EP0337079A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere von Papier- oder Kartonbahnen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for winding webs of material, in particular paper or cardboard webs, onto cores according to the preamble of patent claim 1 and a carrier roller winding machine according to the preamble of patent claim 2.
- roll ejection and sleeve insertion devices which eject the full rolls from the roll bed when a roll is changed and insert new sleeves into the roll bed.
- a generic method and a support roller winding machine with the features of the preamble of claim 2 is described in DE-PS 31 51 256. There, the roller ejection and the sleeve insertion device are structurally separate and each can be pivoted separately in the direction of the support roller bed.
- a carrier roller winding machine with a combined ejection and insertion device according to the preamble of claim 5 is described, which consists of an ejection bar and a collet, which are attached to a common lever and so together from the outside a support roller can be pivoted to the roller bed.
- the ejection surface of the ejection bar extends approximately radially to the pivoted support roller. It ends at a distance from the support roller that is larger than the sleeve diameter so that the collet integrated in the ejection bar can take up the sleeves through the space and insert them into the support roller bed.
- the ejection and insertion device of this winding machine additionally has a holding device between the clamping jaws of the collet, with which the winding sleeves can be lowered onto the support rollers without twisting after swiveling over the roller bed.
- a disadvantage of all these known carrier roller winding machines is that the winding rollers must have a minimum diameter so that they can be ejected from the ejection bar, since the winding rollers must be pushed up to the apex line of the second carrier roller during ejection.
- the minimum diameter is more than twice as large as the distance between the lower end of the ejecting surface of the ejecting bar and the supporting roller, which is pivoted, for the function of the inserting device.
- rollers In practice, it can happen for various reasons that a complete set of rollers must be declared as a scrap and removed from the roller bed shortly after the winding. For rolls that have not yet reached the minimum diameter, they must then be lifted out of the roller bed manually. Since the rollers already have a considerable weight, this places a considerable burden on the operating personnel.
- the invention has for its object to provide a generic method with which wound rolls with a small diameter can be removed from the roll bed.
- Another object is to provide a generic support roller winding machine which is capable of removing coiled rolls with a small diameter from the roll bed.
- the first object is achieved with the measures of claim 1.
- the second object is achieved both with the features of claim 2 and with the features of claim 5.
- the ejecting and inserting device according to claim 5 can be converted to eject rolls with a small diameter, at the same time protecting the sleeve inserting elements against damage.
- the elastically attachable ejection surface according to claims 3, 4 and 10 ensures constant contact at approximately the same pressure between the ejection surface, the pinched roller and the support roller.
- the carrier roller winding machine has two carrier rollers 1, 2, between which a roller bed 3 is formed, in which the winding rollers 4 rest on the carrier rollers 1, 2 during winding.
- the material web which is divided lengthways into individual webs, preferably a paper or cardboard web, is guided from below - deflected by the support roller 1 - between the support rollers 1, 2 into the support roller bed 3 and wound onto sleeves 5 aligned.
- Such double carrier roller winding machines are known, so design details are not discussed.
- a lever 6 is pivotally articulated coaxially to the axis of rotation of the support roller 1.
- the pivoting movement is carried out by means of an adjusting unit - in the present example a hinged piston-cylinder unit 7.
- the piston-cylinder unit 7 is designed to be somewhat flexible in both pivoting directions, so that the levers 6 are elastically coupled within limits.
- the free ends of the levers 6 are angled in the direction of the roller bed 3 and carry a roller ejection and sleeve insertion device 8, which is described in more detail below.
- an ejection bar 9 extending across the working width is attached.
- the ejection bar 9 is fastened to additional swivel arms 10 which are articulated on the levers 6 and which can be swiveled relative to the levers 6 in the direction of the supporting roller 1 by means of a piston-cylinder unit 11.
- the ejection bar 9 is firmly connected to the levers 6.
- the ejection bar 9 is used to eject a finished winding roller 4 via the support roller 2 onto a lowering platform 12. Its ejection surface 13 facing the support roller 2 is shaped approximately to match the circumference of a winding roller 4 and extends approximately radially to the support roller 1. 1-3, dash-dotted lines), the ejection surface 13 extends to the vicinity of the apex line of the support roller 2.
