DE69818738T2

DE69818738T2 - Abwickelsystem mit Zentralantrieb

Info

Publication number: DE69818738T2
Application number: DE69818738T
Authority: DE
Inventors: James Leo Baggot; Paul Kerner Pauling; Michael Earl Daniels; James D. Ba Dour Jr.; David Robert Gruber; Larry E. Birnbaum; Rudolph S. Fortuna
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: EP0872440A3; CA2234992C; DE872440T1; ES2210612T3; CA2234992A1; DE69818738D1; EP0872440B1; US5906333A; JP3023086B2; EP0872440A2; JPH10316285A

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abwickelsystem mit Zentralantrieb und insbesondere ein Abwickelsystem, das besondere Vorteile bietet beim Abwickeln von Stammrollen sehr großen Durchmessers zum nachfolgenden Aufwickeln zu Produkten in Einzelhandelsgrößen.
Abwickelanlagen sind in der Papierindustrie verbreitet im Einsatz – speziell in der Herstellung von Toilettenpapier und Küchentüchern. Sie nehmen Stammrollen auf, die abgewickelt, quer perforiert und dann zu Lang- oder Einzelrollen in Einzelhandelsgröße wieder aufgewickelt werden. Sobald im herkömmlichen Betrieb eine Stammrolle ausläuft, muss der Kern aus der Maschine entfernt und eine neue Rolle eingesetzt werden; hierzu dienen unterschiedliche Einrichtungen wie Krane, ausfahrbare waagerechte Schienen usw.
Historisch gesehen wurden in den Abwicklern die Stammrollen auf den Abwickelgestellen mit Kerneinsätzen gelagert; der Antrieb zum Abwickeln erfolgte mittels außen an der Mantelfläche der Stammrolle angreifenden Riemen. Zentralantriebe verwendete man demgegenüber hauptsächlich zum Abwickeln von Folien.
Die EP-A-0 625 474 zeigt eine Spulenwechselmechanik für Zufuhreinrichtungen, die Streifenmaterial einer dieses benutzenden Maschine zuführen. Dabei werden ein erster Streifen von einer ablaufenden Spule her und ein zweiter Streifen von einer neuen Spule her entlang eines S-förmigen Weges geführt, der von zwei aneinander grenzenden Saugförderrollen mit wahlweise aktivierten Saugeinrichtungen aufgespannt wird. Die Geschwindigkeit und die Zeitsteuerung der Streifen sind synchronisiert; die Streifen werden dann gleichzeitig in einem von der ersten Rolle festgelegten ersten Teil des Wegs zerschnitten und Ende an Ende miteinander verbunden, während sie mit konstanter Geschwindigkeit einen zweiten Teil des Wegs durchlaufen. Der abgeschnittene Teil des zweiten Streifens wird von der ersten Rolle einem Abfallbehälter zugeführt.
Die GB-A-2 217 690 zeigt eine Bahnzufuhreinrichtung für eine Bahnverbindungsvorrichtung mit zwei ausgerichteten Zentralblöcken, die auf Schwingarmen sitzen und Bahnrollen zuführen und entfernen, indem sie sie zueinander hin und voneinander weg schwenken, sowie eine Pantograph-Bahnhebeeinrichtung. Ein Sensor aus einer Lichtquelle und einem Detektor auf den Blöcken erfasst die Ausrichtung des Paares von Zentralblöcken mit dem Kernrohr der Bahnrolle. Im Einsatz werden die Zentralblöcke in eine vorbestimmte Position unmittelbar über der Hebeeinrichtung zum Stillstand gebracht, die eine Bahnrolle trägt, die dann angehoben wird, bis die Ausrichtung des Kernrohrs der Bahnrolle mit den beiden Zenralblöcken ermittelt worden ist; dann wird die Hubbewegung der Hebeneinrichtung gestoppt und die Blöcke greifen in den Rollenkern ein. Diese GB-A-2 217 690 wird als nächstliegender Stand der Technik betrachtet, der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu Grunde liegt.
