FI104889B - Menetelmä ja sovitelma käärerullien vaihtamiseksi rullankäärintälaitteessa - Google Patents

Description

104889

Menetelmä ja sovitelma käärerullien vaihtamiseksi rullan-käärintälaitteessa 5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä paperi- ja kartonkirullien sekä sellu-rullien pakkaamiseen käytettävien pakkauskoneiden käärerullien noutamiseksi käyttöasemaan pakkauskoneessa ja kääre-rullien vaihtamiseksi käyttöasemasta.

10

Keksinnön kohteena on myös menetelmän soveltamiseen tarkoitettu sovitelma.

Paperi- ja kartonkirullien pakkaamisen käytetään käärintä-15 laitetta, jossa on kantotelat käärittävän rullan pyörittämiseksi ja kääreensyöttölaitteet kääreen syöttämiseksi pakattavan rullan ympärille. Lisäksi laitteessa on kääreen katkaisulaite ja liimauslaite tai vastaava laite kääreen kiinnittämiseksi pakattavan rullan ympärille. Käärerulla 20 asetetaan tavallisesti keskiöhylsystään osittain kar- tiomaisten karojen varaan ja kääre syötetään syöttötelojen vetämänä rullalle. Koska pakattavien rullien leveydet vaih-televat, pakkauskoneessa voi olla useita asemia eri levyisiä rullia varten. Käärerulla-asemissa olevia rullia joudu- • « : 25 taan vaihtamaan eri syistä. Jos rullalla on käärettä niin vähän että sitä ei riitä enää kokonaisen käärintään, on sen tilalle tuotava uusi käärerulla. Niissä pakkauskoneissa joissa käytetään vain yhtä tai muutamaa käärerullaa, rullia voidaan joutua vaihtamaan kääreleveyden tai käärelaadun 30 vaihdon vuoksi.

Koska käärerullat ovat raskaita, niitä on käsiteltävä koneellisesti. Rullan vaihto tapahtuu siksi nosturia tai vastaavaa käsittelylaitetta käyttäen. Uuden käärerullan aset-35 taminen karoihin vaatii huolelleisuutta. Jos rullaa kannatellaan esimerkiksi nosturilla, on nostohihnat tai vas- 2 104889 taavat sijoitettava rullan ympärille, jotta keskiöreikä jää vapaaksi. Tällöin rulla heiluu herkästi. Rullien vaihto tällä tavalla on hidasta, joten yhtä käärintäasemalla olevaa käärerullaa käytettäessä käärintäaseman toiminta häi-5 riytyisi pitkäksi aikaa rullanvaihtojen ajaksi. Niissä pakkauskoneissa, joissa käytetään useita eri asemissa olevia käärerullia, rullan vaihdon hitaus ei ole niin suuri ongelma, mutta tällöinkin käärerullien asettaminen rulla-asemiin ja koneen käyttövalmiiksi saattaminen kääreen 10 päänvienteineen vaatii kaksi henkilöä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla käärerulla voidaan noutaa automaattisesti noutoasemasta siten, että rullakarat asemoidaan automaatti-15 sesti rullan keskiöhylsyn reikään.

Keksintö perustuu siihen, että käärerulla asetetaan määrättyyn asemaan pakkauskoneen vierellä ja rullakaroja siirretään karavarsia kääntämällä kunnes ilmaistaan rullan kes-20 kiöreikä esimerkiksi valokennolla. Tämän jälkeen karoja siirretään kohti keskiöreikää kunnes karat ovat osittain keskiöreiässä, minkä jälkeen vapautetaan karavarsien ja asemaan rullan akselin suunnassa vaikuttavat jarrut, jolloin karat keskittyvät vapaasti kartiomuotonsa vaikutuk-25 sesta keskiöhylsyn reikään.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 v tunnusmerkkiosassa.

30

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa .

3 104889

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Käärerullien käsittely ja vienti noutoasemaan on helppoa ja voidaan toteuttaa millä tahansa käytössä olevalla laitteel-5 la. Koska karavarsien keskittäminen ja asemointi rullan reikään tapahtuu automaattisesti, rullan noutoa ei tarvitse valvoa, mikä vähentää käyttöhenkilöstö työmäärää. Rullan vaihto tapahtuu nopeasti, joten pakkauskoneen toiminta ei välttämättä keskeydy lainkaan, jos käärerulla vaihdetaan 10 sillä aikaa kun käärintäasemalle odotetaan uutta pakattavaa rullaa. Rullan keskitys on ehdottoman luotettavaa ja rulla asettuu täsmällisesti ja suoraan karavarsien varaan.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirus-15 tusten avulla.

Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaisesti toimivaa laitetta ylhäältä.

20 Kuvio 2 esittää sivulta kuvion 1 kääreensyöttölaitetta.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty elimet kääreen syöttämiseksi käärerullalta pakkauskoneen kääreenkäsittely-elimille. Nämä laitteet sijoitetaan käärintälaitteiden yhteyteen, joilla 25 kääre rullataan itse pakattavan rullan ympärille itse käärintälaite kantoteloineen on esitetty viitteellisesti. Pakattavat rullat tuodaan kuljettimella käärintäasemalle ja rulla asetetaan kantotelojen varaan muuttamalla kuljettimen . ja kantotelojen välistä korkeutta, minkä jälkeen rullaa 30 pyöritetään kantotelojen varassa ja kääre rullataan rullan ympärille.

Kantoteloihin nähden käärintäaseman vastakkaisella puolella on varastopöytä 1 eri kokoisten käärerullien 2 varastoimi- 4 104889 seksi. Tässä esimerkissä varastopöydällä on yksi noutoasema 26 ja sen molemmilla puolilla luovutusasemat 27. Jokaiselle asemalle on kuvattu rulla 2, 25. Luonnollisesti mikä tahansa asemista voi toimia luovutus- tai noutoasemana ja niiden 5 lukumäärä voi poiketa tässä esitetystä. Asemien sijainnit ja lukumäärät riippuvat lähinnä siitä, kuinka laite halutaan ohjelmoida toimimaan. Itse käärintäasema on koottu rungon 6 varaan ja kääreen annostelulaitteet, eli käärevaunu ja käärintäasemalla oleva käyttorulla 3 on ase-10 tettu toisesta reunastaan käärittävän rullan kanssa samansuuntaisille kiskoille 7 ja toiselta puolelta sähkömoottorikäyttöisen vetopyörästön 8 varaan. Kääreen-syöttölaitteiden asemaa valvotaan vetopyörästön akselille sijoitetulla absoluuttianturilla. Tämä käärerullan 15 käsittelylaite on tarkoitettu sellaisiin kääreasemasovelluksiin, joissa pakattava rulla kääritään useisiin rinnakkaisiin käärekertoihin pakattavaa rullaa kapeammalla kääreellä. Tällaisessa laitteessa kääreensyötölaitetta on pystyttävä siirtämään pakattavan 20 rullan pituusakselin suunnassa kuviossa 1 esitettyjen nuolten osoittamalla tavalla.

Kääreen annostelulaitteet käsittävät kääntyvät varret 9 • · kääremateriaalirullan 3 kannattelemiseksi, rullan 3 alapuo-25 lella olevan kääreensyöttöpöydän ensimmäisen osan 10, jonka yhteyteen on sijoitettu tavanomaiset vetotelat 11, 15 kääreen syöttämiseksi ja katkaisulaite 5 kääreen katkaisemiseksi. Kääreensyöttöpöydän ensimmäinen osa 10 viettää vi-nosti alaspäin ja sen alapäässä katkaisulaitteen 5 jälkeen 30 on syöttöpöydän toinen osa, joka jatkuu käärintäaseman puoleiselle kantotelalle saakka. Kääre syötetään kääreensyöttöpöydän ensimmäiseltä osalta 10 toista osaa pitkin pakattavalle rullalle. Vetotelat 11, 15 on sijoitettu siten, että syöttöpöydän ensimmäisen osan 10 alapuolella 5 104889 olevan telan 11 yläreuna on likimain pöydän 10 tasossa ja pöydän yläpuolella oleva tela 15 on asetettu painumaan alapuolista telaa 11 vasten sylinterin 12 ohjaamana. Sylinterillä 12 saadaan aikaan tarvittava puristus telojen 11, 5 15 välille kääreen vetoa varten ja sen avulla voidaan avata vetotelojen 11, 15 välinen nippi kääreen pään viennin ajaksi. Vetoteloja käytetään moottorilla 21 ja katkaisulaitetta moottorilla 22.