- the roller ejection and sleeve insertion device 8 contains a collet 14 for inserting new sleeves 5 into the roller bed 3, the clamping jaws of which are located in the area between the ejection bar 9 and the supporting roller 1.
- the collet 14 is attached to the angled part of the lever 6.
- the construction of such collets is known and e.g. described in DE-OS 35 27 377 or in DE-PS 29 48 877.
- the ejection surface 13 is extended to the area of the collet 14 to such an extent that when the swivel arm 10 (FIG. 2) is swiveled forward, it extends to just before the support roller 1.
- the swivel arm 10 (FIG. 2) is swiveled forward, it extends to just before the support roller 1.
- a machine-wide extension plate 15 is articulated on the end of the ejection surface 13 facing the support roller 1 about a pivot axis 16 parallel to the support roller axes.
- the sheet 15 can be pivoted back so far that it bears against the ejection surface 13 and thus releases the required space for the supporting roller 1 for inserting sleeves 5.
- the sheet 15 can be folded down to just before the support roller 1 in order to extend the ejection surface 13 to the support roller 1.
- the double carrier roll winding machine described above works as follows:
- empty sleeves 5 are placed in the chuck 14 in the waiting position and held by the latter.
- the ejection bar 9 is pivoted in the direction of the roll bed 3 and thereby pushes the full roll 4 from the roll bed 3 onto the lowering platform 12.
- the collet 14 with the empty sleeves 5 is simultaneously moved in the direction of the roll bed 3, where the tongs 14 opens and the sleeves 5 are placed on the support rollers 1, 2.
- the support rollers 1, 2 are set into a rotational movement for winding up.
- rollers 17 with such a small diameter have to be removed from the roller bed 3, in which the ejection and insertion device 8 is no longer functional in the manner described above, the swivel arms (10) are in the waiting position relative to the levers 6 in the direction of the roller bed 3 pivoted ( Figure 2) or the extension plate 15 is folded down towards the support roller 1. In this way, a surface extending to the support roller 1 is created in each case.
- the levers 6 with the piston-cylinder unit 7 are then pivoted in the direction of the roller bed 3 until the ejection surface 13 (FIG. 2) or the extension plate 15 (FIG. 3) on the Rollers 17 abuts and presses them against the support roller 2.
- the support roller 2 is now driven clockwise (arrow 18).
- the rollers 17 are conveyed up between the support roller 2 and the ejection surface 13 or the extension plate 15 up to the apex line of the support roller 2, from where they roll automatically onto the lowering platform 12.
- the roller ejection device 8 and thus the ejection surface 13 is designed to be flexible in both pivoting directions, so that the contact between the support roller 2, the rollers 17 and the ejection surface 13 is constantly maintained with approximately the same pressure.
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- Replacement Of Web Rolls (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
- Packaging Of Special Articles (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere von Papier- oder Kartonbahnen, auf Hülsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Tragwalzen-Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.
- Bei Tragwalzen-Wickelmaschinen sind Rollenausstoß- und Hülseneinlegeeinrichtungen bekannt die bei einem Rollenwechsel die vollen Rollen aus dem Walzenbett ausstoßen und neue Hülsen in das Walzenbett einlegen. Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2 ist in der DE-PS 31 51 256 beschrieben. Dort sind die Rollenausstoß- und die Hülseneinlegevorrichtung baulich getrennt ausgeführt und getrennt jeweils in Richtung des Tragwalzenbetts schwenkbar.
- In der DE-PS 29 48 877 ist eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit einer kombinierten Ausstoß- und Einlegeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 beschrieben, die aus einem Ausstoßbalken und einer Spannzange besteht, die an einem gemeinsamen Hebel befestigt sind und so gemeinsam von außen um eine Tragwalze zum Walzenbett schwenkbar sind. Die Ausstoßfläche des Ausstoßbalkens erstreckt sich in etwa radial zu der umschwenkten Tragwalze. Sie endet mit einem Abstand von der Tragwalze, der größer als der Hülsendurchmesser ist, damit die in den Ausstoßbalken integrierte Spannzange durch den Zwischenraum die Hülsen aufnehmen und in das Tragwalzenbett einlegen kann.