Die Ausfallzeit beim Stammrollenwechsel stellt eine erhebliche Verringerung der insgesamt verfügbaren Laufzeit dar; diese sowie die zum Stammrollen- wechsel erforderliche menschliche Arbeitskraft verringern den maximalen Out- put, der sich mit einer Umwickellinie erreichen lässt. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Stillstand der Maschine erheblich zu verkürzen und so den Gesamtwirkungsgrad, d. h. die Produktivität signifikant zu erhöhen, dabei aber die Sicherheit des Personals zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird die Stammrolle nicht (mittels angetriebener Riemen) an der Mantelfläche, sondern (am Kern) zentral angetrieben. Die Erfindung stellt ein Abwickelgestell mit einem Paar waagerecht beabstandeter Seitenrahmen bereit, die den Beginn eines Laufweges der Bahn festlegt, die von einer Stammrolle abgewickelt wird, um von einem Aufwickler am Ende des Weges aufgenommen zu werden.
Auf jedem Seitenrahmen ist ein langer Arm schwenkbar gelagert, wobei die Lagerung an einem Ende jedes Arms erfolgt und das andere Ende mit einer rückziehbaren Spannfutteranordnung ausgerüstet ist, die in den Kern einer Stammrolle ausfahrbar ist. Mit Vorteil können die Arme einheitlich ausgebildet sein – als Teil einer allgemein U-förmigen Armanordnung, mit der sich ein stabiles und gleichmäßiges Arbeiten derselben gewährleisten lassen.
Jeder Spannfutteranordnung ist ein Varioantrieb zugeordnet, mit dem sich beim Abwickeln der von der Spannfutteranordnung gelagerten Stammrolle letzterer eine zunehmende Geschwindigkeit erteilen lässt. Auf den Armen sind Sensoreinrichtungen vorgesehen, mit denen sich die Spannfutteranordnungen in die Solllage zum Einführen in den Kern der ablaufenden Stammrolle bringen lassen.
Die Erfindung stellt weiterhin am Gestell einen Kerntisch bereit, der von der Armanordnung her teilweise abgewickelte Stammrollen aufnehmen kann. Der Kerntisch ist mit einem Rollenbett versehen, der eine teilweise abgewickelte Rolle drehbar aufnehmen kann, nachdem die Spannfutteranordnung von ihr abgezogen worden sind.
Am Ende des Bahnweges, d. h. am Einlauf des Umwicklers, weist die Erfindung eine Einrichtung auf, mit der das vorlaufende Bahnende der "neuen" Stammrolle mit dem nachlaufenden Ende der im wesentlichen abgewickelten Stammrolle zusammenfügbar und gleichzeitig in den Aufwickler einführbar ist. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich dabei vorzugsweise um einen mit Unterdruck arbeitenden Einfädelförderer.
Gegenüber dem Stand der Technik, der an der Mantelfläche angreifende Riemen verwendet, erhält man so den Vorteil, dass die Außen- bzw. Mantelfläche der Stammrolle beim Abwickeln nicht berührt wird. Andere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN .
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt in einem schaubildlichen Seitenriss das erfindungsgemäße Abwickelsystem am Ende eines Abwickelzyklus;
2 ist eine seitliche Perspektive des Abwickelsystems der 1 in Form eines für den Handel bestimmten Prototyps vom laufaufwärtigen Antrieb, d. h. von der der Bedienungsperson entgegengesetzten Seite her gesehen bezeichnet, wobei "laufaufwärtig" den Beginn des Bahnweges und "laufabwärts" die Richtung zum Aufwickler bezeichnen;
3 ist eine andere Perspektive des Abwickelsystems, zeigt dieses aber etwas weiter laufabwärts als die 2 in der Mitte eines Abwickelzyklus;
4 ist ein schaubildlicher Seitenriss entsprechend der Perspektive der 3, aber mit einer vollen Rolle am Beginn des Abwickelzyklus;
5 ist eine Draufsicht das Abwickelsystems der vorgehenden Darstellungen von oben, aber teilweise weggebrochen, um einen ansonsten verborgenen Zylinder zu zeigen;
