔膜式缸35在軸向上向張緊心軸05擺動時，所述環(huán)圈或球?qū)钊?3抵壓，對執(zhí)行件29進行控制。杠桿臂38的杠桿比或傳動比優(yōu)選為i＝3，4，即被隔膜式缸35控制的杠桿臂38優(yōu)選等于440長度單元，其中對活塞33進行抵壓的杠桿臂38優(yōu)選等于130個長度單元。因此隔膜式缸35的尺寸相應(yīng)地小于圖8的實施方式。此點有助于降低制造成本和減小所需的缸35的流體壓力。這種設(shè)置實現(xiàn)的中心驅(qū)動裝置比圖2所示的實施方式更為緊湊。
圖10示出中心驅(qū)動裝置的第三實施方式。在該實施方式中兩個氣缸平行于電機03的中間軸設(shè)置，其中沖程優(yōu)選為125mm，以便形成推頂裝置40。在對材料卷筒02進行更換時，所述推頂裝置40將材料卷筒02的筒管27推離張緊心軸05。推頂裝置40位置固定地與卡固心軸05同心地定位在中心驅(qū)動裝置上和因此不與材料卷筒02一起移動。圖10在剖視圖中清楚地示出卡固心軸05的卡爪26，所述卡爪徑向略擴張地對材料卷筒02的筒管27抵壓，以便實現(xiàn)牢固的固定。由于材料卷筒02的重量可以超過1000公斤和因此將出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)矩，因此這種可靠的固定是重要的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知用于這種卡爪的相應(yīng)的機械機構(gòu)，因此在圖中沒有示出。另外中心驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)如圖7-9所示。
在圖11中示出具有兩個同步電機03的卷筒更換器。所述卷筒更換器01具有兩對卡固裝置05；06；16，所述卡固裝置分別用于對一個材料卷筒02進行卡固。在此最好同樣用同步電機03對驅(qū)動裝置進行驅(qū)動。
兩對卡固裝置05；06；16與兩個被穿軸的材料卷筒02或殘余的滾筒圍繞一共同的擺動軸擺動。通過執(zhí)行馬達22實現(xiàn)該被動。其中每對卡固裝置05；06；16僅一側(cè)被一驅(qū)動電機03驅(qū)動。而且也可以將兩對卡固裝置05；06；16的兩個驅(qū)動電機03設(shè)置在卷筒更換器01的相同側(cè)。卡固裝置05；06；16在材料卷筒02軸向上的調(diào)整是通過各自的執(zhí)行馬達21實現(xiàn)的。
卷筒(dRolle)的連續(xù)變化的直徑和恒定的帶應(yīng)力(FBahn)基于關(guān)系式MRolle＝FBahn*dRolle/2需要寬的卷筒的制動力矩(MRolle)的調(diào)整范圍，所述制動力矩根據(jù)卷筒的直徑進行控制或通過一個拉力調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)。
為了以高的精確性將帶的牽拉應(yīng)力保持在所需的額定值上，需要對卷筒的精確的直徑加以確定。由于采用的卷筒具有不同的起始半徑，最好利用機器導向值對卷筒直徑加以確定。當直徑是已知的時，通過關(guān)系式MRolle＝FBahn*dRolle/2對帶的所需的力額定值加以控制。與卷筒的摩擦相同，對取決于速度的非線性同樣進行補償。一個選擇的疊加的比例積分微分調(diào)節(jié)器利用帶應(yīng)力的實際值附加對未知的干擾量以及系統(tǒng)參數(shù)的變化進行補償。
利用一個具有限制器的數(shù)字轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器實現(xiàn)對電機力矩的控制。所述的具有額定值0轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器避免在出現(xiàn)帶斷裂時卷筒被失控加速，其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在此情況時對卷筒進行制動，直至實現(xiàn)掣停并進行電氣保持。
另外在靜止狀態(tài)下帶應(yīng)力被降低到預(yù)定的值上。
圖13舉例示出進行驅(qū)動調(diào)節(jié)的框圖。
附圖標記對照表01卷筒更換器02材料卷筒03馬達，電機，同步電機，驅(qū)動電機04驅(qū)動軸，空心軸05卡固裝置，卡固心軸，張緊心軸06卡固裝置07軸向調(diào)節(jié)裝置08支撐臂09筒管10-11掣子件12支撐臂13軸向調(diào)節(jié)裝置14旋轉(zhuǎn)軸承15-16卡固裝置17軸18旋轉(zhuǎn)軸承19軸20-21執(zhí)行馬達22執(zhí)行馬達23-24制動裝置，制動器25-26固定裝置，卡爪27筒管
28-29執(zhí)行件，控制軸30控制裝置，推頂單元31空隙，中間空間，空腔32彈簧裝置，盤簧33活塞34滾動軸承35缸，隔膜式缸36止擋推桿37傳感器38杠桿臂39氣缸40推頂單元
權(quán)利要求
1.一種卷筒更換器(01)的驅(qū)動裝置，具有至少一個電機(03)，所述電機對一個保持在卷筒更換器(01)的卡固裝置(06)上的材料卷筒(02)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，材料帶被卷繞在所述材料卷筒(02)上，其特征在于，所述電機(03)是同步電機。
2.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的驅(qū)動軸(04)與材料卷筒(02)嚙合，直接對轉(zhuǎn)矩進行傳遞。
3.按照權(quán)利要求2所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，驅(qū)動軸(04)具有徑向突出的掣子件(11)，所述掣子件以型面配合和摩擦配合的方式將轉(zhuǎn)矩傳遞給材料卷筒(02)。
4.按照權(quán)利要求3所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，掣子件(11)剛性地，特別是一體地與驅(qū)動軸(04)連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的驅(qū)動軸(04)是空心軸(04)。
6.一種卷筒更換器(01)的驅(qū)動裝置，具有至少一個電機(03)，所述電機具有一個將驅(qū)動軸(04)保持在與材料卷筒(02)同軸中心位置的卡固裝置(05；06；16)，其中驅(qū)動軸(04)對卡固裝置(05；06；16)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，其特征在于，驅(qū)動軸(04)是空心軸(04)。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在空心軸(04)內(nèi)設(shè)置有一個可調(diào)整的執(zhí)行件(29)。
8.按照權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，執(zhí)行件(29)是一個控制軸(29)。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，空心軸(04)具有空隙(31)，在所述空隙內(nèi)設(shè)置有彈簧裝置(32)，所述彈簧裝置用于將執(zhí)行件(29)推回到靜止位置。
10.按照權(quán)利要求9所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，彈簧裝置(32)是盤簧(32)。