- Eine weitere gattungsgemäße Tragwalzen-Wickelmaschine ist in der DE-OS 35 27 377 beschrieben. Die Ausstoß- und Einlegeeinrichtung dieser Wickelmaschine weist zusätzlich zwischen den Spannbacken der Spannzange eine Haltevorrichtung auf, mit der die Wickelhülsen nach dem Einschwenken über das Walzenbett ohne Verdrehung auf die Tragwalzen abgesenkt werden können.
- Nachteilig an allen diesen bekannten Tragwalzen-Wickelmaschinen ist, daß die Wickelrollen einen Mindestdurchmesser aufweisen müssen, damit sie von dem Ausstoßbalken ausgestoßen werden können, da die Wickelrollen beim Ausstoßen bis an die Scheitellinie der zweiten Tragwalze hochgedrückt werden müssen. Bei kombinierten Ausstoß- und Einlegeinrichtungen ist der Mindestdurchmesser mehr als doppelt so groß als der für die Funktion der Einlegeeinrichtung notwendige Abstand zwischen dem unteren Ende der Ausstoßfläche des Ausstoßbalkens und der Tragwalze, um die geschwenkt wird. Darüber hinaus besteht dort die Gefahr, daß bei einem Versuch, Rollen mit zu geringem Durchmesser auszustoßen, die Hülseneinlegeeinrichtung gegen die Rollen gedrückt und beschädigt wird.
- Es kann aus verschiedenen Gründen in der Praxis vorkommen, daß kurz nach dem Anwickeln ein kompletter Rollensatz zum Ausschuß erklärt und aus dem Walzenbett entfernt werden muß. Bei Rollen, die noch nicht den Mindestdurchmesser erreicht haben, müssen diese dann manuell aus dem Tragwalzenbett gehoben werden. Da die Rollen bereits beträchtliches Gewicht aufweisen, stellt dies eine erhebliche Belastung des Bedienungspersonals dar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren bereitzustellen, mit dem auch angewickelte Rollen mit geringem Durchmesser aus dem Walzenbett entfernt werden können.
- Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine gattungsgemäße Tragwalzen-Wickelmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, auch angewickelte Rollen mit geringem Durchmesser aus dem Walzenbett zu entfernen.
- Die erste Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Die zweite Aufgabe wird sowohl mit den Merkmalen des Anspruchs 2 als auch mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
- Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
- Bei der Ausführungsform nach den Ansprüchen 2 und 6 ist es möglich, die aus dem Walzenbett zu entfernenden Rollen mit geringem Durchmesser zwischen der Ausstoßfläche und der Tragwalze, über die ausgestoßen wird, einzuklemmen, und durch eine Drehbewegung dieser Tragwalze die eingeklemmten Rollen bis zu deren Scheitellinie anzuheben, indem sich die eingeklemmten Rollen an der Ausstoßfläche abrollen.
- Die Ausstoß- und Einlegevorrichtung nach Anspruch 5 kann zum Ausstoßen von Rollen mit geringem Durchmesser umgestellt werden, wobei gleichzeitig die Hülseneinlegeelemente gegen eine Beschädigung geschützt werden.
- Die elastisch anlegbare Ausstoßfläche nach den Ansprüchen 3, 4 und 10 sichert einen ständigen Kontakt bei annähernd gleichem Druck zwischen der Ausstoßfläche, der eingeklemmten Rolle und der Tragwalze.
- Die Unteransprüche 7 bis 9 enthalten konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
- Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
- Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Tragwalzen-Wickelmaschine, bei der die Ausstoßfläche des Ausstoßbalkens in Richtung zur Tragwalze schwenkbar ist.
- Figur 3 zeigt eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit einem Ausstoßbalken, dessen Ausstoßfläche mit einem Verlängerungsblech verlängerbar ist.