6 ist ein schaubildlicher Seitenriss ähnlich der 1, aber von der Bedienungsseite her bei fast vollständig abgewickelter Stammrolle, d. h. etwas später in der Arbeitsschrittfolge als in der 1;
7 ist eine andere Ansicht aus der Schrittfolge und zeigt den Beginn der Zufuhr einer neuen Stammrolle;
8 zeigt die Anlage in ihrem Zustand etwas später als die 7; 9 entspricht den vorhergehenden Ansichten, wobei aber eine vollständig gewickelte Stammrolle in den Abwickler eingesetzt wird;
10 zeigt die Anlage in einem Zustand, in dem das vorlaufende Ende der neuen Stammrolle mit dem nachlaufenden Ende der fast erschöpften Stammrolle verbindbar ist;
11 entspricht der 10, zeigt aber zwei Bahnen, die zusammengefügt werden;
12 zeigt den Einfädelförderer in einer Draufsicht; 13 zeigt den Förderer der 12 im Seitenriss; und
14 zeigt das Abwickelsystem mit Steuerung in einer Teilperspektive von der Bedienseite her.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der Mitte der 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 20 allgemein ein Gestell für die Abwickelvorrichtung mit einem Paar Seitenrahmen wie bei 20a, 20b, die in 2 Mitte sichtbar sind. Das Gestell 20 lagert schwenkbar eine Stützarmeinrichtung, die allgemein mit 21 bezeichnet und, wie gezeigt, im wesentlichen U-förmig ist. Der Arm auf der Bedienseite ist mit 21a gekennzeich net, der auf der Antriebsseite mit 21b. Eine Traverse 21c verbindet und versteift beide Arme. Wie ersichtlich, lagern die Arme eine Stammrolle R, die, wie in 3 und 4 unmittelbar erkennbar, gerade zu einer Bahn W abgewickelt wird. Die Bahn W läuft über eine Rolle 22 (4 Mitte links) zu einer allgemein mit 23 bezeichneten Verbindungseinheit. Diese Systemelemente sind auch in 5 gezeigt. Die Rolle 22 kann leerlaufen oder angetrieben sein.
Andere in den 1–4 gezeigte Elemente sind der allgemein mit 24 bezeichnete Einfädelförderer, ein allgemein mit 25 bezeichneter Kernaufnahmetisch und eine Einrichtung 26 wie bspw. ein Wagen zur Aufnahme einer nachfolgend abzuwickelnden Stammrolle R' – vergl. die 1 und 2. In der 2 ist der Kern C deutlich erkennbar. Außerdem ist in den 2 und 3 links außen am laufabwärtigen Ende des Systems ein Aufwickler RW dargestellt.
Die Erfindung lässt sich am einfachsten anhand der Arbeitsschrittfolge verstehen, die in den 1 sowie 6–11 gezeigt ist.
Arbeitsschrittfolge - Allgemeines
1
Bei laufender Maschine und abnehmendem Durchmesser der Stammrolle R wird ein Verlangsamungsdurchmesser berechnet, und zwar von einer allgemein mit 27 bezeichneten Steuerung, die in 2 teilweise vom Seitenrahmen 20a abgedeckt, aber in 14 deutlich erkennbar ist.
Erreicht eine Stammrolle diesen Durchmesser, beginnen der Abwickler und die zugehörigen Anlagenteile zu verlangsamen. Während dieser Zeit ist der Kernaufnahmetisch 25 mit der Mittellinie der Bahn der 2 ausgerichtet, nachdem er sich in der Wartestellung der 3 befunden hat.
6
Erreichen alle Anlagenteile den Stillstand oder eine reduzierte Geschwindigkeit und wird festgestellt, dass der Kerntisch 25 leer ist, wird die Kernaufnahmestellung der Armanordnung 21 berechnet, bei der die erschöpfte Stammrolle Rx geringfügig über den Bettrollen 28, 29 des Kerntisches 25 gehalten oder sanft auf sie abgesetzt wird. Mit Vorteil ist eine der Bettrollen – wie bei 28 – angetrieben; die andere läuft leer.
Die Armanordnung 21 wird nun in diese berechnete Stellung geschwenkt, wie in 6 gezeigt. Beim Verschwenken der Armanordnung unter einem Signal aus der Steuerung 27 kann die Bahn W weiter abgewickelt werden, damit sie nicht reißt. Währenddessen wird der Wagen 26 mit der Stammrolle (6) in die Abwickel-Ladeposition gefahren.