10 Kääntyvät varret 9 on asetettu kääntymään päätylevyjen 13 varassa varastopöydän suuntaan akselin 17 ympäri. Päätylevyyn 13 on kiinnitetty myös hammassegmentti 18 ja sen kanssa yhteistoiminnassa toimiva hammaspyörällä varustettu sähkövaihdemoottori 16. Toisen kääntyvän varren 9 15 päätylevyyn nähden vastakkaisessa päässä on sähkövaihdemoottori 4 käärerullan 3 pyörittämiseksi. Vaihdemoottorin 4 akselilla on kara 19, jonka pää on muotoiltu kartiomaisek-si. Vastakkaisen varren päässä on vapaasti pyörivä samalla tavalla muotoiltu kara 23. Vaihdemoottoriin 4 liitetyn 20 karan 19 keskiössä on peili 20 ja vapaasti pyörivän karan 23 keskiössä valokenno 24. Kääntövarret 4 on kiinnitetty päätylevyihin 13 kiskojen 14 välityksellä siten, että varret pääsevät liikkumaan varastopöydällä 1 olevan käärerullan 2 suhteen.

25

Uuden käärerullan 2 nouto tapahtuu edellä kuvatulla laitteella seuraavasti. Kun käärintäaseman käyttämä käärerulla 3 on loppunut, tai sitä on jäljellä vain niin vähän, että ·* sillä olevalla kääreellä ei voida enää tehdä täyttä 30 käärintää, vanha rulla tai rullanydin on poistettava. Minkä jälkeen noudetaan uusi rulla. Vanha rulla voidaan poistaa käsin tai automaattisesti tai sitten voidaan käyttää jäljempänä selitettävää menetelmää rullien vaihtamiseksi. Kun vanha käärerulla 3 on poistettu, kääntyvät karavarret 9 6 104889 ajetaan täysin auki-asentoon kiskojen 14 varassa ja käärevaunu siirretään uuden rullan 2 noutoasemaan 26. Vaunuun sijoitetut tunnistimet ilmaisevat rullan 2 tarkan paikan ja sen, että noutoalueella ei ole ylimääärisiä rul-5 lia. Seuraavaksi karavarsia 9 käännetään noudettavan käärerullan 2 suuntaan. Käärerullan 2 on oltava siten asemoitu, että sen keskiöreikä osuu kääntyvien karavarsien 9 karojen liikeradan kohdalle. Tämä asemointi voidaan tehdä helposti eri halkaisijaisille rullille varastopöytään teh-10 tyjen merkkien tai asemointiohjäimien avulla eikä asemoinnin tarvitse olla kovinkaan tarkka, koska karavarret 9 asemoidaan keskiöreikien suhteen. Keskiöreiän on oltava kuitenkin niin tarkasti karojen 19, 23 liikeradalla, että niiden kartiomainen osuus voidaan työntää keskiöreikään.

15 Karoissa on tunnistin, tässä esimerkissä valokenno-peili pari 20, 24, joka antaa signaalin kun karat 19, 23 osuvat keskiöreiän kohdalle. Siten tätä menetelmää käytettäessä rullan keskiöreiän on oltava vapaa ja tulppaamaton, jotta se voidaan tunnistaa. Ellei keskiöreikää löydy, annetaan 20 virheilmoitus. Karavarsia 9 ajetaan nyt kiskojen 14 varassa rullan 2 suuntaan ja niiden liikkeen ilmaiseva absoluut-tianturi mittaa karavarsien 9 etäisyyttä rullan 2 päädystä. Kun absoluuttianturin lukeman mukaan karavarsien kartiomai-nen osa on ainakin osittain keskiöreiässä, vapautetaan 25 kääntyviä karavarsia 9 kääntösuunnassa paikoillaan pitävä jarru sekä karavarsien ja sivusuuntaiseen asemaan vaikuttavat jarrut, jolloin karavarret 9 ja karat 19, 23 asemoituvat vapaasti keskiöreiän mukaan. Koska karavarret pääsevät * nyt liikkumaan pystysuunnassa ja rullan akselin suunnassa 30 ja rulla voi vieriä varastopöydällä vaakasuunnassa, asemointi pääsee tapahtumaan automaattisesti. Samalla myös karavarret 9 asettuvat tarkasti yhdensuuntaisiksi vaakasuoralla tasolla olevan rullan ohjaamana. Karavarsien liikettä rullaa kohti voidaan jatkaa keskeyttämättä ja kun 7 104889 etäisyyden tunnistin ilmoittaa että karavarret ovat kiinni rullan päädyssä, rulla voidaan nostaa ylös käyttöasemaansa. Karavarsien käytön ohjauksessa jätetään rullan päätyä kohti olevan liikesuunnan ohjaus päälle, jolloin rulla pysyy 5 turvallisesti karavarsien välissä. Vaihtoehtoisesti kara-varsien siirtoon voidaan käyttää itsepidättävää toimilaitetta, kuten kuularuuvia, jolloin ohjausta ei tarvitse jättää päälle. Itsepidättäviä toimilaitteita voidaan käyttää myös muiden laitteen liikuteltavien osien 10 siirtämiseen ja pidättämiseen määrätyssä asemassa.

