DE19727325C2 - Wickeleinrichtung für eine Materialbahn, insbesondere für eine Rollenschneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickeleinrichtung für eine Materialbahn, insbesondere für eine Rollenschneidvor­ richtung, mit zwei Lagerzapfen zur Aufnahme einer Wic­ kelhülse, die einander gegenüberstehend an Haltearmen angeordnet sind und deren Abstand veränderbar ist, wo­ bei an jedem Haltearm ein Träger von einer Aufnahmepo­ sition in eine Übergabeposition, die den Lagerzapfen benachbart angeordnet ist, bewegbar ist, wobei der Ab­ stand der Träger zumindest vor dem Einfahren der Lager­ zapfen in eine Wickelhülse kleiner als der Abstand der Lagerzapfen ist.

Eine derartige Wickeleinrichtung ist aus DE 35 24 648 A1 bekannt. Die Träger sind hier an Hebeln befestigt, die gegenüber den Haltearmen verschwenkbar und ver­ schiebbar sind. Die Träger klemmen die Hülsen fest.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn erläutert. Sie ist darauf aber nicht beschränkt.

Bevor Papierbahnen zur Auslieferung gelangen, müssen sie auf Rollen aufgewickelt werden. Als Rollenkern wird vielfach eine Wickelhülse verwendet, die beispielsweise aus Pappe besteht. Die fertigen Rollen haben hierbei eine Breite im Bereich von 0,4 bis 3,8 m. Ihr Durchmes­ ser ist vielfach geringer als der von sogenannten Jum­ borollen, die am Ausgang einer Papiermaschine oder nach der Satinage erzeugt werden. Er liegt im Bereich von 0,3 bis 2,0 m.

Die im folgenden als "Fertigrollen" bezeichneten Rollen werden häufig dadurch erzeugt, daß die Papierbahn von der Jumbo- oder Mutterrolle abgewickelt, geschnitten und dann auf den Rollenkern aufgewickelt wird. Hierbei reicht die Bahnlänge einer Jumborolle in der Regel für mehrere Fertigrollen. Beim Übergang von einer Fertig­ rolle zur nächsten möchte man dabei den Aufwand mög­ lichst klein halten. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Wickeleinrichtung Bestandteil einer Rollenschneid­ vorrichtung ist, weil man dann nach dem Erreichen des gewünschten Durchmessers der Fertigrollen eine Vielzahl von neuen Wickelhülsen zuführen muß.

DE-AS 12 54 451 zeigt eine Einrichtung zum schnellen Wechseln von Tambouren von der Abwickel- in die Aufwic­ keleinrichtung einer Warenbahn. Hier werden die Tambou­ re mit ihren Zapfen in einen Transportschlitten einge­ legt, der entweder an einer Führungsschiene oder an ei­ nem Seilzug von oben nach unten bewegt werden kann. In der Aufwickelstation wird der Tambour mit seinen her­ ausstehenden Zapfen dann auf ein Lagergehäuse aufge­ legt.

JP 5-170 363 A zeigt eine Einrichtung zum Ausrichten von Wickelhülsen in einer automatischen Bahnaufwickel­ maschine. Diese Einrichtung weist ein Förderband mit vorstehenden Armen auf, das Wickelkerne aus einem Vor­ ratsbehälter entnimmt und an eine schräge Ebene abgibt, auf der die Kerne bis zu einer Übergabestation rollen können.

DE-OS 17 74 847 beschreibt ein Verfahren und eine Ein­ richtung zum Aufwickeln von ununterbrochen angeliefer­ tem Band oder Streifenmaterial, bei der mehrere Wickel­ stationen auf einen drehbaren Träger angeordnet sind. Die Wickelstationen durchlaufen der Reihe nach eine Aufnahmeposition, eine Wickelposition und eine Überga­ beposition. Eine Messerwalze mit einem herausfahren Messer ist vorgesehen, um die aufgewickelte Bahn am En­ de zu durchtrennen und gleichzeitig den neuen Bahnan­ fang gegen eine leere Wickelhülse zu pressen.