Die Wagenfahrt basiert dabei auf dem -gemessenen oder einem angenommenen – Durchmesser der vorhergehenden Rolle. Die Annahme ist, dass die neue Stammrolle den gleichen Durchmesser hat, so dass als Position der "neuen" Rolle die der "alten" gewählt wird. Der "gemessene" Durchmesser kann der – mechanisch oder von Hand – gemessene Ist-Durchmesser sein. Der "angenommene" Durchmesser ist ein konstanter Wert, der – von der Bedienungsperson gewählt – wiederholt als dem Ist-Durchmesser sehr nahe kommend benutzt wird. Auf jeden Fall wird damit der Wagen vorpositioniert, um nachfolgende Bewegungen geringstmöglich zu halten, die das Erreichen eines Rollenwechsels in einer Minute oder weniger verhindern könnten. Die Wagenbewegung erfolgt unter Steuerung durch die Steuereinrichtung 27. Das Ziel des erfindungsgemäßen Abwicklers ist – aus Gründen der Sicherheit und des Wirkungsgrads – ein weitestgehend selbsttätiges Arbeiten desselben.
Der Wagen 26 kann entweder in der Maschinenrichtung oder quer zu dieser in die gezeigte Stellung im Abwickler fahren. Zur begrifflichen Klarheit ist in den 6–13 eine Bewegung des Wagens 26 in Maschinenrichtung (vergl. die Räder 30) dargestellt.
Erreicht die Armanordnung 21 die Kernabwerfposition über dem Kerntisch 25, wie in 6 gezeigt, werden die Kernfutter 31 (vergl. 5) von der Steuerung 27 kontrahiert, so dass beide Kern-Spannfutter 31 (vergl. insbesondere die 2) sich vollständig aus dem Kern C heraus zurückziehen (vergl. 6 und 7) und die erschöpfte Stammrolle Rx auf dem Kerntisch 25 absetzen lassen. Mit Vorteil ist die Steuerung 27 ein Modell PIC 900 der Fa. Giddings and Lewis, Fond du Lac, Wisconsin, US.
7
Während die Armanordnung 21 in diese neue Position läuft, erfassen fotoelektrische Sensoren 32 (vergl. 5) auf ihr die Kante der Stammrolle auf dem Stammrollenwagen. Erfassen beide Sensoren je eine Kante der Stammrolle, speichert die Steuerung 27 die Winkelposition der Armanordnung 21. Alle Datenpunkte mit bekannten Geometrien und den XY-Koordinaten des Wagens (vergl. die gekreuzten Pfeile in 7) dienen zum Berechnen des Durchmessers der Stammrolle und zum Schätzen der XY-Koordinaten des Mittelpunkts des Kerns C. Aufgrund der Kernkoordianten wird der Stammrollenwagen 26 neu positioniert.
Bei neu positionierter Stammrolle R und zur Stammrollenladeposition schwenkender Armanordnung 21 erfassen die Sensoren 32 auf letzterer – vergl. 5 – die vor- und die nachlaufende Kernkante. Beim jedesmaligen Erfassen einer Kante durch einen Sensor 32 wird die Position des zugehörigen Schwenkarms in der Steuerung 27 gespeichert.
Diese Daten sowie bekannte Geometrien dienen zum Berechnen mehrerer XY-Koordinaten der Kernmittellinie. Die Koordinaten werden für jedes Kernende separat berechnet. Durch Mittelwertbildung erhält man für jedes Kernende einen besten Schätzwert der Kernkoordinaten.
Nun wird der Stammrollenwagen 26 erneut umgesetzt, um die Mittellinie des Kerns C und die Kern-Spannfutter 31 auszurichten. Ist die Querachse des Kerns richtig mit der des Wagens 26 ausgerichtet, werden beide Kern-Spannfutter 31 in den Kern C ausgefahren und bis an den Kern heran expandiert. Die Expansion und Kontraktion der Spannfutter 31 erfolgt durch interne luftbetätigte Blasen oder andere Betätigungseinrichtungen unter Steuerung durch Signale aus der Steuerungseinheit 27. Die Luft wird jeweils über eine Drehkupplung 33 zugeführt – vergl. 3 Mitte.
8
Die 8 zeigt die Armanordnung in der Ladeposition. Bei starker Schräglage des Kerns mass das Ausrichten des Stammrollenkerns und der Kern-Spannfutter an jedem Kernende individuell erfolgen. Zunächst werden die Armanordnung 21 und ggf. der Stammrollenwagen 26 so positioniert, dass ein einzelnes Spannfutter 31 in den Kern C einfahren kann. Befindet sich das erste Spannfutter im Kern, wird es aufgeweitet. Danach wird der Stammrollenwagen 26 und/oder die Armanordnung 21 umgesetzt, um das verbleibende Kern-Spannfutter 31 mit dem Kern C auszurichten. Ist diese Stellung erreicht, wird auch das zweite Kern-Spannfutter 31 ausgefahren und aufgeweitet.