Jos kääreen leveyttä tai laatua halutaan vaihtaa, käytettävä käärerulla on laskettava pois käyttöasemasta ja uusi rulla on noudettava tilalle. Vaihtaminen tehdään si-15 ten, että ensin kelataan syöttöpöydällä 10 oleva kääreen osa takaisin rullalle. Koska kääreen pään etäisyys eli rullalle käärittävän kääreen pään pituus on tiedossa, takaisinkäärintää voidaan ohjata pyöritysajan mukaan. Seu-raavaksi käärevaunu ajetaan ennalta määrättyyn vaihto-20 asemaan 27 ja tarkistetaan antureilla onko alue vapaa. Jos vaihtoalue on vapaa, vajaa rulla lasketaan vaihtoaseman. Vaihtoasema voi olla varastopöydällä, lattiatasossa tai muussa sopivassa paikassa. Vajaan käärerullan 3 halkaisija tiedetään rullalta syötetyn kääremäärän perusteella tai 25 mittaamalla rullahalkaisija erityisellä anturilla. Tämän tiedon perusteella karavarsia voidaan kääntää sopivasti rullahalkaisijän mukaan ja rulla ei törmää alustaan tai putoa karavarsista. Kun rulla on laskettu halkaisijan vaa- • timan matkan, se on vapaasti tasolla ja karavarsien käännön • · 30 jarru vapautetaan, jolloin rulla jää vapaasti tasolle.

Karavarret voidaan nyt siirtää auki-asentoon liikuttamalla niitä poispäin rullasta. Seuraavaksi karavarret nostetaan ylös ja käärevaunu ohjataan uuden rullan noutoaseman kohdalle. Uuden rullan nouto tapahtuu edellä kuvatulla taval- 8 104889 la.

Edellä esitettyjen lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suoritusmuotoj a.

5

Uusi rulla voidaan noutaa varastopöydän sijasta lattialta, kuljettimelta, rampilta tai muusta paikasta, jolle se voidaan asettaa halkaisijavaihtelut huomioon ottaen ennalta määrättyyn paikkaan vapaasti liikkuvaksi. Rulla on kuiten-10 kin aina asetettava siten, että karojen liikerata sivuaa rullan keskiöreikää. Samoin vaihdettava rulla voidaan laskea muuallekin kuin lattialle tai varastopöydälle. Itse laitteen mekaaninen rakenne voi poiketa huomattavastikin edellä esitetystä ja erityisesti on huomattava, että 15 keksintöä voidaan soveltaa sellaisissakin käärintäasemissa, joissa on useita paikkoja käärerullille eri levyisten rullien pakkaamista varten. Laitteen eri liiketilojen ja osien asemien havaitsemiseen voidaan käyttää monenlaisia antureita ja tekniikoita. Kuitenkin on selvää, että asemanmittauk-20 seen on edullista käyttää suoraan toimilaitteeseen liitettyä absoluuttianturia. Käärerullan keskiöreiän havaitsemiseen on edullisinta käyttää valokennoa, koska se pystyy havaitsemaan keskiöreiän luotettavasti täysin karojen ja rullapäädyn etäisyydestä riippumatta. Laitetta on 25 edullisinta ohjata siten, että kukin liike tehdään niin laajana kuin mahdollista kulloinkin käytössä olevan liike-alueen rajaan saakka, mutta muunkinlainen ohjaustapa on mahdollinen. Esimerkiksi karavarsia ei tarvitse levittää ·, uuden rullan noutamiseksi kuin ainoastaan sen verran, että • · 30 uusi rulla mahtuu karojen päiden välille. Käärintäasemalla voi tietenkin olla useita kääreasemia ja käärevaunuja ja yhdessä vaunussa tai asemassa voi olla useita paikkoja käärerullille.

Claims (10)