11.按照權(quán)利要求7至10中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，一控制裝置(30)設(shè)置在與卡固裝置(05)相對的一側(cè)上的執(zhí)行件(29)的軸向位置上，所述控制裝置用于將執(zhí)行件(29)推移到工作位置。
12.按照權(quán)利要求11所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，控制裝置(30)具有隔膜式缸(35)。
13.按照權(quán)利要求11所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，控制裝置(30)具有杠桿機構(gòu)。
14.按照權(quán)利要求13所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，杠桿機構(gòu)被隔膜式缸(35)在平行于電機(03)的軸向上動作。
15.按照權(quán)利要求7至9或11所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，材料卷筒(02)通過利用固定裝置(26)對執(zhí)行件(29)的調(diào)整被固定在卡固裝置(05)上。
16.按照權(quán)利要求1、6或11所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，用于將材料卷筒從卡固裝置(05；06)上拆卸下來的推頂單元(30)在軸向上與卡固裝置(05；06)同心。
17.按照權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，通過對執(zhí)行件(29)的調(diào)整對推頂單元(30)進行控制。
18.按照權(quán)利要求17所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，利用在卡固裝置(05；06)的軸向上設(shè)置的氣缸對推頂單元(30)進行控制。
19.按照權(quán)利要求5或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，空心軸(04)與卡固裝置(05)一體構(gòu)成。
20.按照權(quán)利要求6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，電機(03)是一個同步電機(03)。
21.按照權(quán)利要求1或20所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)是可以減弱磁場的同步電機(03)。
22.按照權(quán)利要求21所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的磁場可以減弱到1∶10的比例。
23.按照權(quán)利要求1、6或20所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，電機(03)具有六個極。
24.按照權(quán)利要求1或20至22中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)具有電氣勵磁裝置。
25.按照權(quán)利要求1或20至24中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)具有持久的勵磁裝置。
26.按照權(quán)利要求1或20至25中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的轉(zhuǎn)子具有由永磁鐵構(gòu)成的極。
27.按照權(quán)利要求1或20至26中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的持續(xù)靜止力矩在100Nm至200Nm范圍內(nèi)。
28.按照權(quán)利要求1或20至27中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的持續(xù)靜止力矩在600Nm至800Nm范圍內(nèi)，特別是大約為700Nm。
29.按照權(quán)利要求1或20至28中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，同步電機(03)的理論空載轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)/分鐘至600轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)。
30.按照權(quán)利要求1或20至29中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在同步電機(03)的前面連接有一個用于對轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)的變頻器。
31.按照權(quán)利要求1或20至30中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在同步電機(03)上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)角傳感器。
32.按照權(quán)利要求1或20至31中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在同步電機(03)上設(shè)置有一個冷卻裝置，特別是風機輪。
33.按照權(quán)利要求1、6或20至32中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在電機(03)上設(shè)置有一個制動裝置(24)。
34.按照權(quán)利要求1、6或20至33中任一項所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，當以發(fā)電機方式工作時電機作為制動裝置(24)。
35.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)角傳感器的旋轉(zhuǎn)軸與電機的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置。
36.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，材料卷筒(02)的旋轉(zhuǎn)軸和電機(03)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸相互同軸設(shè)置。
37.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，材料卷筒(02)的旋轉(zhuǎn)軸和電機(03)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸具有相同的轉(zhuǎn)速。
38.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，材料卷筒(02)具有筒管(09；27)。
39.按照權(quán)利要求1、6或38所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卡固裝置(05；06；16)嵌入材料卷筒(02)的兩個端的每一端內(nèi)。
40.按照權(quán)利要求1、6或39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，設(shè)置有兩個卡固裝置(05；06；16)，所述卡固裝置用于設(shè)置材料卷筒(02)，兩個卡固裝置(05；06；16)旋轉(zhuǎn)設(shè)置和兩個卡固裝置(05；16)中僅一個卡固裝置被電機(03)驅(qū)動。