Bei – unabhängig vom Prozess – voll aus- bzw. eingefahrenen Spannfuttern wird die Stammrolle R geringfügig aus dem Wagen 26 gehoben und dann von Motoren 34, die die Spannfutter 31 antreiben, gedreht. Mit dem Einsatz eines Motors an jedem Arm wird die erforderliche Energie gleichmäßig verteilt. Vorteilhafte Ergebnisse erzielt man aber auch, wenn man nur eines der Spannfutter antreibt. Die Kern-Spannfutter-Antriebsmotoren 34 bringen genug Drehmoment auf, um die Anordnung auf Schlupf zwischen einem Ker-Spannfutter 31 und dem Kern C zu prüfen. Wird Schlupf festgestellt, wird die Stammrolle wieder zurück in den Wagen 26 abgesenkt. Die Kern-Spannfutter werden kontrahiert, aus dem Kern abgezogen und erneut in den Kern eingeführt, d. h. "geladen", wonach der Schlupftest wiederholt wird. Lässt sich der Test mehrmals nicht erfolgreich durchführen, kann ein Warnsignal an die Bedienungsperson ausgegeben werden.
9
Wird kein Schlupf festgestellt, wird die Armanordnung 21 in die Wickelposition, d. h. allgemein aufrecht geschwenkt; vergl. 9. Bei in der Laufposition befindlicher Armanordnung werden der Einfädelförderer 24 auf die Stammrolle abgesenkt und der Unterdruck aktiviert. Die Kern-Spannffutter-Antriebsmotoren 34 drehen die Stammrolle R. Der Einfädelförderer 24 läuft mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit wie die Stammrolle.
10
Gerät nun dass vorlaufende Ende Le in die Berührung mit dem Saugförderer 24, wird das Ende von diesem angesaugt und mitgenommen; vergl. 10.
Ist das Austrittsende des Einfädlers 24 erreicht, fällt das neue Bahnende Le auf das nachlaufenden Ende Te der Bahn der erschöpften Stammrolle Rx hinab, wie in 10 gezeigt. Der Rest der Linie – einschl. der angetriebenen Rolle 28 – wird nun bis zur Geschwindigkeitsgleichheit mit dem Umwickler hochgefahren.
11
Die neue Bahn wird zusammen mit der der erschöpften Rolle die Linie entlang geführt. Die beiden Bahnen lassen sich dann – wie bei W in 11 – zusammenfügen. Eine Prägebindung wie bei 23 ist bevorzugt; es ist aber jede Methode zum Verbinden der Bahnen geeignet. Nach dem Zusammenfügen der Bahnen wird die von der erschöpften Stammrolle kommende nicht mehr benötigt eine dem Kerntisch oder der Rolle 28 zugeordnete Bremseinrichtung hindert letztere am Drehen und zerreißt damit die Bahn. Zu geeigneter Zeit wird der Unterdruck abgenommen und der Unterdruck-Einfädler angehoben. Der Abwickler kehrt nun zu den vorherigen Drehzahlen zurück. Während die Maschine beschleunigt, werden der Stammrollenwagen 26 in die Ladeposition zur Aufnahme einer anderen Rolle zurück gefahren und der Tisch abgezogen, damit sich der Kern entfernen lässt.
Die Steuerung
Die Steuerung 27 führt eine Anzahl von Funktionen aus. Erstens berechnet sie in Kombination mit dem Stammrollenwagen 26 den Rollendurchmesser und bestimmt den Ort des Kerns C, um den Wagen in eine zum Einführen der Spannfutter 31 in den Stammrollenkern geeignete Lage zu bringen. Weiterhin enthält die Steuerung 27 Einrichtungen, die im Zusammenwirken mit den Sensoren 32 die Koordinaten des Stammrollenkerns berechnen und vor dem Einführen der Futter 31 in ihn mitteln. Darüber hinaus weist die Steuerung Einrichtungen auf, die die Lage der Querachse des Kerns mit der der Querachse der Stammrolle vergleichen.