DE-AS 11 12 392 zeigt eine Vorrichtung zum Zuführen von Wickelkernen in einer Papierwickelmaschine. Die Wickel­ kerne haben eine wesentlich größere Länge als die Wic­ kelrollen breit sind. Sie werden daher nach dem Auf­ schieben auf einen ebenso langen Wickeldorn in Axial­ richtung zerteilt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wechsel der Rollen zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird bei einer Wickeleinrichtung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Träger als Tragschalen ausgebildet sind und sich die Tragschalen auf der Zufuhrseite der Materialbahn verlängern und dort jeweils eine Leiteinrichtung für die Materialbahn bilden.

Bei einer derartigen Wickeleinrichtung wird die Wickel­ hülse beim Wickeln auf den Lagerzapfen gehalten. Sie wird freigegeben, indem die Haltearme, an denen die La­ gerzapfen befestigt sind, in Axialrichtung der fertigen Rolle auseinandergefahren werden. Alternativ dazu kön­ nen auch die Lagerzapfen zumindest teilweise in die Tragarme zurückgezogen werden. Beide Bewegungen können auch kombiniert werden. Eine Wickelhülse für eine nach­ folgend zu wickelnde Rolle kann auf der Tragschale ab­ gelegt werden. Da die Tragschale an jedem Haltearm zu­ mindest so lange eine größere axiale Erstreckung als die Lagerzapfen aufweist, wie die Lagerzapfen noch nicht in die Wickelhülse eingefahren sind, können die Haltearme in Axialrichtung auseinandergefahren bleiben, ohne daß die Wickelhülse von der Tragschale herunter­ fällt. Sie kann auf jeden Fall auf dem axial über den Lagerzapfen überstehenden Ende gehalten werden. Gleich­ zeitig kann sie, wenn die Haltearme die fertige Rolle abgelegt haben, in eine Position verfahren werden, in der sie beim Zusammenfahren der Haltearme oder auch nur der Lagerzapfen von den Lagerzapfen erfaßt werden kann. Mit anderen Worten: die Lagerzapfen können durch eine eigene Bewegung und/oder beim Zusammenfahren der Halte­ arme in die auf der Tragschale liegenden Wickelhülse eingefahren werden. Damit ist der Übergabevorgang prak­ tisch beendet. Das Auseinanderfahren der Haltearme oder das Zurückziehen der Lagerzapfen zum Abgeben der ferti­ gen Rolle ist ohnehin notwendig. Man nutzt nun den Schritt des Zusammenfahrens aus, um die neue Wickelhül­ se gleich in der Wickeleinrichtung zu befestigen. Da­ nach kann die Tragschale wieder in die Aufnahmeposition verfahren werden, so daß sie den nachfolgenden eigent­ lichen Wickelvorgang nicht stört. Die Tragschale er­ füllt nicht nur die Funktion, die Wickelhülse zu den Lagerzapfen zu transportieren. Sie erleichtert auch das Anlegen des Beginns der zu wickelnden Materialbahn an die Wickelhülse. In diesem Fall verbleibt die Tragscha­ le dann nicht nur so lange im Bereich der Lagerzapfen, bis die Wickelhülse von den Lagerzapfen aufgenommen wird. Sie verbleibt nach einen kurzen Augenblick län­ ger, nämlich bis die Materialbahn zur Anlage an die Wickelhülse gebracht worden ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorge­ sehen, daß die Haltearme von einer Wickelstellung, in der sie im wesentlichen vertikal stehen, in eine Abla­ gestellung verschwenkbar sind, wobei die Aufnahmeposi­ tion der Tragschale dem Schwenkpunkt benachbart ist. Wenn die Haltearme in der Wickelstellung senkrecht ste­ hen, dann sind sie ohne weiteres in der Lage, das mit zunehmenden Wickeldurchmesser größer werdende Gewicht der Rollen zu tragen. Die Ablage der fertigen Rollen erfolgt dann in einer anderen Position, so daß der Ab­ transport der Rollen den Wickelvorgang einer nachfol­ genden Rolle nicht behindert. Da gleichzeitig die Auf­ nahmeposition der Tragschale dem Schwenkpunkt benach­ bart ist, kann die Beschickung der Tragschale mit der Wickelhülse der nachfolgenden Rolle relativ frühzeitig erfolgen, d. h. unter Umständen bereits dann, wenn der Haltearm noch in der Ablagestellung liegt. Dies ver­ kürzt die Wechselzeiten.