41.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卡固裝置(06；16)具有徑向不移動的掣子，和卡固裝置(06；16)型面配合地被壓入被穿軸的材料卷筒(02)的筒管(09)內(nèi)。
42.按照權(quán)利要求39或41所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，無驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸承(14；18)承受穿軸過程中沿材料卷筒(02)的中軸的軸向力。
43.按照權(quán)利要求40所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卡固裝置(06)，特別是錐件具有用于在被電機(03)驅(qū)動的一側(cè)上對材料卷筒(02)進行設(shè)置的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)與無驅(qū)動一側(cè)的卡固裝置(16)的結(jié)構(gòu)相同。
44.按照權(quán)利要求42所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，利用軸向調(diào)整裝置(07；13)對旋轉(zhuǎn)軸承(14，18)在材料卷筒(02)的中軸的方向上對應(yīng)于卷筒更換器(01)進行相對軸向調(diào)整。
45.按照權(quán)利要求44所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，軸向調(diào)整裝置(07；13)為剪切杠桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
46.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，兩個卡固裝置的軸支撐點的間隔分別相同。
47.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在支撐臂(08；12)的相對側(cè)分別設(shè)置一個卡固裝置(06；16)的軸支撐點。
48.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卡固裝置(06；16)的兩個軸支撐點的間隔近似等于支撐臂(08；12)的寬度。
49.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卡固裝置(06；16)具有結(jié)構(gòu)相同的支撐設(shè)置。
50.按照權(quán)利要求39所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，設(shè)置有分別用于卡固材料卷筒(02)或殘余滾筒的兩對卡固裝置(05；06；16)。
51.按照權(quán)利要求50所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，兩對卡固裝置(05；06；16)圍繞共同的擺動軸擺動。
52.按照權(quán)利要求51所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，設(shè)置有一個用于對兩對卡固裝置(05；06；16)進行擺動的執(zhí)行馬達(22)。
53.按照權(quán)利要求51所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，對每對卡固裝置(05；06)利用電機(03)僅單側(cè)進行驅(qū)動。
54.按照權(quán)利要求53所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在卷筒更換器(01)的相同側(cè)上設(shè)置兩對卡固裝置(05；06)的兩個驅(qū)動電機(03)。
55.按照權(quán)利要求50所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，每個卡固裝置(05；06；16)具有一個電機(03)。
56.按照權(quán)利要求50所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卷筒更換器(01)的每個卡固裝置(05；06；16)具有各自的執(zhí)行馬達(21)，所述執(zhí)行馬達用于在材料卷筒(02)的軸向上對卡固裝置(05；06；16)進行調(diào)整。
57.按照權(quán)利要求56所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，執(zhí)行馬達(21)與卡固裝置(05；06；16)一起移動。
58.按照權(quán)利要求57所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，屬于執(zhí)行馬達(21)的功率部分或控制電子裝置與卡固裝置(05；06；16)一起移動。
59.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，驅(qū)動電機(03)將材料卷筒(02)的自由始端回繞在材料卷筒(02)上。
60.按照權(quán)利要求1或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，卷筒更換器(01)設(shè)置在卷筒輪轉(zhuǎn)印刷機上。
61.按照權(quán)利要求5或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，驅(qū)動軸(04)是電機(03)的轉(zhuǎn)子。
62.一種卷筒更換器(01)的驅(qū)動裝置，具有至少一個電機(03)，所述電機對一個保持在卷筒更換器(01)的卡固裝置(06)上的材料卷筒(02)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，材料帶卷繞在所述材料卷筒(02)上，其中卡固裝置具有徑向可以移動的卡爪(26)，其特征在于，設(shè)置有一個對卡爪(26)進行控制的隔膜式缸(35)。
63.按照權(quán)利要求62所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，隔膜式缸(35)作用于杠桿臂(38)的一端上，所述杠桿臂的另一端可擺動地設(shè)置。
64.按照權(quán)利要求63所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在杠桿臂(38)的兩端之間設(shè)置有一個作用于杠桿臂(38)的對卡爪(26)進行控制的執(zhí)行件(29)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種卷筒更換器的驅(qū)動裝置，具有至少一個電機，一個保持在卷筒更換器上的材料卷筒被電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，材料帶被卷繞在所述材料卷筒上，其中所述電機是同步電機。
文檔編號B65H75/24GK1914106SQ200580003523
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者瓦爾特·里特爾, 克勞斯·瓦爾特·勒德爾, 卡爾·里夏德·勒施, 哈特維?！せ羲固亍ぬ佤攺貭?申請人:柯尼格及包爾公開股份有限公司