Ist alles ausgerichtet, steuert die Steuerung 27 die Spannfutter 31 zum Einführen derselben in den Kern C an, indem sie die Zylinder 35 aktiviert (vergl. 2 und 5). Weiterhin bewirkt die Steuerung 27 das Expandieren der Spannfutter 31, um den Rohrkern C innen festzuspannen. Bezüglich des Einführens der Spannfutter 31 liegt die Antriebswelle jedes Motors 34 aus der Achse des zugehörigen Spannfutters 31 versetzt, wie in 2 Mitte links und in 5 oben ersichtlich. Dort ist der Motor 34 über einen Antrieb 36 mit der Welle 37 seines Spannfutters 31 verbunden. Die Welle 37 ist im Gehäuse 38 des Spannfutters 31 drehbar gelagert. In 5 oben ist zu ersehen, dass der Motor 34 aus der Welle 37 versetzt liegt, während in 5 unten gezeigt ist, dass mit dem Zylinder 35 das Gehäuse 38 und folglich das Spannfutter 31 in den Eingriff mit dem Kern C bewegt werden.
Im Normalbetrieb berechnet die Steuerung auch den Verlangsamungsdurchmesser der sich abwickelnden Rolle, bestätigt, dass der Kerntisch 25 leer ist, und betätigt dann die Armanordnung 21.
Kerntisch und Einfädelförderer
Wie die 5 zeigt, ist der Kernaufnahmetisch 25 auf Schienen 39 gelagert, um ein vorteilhaftes Abziehen während des Abwickelzyklus zu ermöglichen. Reißt also die Bahn, liegt der Tisch außerhalb des Bahnwegs; daher stört er die Störungsbeseitigung nicht. Wie die 5 auch zeigt, weist der Einfädler einen Unterdruckverteiler 40 auf, der eine Vielzahl von Stufen 41, 42, 43, 44 mit schrittweise abnehmendem Unterdruck bereit stellt. Das Band 24 ist vorteilhafterweise als Sieb oder aus Maschendraht aufgebaut, um das Aufnehmen der vorlaufenden Bahnkante der "neuen" Stammrolle zu erleichtern.
Ein solches vorlaufendes Ende kann zu einem Dreieck gefaltet sein, um das Aufkleben mit Klebeband zu erleichtern. So kann die vorlaufende Kante sich bei der Übergabe der Stammrolle aus der Papiermaschine zum Aufwickelort nicht versehentlich von der unter ihr liegenden Papierlage lösen. Normalerweise wird die erste aus einer neuen Stammrolle aufgewickelte Langrolle entsorgt, so dass kein unebener Übergang besorgt zu werden braucht.
Als Teil des Betriebsprogramms des Abwicklers unter Steuerung durch die Einheit 27 werden sowohl das Förderband 24 als auch der Unterdruck aus einer Pumpe (nicht gezeigt) zur Energieeinsparung und Lärmvermeidung abgeschal-tet.
Der Einfädler bzw. das Band 24 ist schwenkbar auf einem Paar Podeste 45 (vergl. 13 rechts unten) gelagert, das für jede Bandseite einen Anlenk- bzw. Lagerpunkt 46 schafft – vergl. 12. Die Lager 46 tragen drehbar eine Querwelle 47, die koaxial mit der Achse der unteren (Antriebs-) Rolle 48 verläuft. An seinem oberen Ende trägt das Band eine Leerlaufrolle 49, die auf der allgemein mit 50 bezeichneten gestuften Kammer gelagert ist, die mit dem Verteiler 40 in gekoppelt ist.
Das Zustellen des Förderbandes 24 durch Ändern seines Winkels erfolgt mit einem Paar Druckzylinder 51, die zwischen die Podeste 45 und die Kammer 50 gelegt sind und ebenfalls von der Einheit 27 angesteuert werden.
Systemparameter
Damit die Steuerung 27 gegen Ende des Abwickelzyklus den Verlangsamungsdurchmesser berechnen kann, ist ein weiterer Sensor 52 vorgesehen, und zwar auf der Traverse 21c der Armanordnung 21; vergl. 5. Zusätzlich berichtet der Sensor in Abständen den Radius der Stammrolle und berechnet die Steuereinheit in Abständen die Motordrehzahl für die Soll-Abwicklung. Alternativ lassen sich Rückführeinrichtungen wie Lastdosen oder Tanzrollen verwenden, die der Steuereinheit Änderungen der Bahnspannung oder dergl. melden, so dass die Steuerung die Motordrehzahl variiert werden kann.