Vorzugsweise ist der Schwenkpunkt in Schwerkraftrich­ tung unterhalb des Lagerzapfens angeordnet. Im Normal­ betrieb wirken auf den Haltearm dann ausschließlich Druckkräfte.

Mit Vorteil weist jeder Haltearm einen Tragschalenan­ trieb auf, der nur dann aktivierbar ist, wenn sich der Haltearm in der Wickelstellung befindet. Damit wird si­ chergestellt, daß ein Transport der Wickelhülse in die Wickelstellung nur dann erfolgen kann, wenn der Halte­ arm tatsächlich in der Lage ist, unmittelbar anschlie­ ßend den Wickelvorgang zu beginnen. Darüber hinaus hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß die Hülse mit ho­ her Zuverlässigkeit auf den Tragschalen verbleibt und nicht durch eine Positionsänderung der Tragschale im Raum, wie sie beispielsweise bei einem Verschwenken der Haltearme erfolgen würde, von der Tragschale herab­ fällt.

Mit Vorteil ist die Aufnahmeposition dem unteren Ende einer Schrägfläche benachbart angeordnet. Auf der Schrägfläche können dann die Wickelhülsen der Tragscha­ le zugeführt werden. Die Schrägfläche kann sich insbe­ sondere bei einer Rollenschneidvorrichtung über die ge­ samte Breite erstrecken, so daß man bei einer Änderung der Breiten der einzelnen Teilbahnen und der damit ein­ hergehenden Änderung der Position und Breiten der Teil­ bahnrollen immer noch in der Lage ist, die einzelnen Wickelhülsen der Tragschale beziehungsweise dem Paar von Tragschalen zuzuführen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Schrägfläche mit einer Sperrklinke versehen ist. Man kann dann die Übergabe der Wickelhülse von der Schrägfläche an die Tragschale steuern.

Mit Vorteil ist am oberen Ende der Schrägfläche eine Hülsenzuführeinrichtung angeordnet. Eine derartige Hül­ senzuführeinrichtung kann aus einem Magazin bestehen. Sie kann aber auch durch einen Transportwagen gebildet werden, der an das obere Ende der Schrägfläche gefahren werden kann. Von dort kann die Wickelhülse einfach auf die Schrägfläche abgegeben werden.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Leiteinrich­ tung als Luftleitblech ausgebildet ist. Es reicht hier­ bei aus, wenn das Luftleitblech auf die Materialbahn im Bereich der Kanten wirkt. Da die Tragschale ohnehin über die axiale Erstreckung der Lagerzapfen vorstehen muß, ergibt sich an den Kanten der Materialbahn ein Streifen, der breit genug ist, um die Führung bewirken zu können. Das Luftleitblech bläst dann den Anfang der Materialbahn sozusagen um den Wickelkern herum, so daß der Wickelvorgang relativ schnell gestartet werden kann.

Mit Vorteil ist von den beiden Lagerzapfen mindestens einer als Spanndorn ausgebildet und angetrieben. Damit ist die Wickeleinrichtung als Zentrumswickler ausgebil­ det. Damit die Antriebsleistung auf die Wickelhülse und damit auf die Rolle übertragen werden kann, ist eine zumindest kraftschlüssige Verbindung zwischen dem La­ gerzapfen und der Wickelhülse notwendig, die mit rela­ tiv wenig Aufwand über einen Spanndorn realisiert wer­ den kann. Der Spanndorn kann beispielsweise pneumatisch betrieben werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Wic­ keleinrichtung und

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der Wic­ keleinrichtung.

Eine Wickeleinrichtung 1 weist zwei Haltearme 2, 3 auf, die mit Hilfe eines schematisch dargestellten Schwen­ kantriebs 4 aus einer im wesentlichen senkrechten Stel­ lung, die in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien darge­ stellt ist, in eine Stellung verschwenkt werden kann, in der eine gewickelte Rolle 5 auf dem Fußboden 6 abge­ legt werden kann, wie dies in Fig. 1 mit gestrichelten Linien für die Rolle 5 dargestellt ist. Die Rolle be­ wegt sich dabei mit ihrem Mittelpunkt entlang des Dop­ pelpfeiles 7. Die Haltearme schwenken dabei um Schwenk­ punkte 8.