- Die Tragwalzen-Wickelmaschine nach den Ausführungsbeispielen weist zwei Tragwalzen 1, 2 auf, zwischen denen ein Walzenbett 3 ausgebildet ist, in dem die Wickelrollen 4 während des Aufwickelns auf den Tragwalzen 1, 2 aufliegen. Die in Längsrichtung in Einzelbahnen aufgeteilte Materialbahn, vorzugsweise eine Papier- oder Kartonbahn, wird von unten - von der Tragwalze 1 umgelenkt - zwischen den Tragwalzen 1, 2 in das Tragwalzenbett 3 geführt und auf fluchtend aufgereihte Hülsen 5 gewickelt. Derartige Doppeltragwalzen- Wickelmaschinen sind bekannt, auf konstruktive Einzelheiten wird daher nicht eingegangen.
- An beiden Stirnseiten der Tragwalze 1 ist jeweils ein Hebel 6 koaxial zur Drehachse der Tragwalze 1 schwenkbar angelenkt. Die Schwenkbewegung wird mittels einer Verstelleinheit - im vorliegenden Beispiel einer angelenkten Kolben-Zylindereinheit 7 - durchgeführt. Die Kolben-Zylinder-Einheit 7 ist in beiden Schwenkrichtungen etwas nachgiebig ausgeführt, so daß die Hebel 6 in Grenzen elastisch angekoppelt sind. Die freien Ende der Hebel 6 sind in Richtung zum Walzenbett 3 abgewinkelt und tragen eine Rollenausstoß- und Hülseneinlegeeinrichtung 8, die im folgenden näher beschrieben wird.
- Am abgewinkelten Teil der Hebel 6 ist ein sich quer über die Arbeitsbreite erstreckender Ausstoßbalken 9 befestigt. In der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist der Ausstoßbalken 9 an zusätzlichen, an den Hebeln 6 angelenkten Schwenkarmen 10 befestigt, die mittels einer Kolben-Zylindereinheit 11 relativ zu den Hebeln 6 in Richtung der Tragwalze 1 schwenkbar sind. In der Ausführungsform nach Figur 3 ist der Ausstoßbalken 9 fest mit den Hebeln 6 verbunden.
- Der Ausstoßbalken 9 dient zum Ausstoßen einer fertigen Wickelrolle 4 über die Tragwalze 2 auf eine Absenkbühne 12. Seine der Tragwalze 2 zugewandte Ausstoßfläche 13 ist in etwa dem Umfang einer Wickelrolle 4 angepaßt geformt und erstreckt sich in etwa radial zur Tragwalze 1. In vorgeschwenkter Position (in den Figuren 1-3 strichpunktiert gezeichnet) erstreckt sich die Ausstoßfläche 13 bis in die Nähe der Scheitellinie der Tragwalze 2.
- Weiterhin enthält die Rollenausstoß- und Hülseneinlegeeinrichtung 8 eine Spannzange 14 zum Einlegen neuer Hülsen 5 in das Walzenbett 3, deren Spannbacken sich im Bereich zwischen Ausstoßbalken 9 und Tragwalze 1 befinden. Die Spannzange 14 ist an dem abgewinkelten Teil der Hebel 6 befestigt. Der Aufbau derartiger Spannzangen ist bekannt und z.B. in der DE-OS 35 27 377 oder in der DE-PS 29 48 877 beschrieben.
- Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist die Ausstoßfläche 13 bis in den Bereich der Spannzange 14 soweit verlängert, daß bei vorgeschwenkter Position des Schwenkarms 10 (Figur 2) sie bis kurz vor die Tragwalze 1 reicht. Bei rückgeschwenkter Position der Schwenkarme 10 - dort decken sich die Schwenkarme 10 mit dem abgewinkelten Teil der Hebel 6 -, ist der Abstand zwischen dem unteren Ende der Ausstoßfläche 13 und der Tragwalze 1 so groß, daß die Hülsen 5 durch den Zwischenraum problemlos in das Walzenbett 3 eingelegt werden können.