Ist der Aufwickler in seiner Sollposition aufgestellt worden (ein wesentlicher Gesichtspunkt wegen des Zusammenhangs mit dem Kernlager, der Kernzufuhr, der Langrollenaufnahme und der Rollensäge), stellt man das Abwickelgestell in einer solchen Entfernung laufaufwärts von ihm auf, dass der Kerntisch 25, der Einfädler 24 und die Verbindungseinheit 23 sich unterbringen lassen.
Der Ort des Kerntischs 25 hängt von der Schwenkgeometrie der Armanordnung 21 ab, wie sich aus der 6 ergibt. Andererseits hängt der Ort des Einfädlers 24 nicht nur von der Geometrie der Armanordnung, sondern auch von der Größe der abzuwickelnden Stammrollen ab.
Ähnlich wie der Kerntisch 25 muss der Wagen 26 sich so aufstellen lassen, dass die Spannfutter 31 an der Armanordnung 21 in die Stammrolle einfahren können.
Das Abwickelsystem weist zwar Mittel zum Drehen der Stammrolle auf, stellt aber in Wirklichkeit einen Abschnitt des Umwandlungsbereichs des Werks dar, der sich von der die nächste Stammrolle anliefernden Wageneinrichtung 26 bis zum eigentlichen Aufwickler erstreckt.
Besonderheiten des Aufbaus
Das erfindungsgemäße System weist zahlreiche neuartige Besonderheiten auf, die unten diskutiert sind. Bspw. ist für die Erfindung die Verwendung eines Rollenwagens 26 vorgesehen, der betrieblich dem Gestell 20 zugeordnet ist, um eine "neue" Stammrolle R' aufzunehmen, wobei der Rollenwagen 26 betrieblich mit der Steuereinheit 27 und auch mit dem Gestell 20 zusammenwirkt, um die Spannfutter 31 so zu positionieren, dass sie sich in den Kern C einer Stammrolle einfahren lassen.
Weiterhin weist die Steuerung 27 Sensoreinrichtungen 32 auf, die betrieblich verkoppelt sind, um die Koordinaten der "neuen" Stammrolle R' zu berechnen und diese vor dem Einführen der Spannfutter 31 zu mitteln.
Andererseits ist die Steuerung 27 in der Lage, die Lage der Querachse des Kerns mit der der Querachse der Stammrolle zu vergleichen, und das Einführen der Spannfutter 31 in den Kern C – bspw. durch Ansteuern der Druckmittelzylinder 35 – zu steuern.
Gegen Ende des Abwickelzyklus reguliert die Steuerung 27 die Schwenkbewegung der Armanordnung 21 in Abhängigkeit davon, wie weit die Stammrolle R jeweils abgewickelt ist. Ebenfalls im Abwickelzyklus (im allgemeinen in dessen letzten Phasen) bestimmt die Steuerung 27 in Kombination mit Fühleinrichtungen 53 den Zustand des Kerntischs 25; vergl. 5 Mitte links.
Am Ende des Abwickelzyklus muss der Kerntisch eine Position einnehmen, in der er die fast abgewickelte Rolle Rx aufnehmen kann; er muss frei von störendem Material sein und seine Drehrolle 28 muss arbeiten. Am eigentlichen Ende werden der Motor und eine betrieblich der Rolle 28 zugeordnete Bremseinrichtung erregt, um die Bahn W so abzureißen, dass eine minimale Bahnlänge auf dem Tisch 25 verbleibt – optimal etwa 1/4 inches (6 mm).
Vor dem oben erwähnten Zeitpunkt, aber wiederum gegen Ende eines Abwickelzyklus betätigt die Steuerung den Einfädler 24 über einen Antrieb 55 – vergl. 12 links unten. Der Antrieb 55 ist mit dem Antrieb 56 der angetriebenen Rolle 22 (5) gekoppelt, die zu ihrer Zeit von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird. Weiterhin muss eine Saugpumpe (nicht gezeigt) betätigt werden, die einen Unterdruck an den Verteiler 40 legt.
Zusammenfassung
Wie oben festgestellt, ist das Abwickelsystem für großdurchmessrige Stammrollen vollständig automatisiert, um eine manuelle Handhabung von sperrigen und potenziell gefährlichen Rollen zu umgehen.