Die Rolle 5 weist eine Wickelhülse 9 als Rollenkern auf. Beim Wickeln wird die Wickelhülse 9 über einen Spanndorn 10 der mit einem Rotationsantrieb 11 verbun­ den ist, in Drehung versetzt und zieht eine Material­ bahn 12 auf sich. Eine Andruckwalze 13 sorgt für einen gesteuerten Aufbau der Rolle.

Die beiden Haltearme 2, 3 sind in Richtung der Doppel­ pfeile 14, 15 bewegbar. Insbesondere dann, wenn die Wickeleinrichtung 1 in einer Rollenschneidvorrichtung eingesetzt ist, sind die Haltearme 2, 3 dadurch indivi­ duell steuerbar. Damit läßt sich nicht nur ihre axiale Position, d. h. die Position in Richtung der Doppelpfei­ le 14, 15, einstellen, sondern auch der Abstand der Haltearme 2, 3 zueinander, so daß unterschiedlich brei­ te Rollen gewickelt werden können.

Der Haltearm 3 weist einen Lagerzapfen 16 auf, der dem Spanndorn 10 entgegengerichtet ist. Der Spanndorn 10 und der Lagerzapfen 16 können von entgegengesetzten Richtungen in die Wickelhülse 9 eingefahren werden, wenn die Haltearme 2, 3 aufeinander zu bewegt werden. Auch der Lagerzapfen 16 kann als Spanndorn ausgebildet und angetrieben sein.

Am Haltearm 2 ist eine Tragschale 17 und am Haltearm 3 eine Tragschale 18 angeordnet. Die beiden Tragschalen 17, 18 können aus einer unteren Position, die gestri­ chelt eingezeichnet ist, in eine obere Position, die mit durchgezogenen Linien eingezeichnet ist, bewegt werden. Hierfür weisen sie einen nicht näher darge­ stellten Antrieb auf. Dieser Antrieb kann beispielswei­ se durch ein Spindelsystem gebildet werden.

Die untere Position, die in der Nähe des Schwenkpunkts 8 angeordnet ist (siehe Fig. 1), dient als Aufnahmepo­ sition. In dieser Position kann eine Wickelhülse von einer Schrägfläche 19, wo sie mit Hilfe einer Sperr­ klinke 20 festgehalten wird, in die Tragschalen 17, 18 rollen. In Fig. 1 sind mehrere Wickelhülsen in ver­ schiedenen Positionen dargestellt. Eine weitere Wickel­ hülse befindet sich auf einem Transportschlitten 21 am oberen Ende der Schrägfläche 19, der zur Zufuhr der Wickelhülsen dient.

Die Tragschalen 17, 18 haben eine größere axiale Er­ streckung als der Spannbolzen 10 und der Lagerzapfen 16, d. h. sie ragen über den Spannbolzen 10 bzw. den La­ gerzapfen 16 in Axialrichtung hinaus. Damit ist es mög­ lich, daß die Wickelhülse 9 zwar auf den Tragschalen 17, 18 aufliegt und von diesen aus der Aufnahmeposition in die Übergabeposition (obere Position) bewegt werden kann, ohne von dem Spannbolzen 10 und dem Lagerzapfen 16 behindert zu werden. Wenn die Tragschalen 17, 18 ih­ re Übergabeposition erreicht haben, dann können die beiden Haltearme 2, 3 aufeinander zu bewegt werden. Hierbei werden der Spannbolzen 10 und der Lagerzapfen 16 in die Wickelhülse 1 gefahren. Die Wickelhülse 9 gleitet dabei auf den Lagerschalen 17, 18, was ohne Probleme möglich ist. Wenn die Wickelhülse 9 zwischen den beiden Haltearmen 2, 3 auf dem Spanndorn 10 und dem Lagerzapfen 16 eingespannt ist, können sich die Trag­ schalen 17, 18 wieder nach unten bewegen.

In Fig. 1 ist dargestellt, daß sich die Tragschalen auf der Zuführseite der Materialbahn 12 verlängern. Sie bilden dort ein Luftleitblech 22, welches es erleich­ tert, die Materialbahn 12 um die Wickelhülse herumzu­ leiten, so daß der Wickelvorgang fast automatisch be­ gonnen werden kann.