- Bei der Ausführungsform nach Figur 3 ist an dem der Tragwalze 1 zugewandten Ende der Ausstoßfläche 13 ein maschinenbreites Verlängerungsblech 15 um eine zu den Tragwalzenachsen parallele Schwenkachse 16 angelenkt. Das Blech 15 kann soweit zurückgeschwenkt werden, daß es an der Ausstoßfläche 13 anliegt und so den erforderlichen Zwischenraum zur Tragwalze 1 zum Einlegen von Hülsen 5 freigibt. Andererseits kann das Blech 15 bis kurz vor die Tragwalze 1 heruntergeklappt werden, um die Ausstoßfläche 13 bis zur Tragwalze 1 zu verlängern.
- Anstelle des klappbaren Verlängerungsbleches 15 ist ebenso der Einsatz eines Parallel zur Ausstoßfläche 13 verschiebbaren Verlängerungsbleches möglich.
- Die vorstehend beschriebene Doppeltragwalzen-Wickelmaschine arbeitet wie folgt:
- Im Normalbetrieb, wenn leere Hülsen 5 in das Walzenbett 5 eingelegt werden und volle Wickelrollen 4 ausgestoßen werden, ist der Schwenkarm 10 zurückgeschwenkt (Figur 1) bzw. das Verlängerungsblech 15 ist gegen die Ausstoßfläche 13 zurückgeklappt (Figur 3). Dadurch ist ausreichend Freiraum zwischen der Ausstoßfläche 13 und der Tragwalze 1, um eine störungsfreie Funktion der Spannzange 14 zu gewährleisten.
- Vor einem Rollenwechsel werden in der Wartestellung leere Hülsen 5 in die Spannzange 14 eingelegt und von dieser gehalten. Zum Rollenwechsel wird der Ausstoßbalken 9 in Richtung des Walzenbetts 3 geschwenkt und stößt dabei die volle Rolle 4 aus dem Walzenbett 3 auf die Absenkbühne 12. Beim Vorschwenken wird die Spannzange 14 mit den leeren Hülsen 5 gleichzeitig in Richtung Walzenbett 3 bewegt, wo die Zange 14 öffnet und die Hülsen 5 auf die Tragwalzen 1, 2 ablegt werden. Nach dem Rückschwenken der Ausstoß- und Einlegevorrichtung 8, sowie nach dem Befestigen der neuen Materialbahn an den Hülsen 5, werden die Tragwalzen 1, 2 zum Aufwickeln in eine Drehbewegung versetzt.
- Falls Rollen 17 mit einem so geringen Durchmesser aus dem Walzenbett 3 entfernt werden müssen, bei dem die Ausstoß- und Einlegeeinrichtung 8 in der vorhin beschriebenen Weise nicht mehr funktionsfähig ist, werden in der Warteposition die Schwenkarme (10) relativ zu den Hebeln 6 in Richtung des Walzenbetts 3 geschwenkt (Figur 2) bzw. das Verlängerungsblech 15 wird in Richtung zur Tragwalze 1 heruntergeklappt. So wird jeweils eine bis an die Tragwalze 1 reichende Fläche geschaffen. Anschließend werden die Hebel 6 mit der Kolben-Zylindereinheit 7 in Richtung des Walzenbetts 3 geschwenkt, bis die Ausstoßfäche 13 (Figur 2) bzw. das Verlängerungsblech 15 (Figur 3) an den Rollen 17 anliegt und diese gegen die Tragwalze 2 drückt. Die Tragwalze 2 wird nun im Uhrzeigersinn (Pfeil 18) angetrieben. Durch die Drehbewegung der Tragwalze 2 werden die Rollen 17 zwischen der Tragwalze 2 und der Ausstoßfläche 13 bzw. dem Verlängerungsblech 15 bis zur Scheitellinie der Tragwalze 2 hochgefördert, von wo sie selbsttätig auf die Absenkbühne 12 rollen. Über die Kolben-Zylinder-Einheit 7 ist die Rollenausstoßeinrichtung 8 und somit auch die Ausstoßfläche 13 in beiden Schwenkrichtungen nachgiebig ausgeführt, so daß der Kontakt zwischen der Tragwalze 2, den Rollen 17 und der Ausstoßfläche 13 ständig, mit annähernd gleichem Druck aufrechterhalten wird.
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