1. 9 104889
2. 1. Menetelmä paperi- ja kartonkirullien sekä sellurullien pakkaamiseen käytettävien pakkauskoneiden käärerullien 5 noutamiseksi käyttöasemaan pakkauskoneessa, joka käsittää liikuteltavat karavarret (9), joissa on karat (19, 23) käärerullan (3) kannattelemiseksi keskiöreiästään, jossa menetelmässä: 10. sijoitetaan uusi käärerulla (2) noutoasemaan, - lisätään karavarsien (9) välistä etäisyyttä ainakin niin paljon, että karojen (19, 23) päiden välinen etäisyys on suurempi kuin uuden 15 käärerullan (2) leveys, ja - poimitaan uusi käärerulla (2) noutoasemasta karojen (19, 23) varaan ja asetetaan se käyttöasemaan, 20 - asetetaan uusi rulla rullahalkaisijän mukaan määräytyvään noutoasemaan siten, että rullan keskiöreikä ainakin sivuaa karavarsien (9) kuljettamien karojen (19, 23) liikerataa, :··' 25 - siirretään karoja (19, 23) kääntämällä karavarsia (9) kääntöpisteen (16) ympäri poimittavan rullan (2) suuntaan, 30. ilmaistaan rullan (2) keskiöreikä, • · · tunnettu siitä, että - siirretään karavarsia (9) rullan (2) päätyjä 35 kohti ja kun karat ovat ainakin osittain keskiöreiän sisällä, vapautetaan karavarret (9) • ♦ · 10 104889 kääntöliikkeen suunnassa, ja - siirretään karavarret kiinni rullan (2) päätyihin ja viedään rulla (2) käyttöasentoon. 5
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ilmaistaan rullan (2) keskiöreikä valokennolla (20).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä käärerullien vaihtamiseksi käärevaunun käsittävässä käärintälaitteessa, tunnettu siitä, että siirretään käärevaunua käärerullan akselin määräämässä suunnassa noutoaseman (26) kohdalle ennen uuden rullan (2) noutoa. 15
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että lukitaan karavarret (9) rullan päätyihin jättämällä päätyjä kohti olevan liikesuunnan ohjaus päälle.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että lukitaan karavarret (9) rullan päätyihin itsepidättävän toimilaitteen, kuten kuularuuvin, avulla. ·· 25 6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että - siirretään käärevaunu luovutusaseman (27) kohdalle, 30 - käännetään karavarsia (9) rullahalkaisijän sallima määrä luovutusasemaa (27) kohti, - vapautetaan karavarsien (9) kääntöliike, jolloin 35 rulla jää vapaasti luovutusasemalle, • · 11 104889 - vedetään karat (19, 23) pois rullan (25) keskiöstä, ja - noudetaan uusi rulla. 5
7. 7. Sovitelma paperi- ja kartonkirullien sekä sellurullien pakkaamiseen käytettävien pakkauskoneiden käärerullien käsittelimiseksi pakkauskoneessa, joka käsittää 10. liikuteltavat karavarret (9), joissa on karat (19, 23) käärerullan (3) kannattelemiseksi keskiöreiästään, - ainakin yhden noutoaseman (26) johon uusi rulla 15 voidaan sijoittaa, - elimet (14) karavarsien (9) välisen etäisyyden muuttamiseksi, ja 20. elimet (14, 16, 17, 18) uuden käärerullan (2) poimimiseksi noutoasemasta (26) karojen (19, 23) varaan ja sen asettamiseksi käyttöasemaan, - ainakin yhden poutoaseman, joka on sellainen, ·1 25 että uusi rulla on asetettavissa rullahalkaisijän mukaan noutoasemaan siten, että rullan keskiöreikä ainakin sivuaa karavarsien (9) kuljettamien karojen (19, 23) liikerataa, 30. elimet (16, 18) karojen (19, 23) kääntämiseksi kääntöpisteen (17) ympäri poimittavan rullan (2) suuntaan, - elimet (20, 24) rullan (2) keskiöreiän 35 ilmaisemiseksi, • · 12 104889 - elimet (14) karavarsien (9) siirtämiseksi rullan (2) päätyjä kohti, 5 tunnettu - lukituslaitteesta karavarsien (9) kääntöliikkeen lukitsemiseksi ja vapauttamiseksi sitten, kun karat (19, 23) ovat ainakin osittain keskiöreiän 10 sisällä, ja - elimistä (14; 16, 17, 18) karavarsien siirtämiseksi kiinni rullan (2) päätyihin ja rullan (2) viemiseksi käyttöasentoon. 15
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u yhden karan (19) keskiöön sijoitetusta valokennosta (20) ja vastakkaisen karan (23) keskiöön sijoitetusta peilistä (24) uuden käärerullan (2) keskiöreiän 20 ilmaisemiseksi.
9. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnet-t u ainakin yhdestä noutoasemasta (26), josta voidaan noutaa uusia käärerullia ja ainakin yhdestä 25 luovutusasemasta (27), jolle voidaan viedä poistettavat rullat (25) .
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksista 7-9 mukainen sovitelma, tunnettu itsepidättävästä toimilaitteesta ainakin 30 karavarsien siirtämiseksi ja niiden lukitsemiseksi määrättyyn asentoon. • · 1 · 13 104889