Wenn die Tragschalen 17, 18 derartige Luftleitbleche 22 aufweisen, dann bleiben die Tragschalen 17, 18 in der Übergabeposition (obere Position), bis der Wickelvor­ gang begonnen hat. Danach werden sie abgesenkt. Hierbei können die Luftleitbleche 22 gegebenenfalls weggeklappt werden, damit sie nicht an der Wickelhülse hängen blei­ ben. Wenn die Luftleitbleche 22 fehlen, können die Tragschalen 17, 18 bereits dann abgesenkt werden, wenn die Wickelhülse 9 zwischen dem Spanndorn 10 und dem La­ gerzapfen 16 aufgehängt ist.

Der Antrieb der Tragschalen 17, 18 kann so ausgebildet sein, daß die Tragschalen 17, 18 nur dann von ihrer Aufnahmeposition in die Übergabeposition bewegt werden können, wenn die Haltearme 2, 3 sich in ihrer Wickel­ stellung befinden, also senkrecht stehen. In dieser La­ ge ist nämlich sichergestellt, daß die Tragschalen nach unten geschlossen und praktisch nur nach oben offen sind, so daß die Wickelhülse 9 nicht herausfallen kann.

Der Übergang auf eine neue Rolle geht bei der darge­ stellten Wickeleinrichtung relativ schnell. Sobald eine Rolle 5 fertig gewickelt ist, schwenken die Haltearme 2 und legen die Rolle auf dem Fußboden 6 ab. Sobald die Rolle dort unterstützt ist, fahren die beiden Haltearme 2, 3 auseinander und geben die Rolle frei. Im auseinan­ dergefahrenen Zustand werden die Haltearme 2, 3 wieder in ihre vertikale Position zurückgeschwenkt. Die Trag­ schalen 17, 18 befinden sich in ihrer Aufnahmeposition. Eine neue Wickelhülse 9 rollt auf die Tragschalen und wird dann von ihnen nach oben zu der Übergabeposition verbracht. Sobald die Wickelhülse dort angelangt ist, fahren die beiden Haltearme 2, 3 zusammen, und der Wic­ kelvorgang kann beginnen.

Claims (9)

1. Wickeleinrichtung für eine Materialbahn, insbeson­ dere für eine Rollenschneidvorrichtung, mit zwei Lagerzapfen zur Aufnahme einer Wickelhülse, die einander gegenüberstehend an Haltearmen angeordnet sind und deren Abstand veränderbar ist, wobei an jedem Haltearm ein Träger von einer Aufnahmepositi­ on in eine Übergabeposition, die den Lagerzapfen benachbart angeordnet ist, bewegbar ist, wobei der Abstand der Träger zumindest vor dem Einfahren der Lagerzapfen in eine Wickelhülse kleiner als der Ab­ stand der Lagerzapfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger als Tragschalen (17, 18) ausgebildet sind und sich die Tragschalen (17, 18) auf der Zu­ fuhrseite der Materialbahn (12) verlängern und dort jeweils eine Leiteinrichtung (22) für die Ma­ terialbahn (12) bilden.

2. Wickeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltearme (2, 3) von einer Wic­ kelstellung, in der sie im wesentlichen vertikal stehen, in eine Ablagestellung verschwenkbar sind, wobei die Aufnahmeposition der Tragschale (17, 18) dem Schwenkpunkt (8) benachbart ist.

3. Wickeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkpunkt (8) in Schwerkraft­ richtung unterhalb des Lagerzapfens (10, 16) ange­ ordnet ist.

4. Wickeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haltearm (2, 3) einen Tragschalenantrieb aufweist, der nur dann ak­ tivierbar ist, wenn sich der Haltearm (2, 3) in der Wickelstellung befindet,

5. Wickeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeposition dem unteren Ende einer Schrägfläche (19) benachbart angeordnet ist.

6. Wickeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schrägfläche (19) mit einer Sperrklinke (20) versehen ist.

7. Wickeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Schrägfläche (19) eine Hülsenzuführeinrichtung (21) angeordnet ist.

8. Wickeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (22) als Luftleitblech ausgebildet ist.

9. Wickeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Lager­ zapfen (10, 16) mindestens einer als Spanndorn aus­ gebildet und angetrieben ist.