Zu Beginn ist der Wagen 26 mit Vorteil mit einem Aufsatztisch 57 versehen (vergl. 2), der um eine vertikale Achse um 90° verdrehbar ist, um die frei auskragende Abgabe einer neuen Stammrolle zu ermöglichen, deren Achse parallel zur Längsausdehnung des Bahnweges verläuft, d. h. vom Wagen 26 zur Verbindungsstation 23. Die Steuerung 27 veranlasst dann ein Drehen des Tischs 57 in die in den 2 und 3 gezeigte Lage, um den Abwickelzyklus beginnen zu können.
Mit dem nahenden Ablauf der vorherigen Stammrolle werden die Arme 21, die vom Kern der vorigen Rolle gelöst worden sind, selbsttätig aus der laufab- in die laufaufwärtige Position geschwenkt; dann fahren die Spannfutter selbsttätig in den Kern ein, wie oben beschrieben.
Am Ende des Zyklus wird der leere Kern auf dem Kernaufnahmetisch 25 abgelegt und die Armanordnung 21 vom Kern gelöst, um einen neuen Zyklus zu beginnen.

Claims

Zentral angetriebenes Abwickelsystem für Stammrollen mit Kern mit einem Gestell (20) mit einem Paar waagerecht beabstandeter Seitenrahmen (20a, 20b), die den Beginn einer Durchlaufbahn der von der einen Kern aufweisenden Stammrolle (R) abgewickelten Bahn (W) festlegen, die ein Aufwickler (RW) am Ende der Durchlaufbahn weiter behandeln soll; langgestreckten Armen (21a, 21b), die jeweils mit einem Ende schwenkbar an einem Seitenrahmen gelagert sind, wobei die Arme jeweils am anderen Ende mit einer rückziehbaren Spannfutteranordnung (31) ausgerüstet sind, die in den Kern einer Stammrolle einfahrbar ist, gekennzeichnet durch Varioantriebe (34), die den Spannfutteranordnungen betrieblich zugeordnet sind und diesen eine charakteristische zunehmende Drehgeschwindigkeit erteilen können, während eine von den Spannfutteranordnungen getragene Stammrolle abgewickelt wird, und wobei auf den Armen Sensoren (32) angeordnet sind, mittels derer die Spannfutteranordnungen so positionierbar sind, dass sie sich in den Kern einer nachfolgend abzuwickelnden Stammrolle einfahren lassen; einem Kerntisch (25) neben dem Gestell, der von den Armen eine teilweise abgewickelte Stammrolle (Rx) übernehmen kann und mit einem Bett (28, 29) ausgerüstet ist, das die teilweise abgewickelte Stammrolle (Rx) drehbar lagern kann, nachdem die Spannfutter aus ihr entfernt worden sind; und mit einer dem Kerntisch betrieblich zugeordneten Einrichtung (24) bspw. in Form eines mit Unterdruck arbeitenden Einfädel-Förderers (24), mit dem der vorlaufende Endbereich (Le) der nachfolgenden Stammrolle (R) mit dem nachlaufenden Endbereich (Te) der teilweise abgewickelten Stammrolle (Rx) zusammenfügbar ist und beide gleichzeitig in den Aufwickler (RW) einführbar sind.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, bei dem dem Gestell (20) eine Stammrollen-Wageneinrichtung (26) zur Aufnahme einer neuen Stammrolle sowie auch eine Steuerung (27) betrieblich zugeordnet sind, mit der die Lage des Kerns bestimmbar und die Spannfutteranordnungen (31) zum Einfahren in den Kern der Stammrolle positionierbar sind.
Abwickelsystem nach Anspruch 2, dessen Steuerung (27) betrieblich mit den Sensoren (32) gekoppelte Einrichtungen aufweist, mit denen die Koordinaten des Stammrollenkerns sich berechnen und vor dem Einfahren der Spannfutteranordnungen mitteln lassen.
Abwickelsystem nach Anspruch 3, bei dem die Wageneinrichtung (26) und der Stammrollenkern jeweils eine Querachse aufweisen und die Steuerung (27) eine Einrichtung aufweist, mit der die Lage der Querachse des Kerns sich mit der der Querachse der Wageneinrichtung vergleichen lässt.
Abwickelsystem nach Anspruch 4, bei dem die Vergleichseinrichtung die Sensoreinrichtungen (32) auf jedem der Arme (21a, 21b) aufweist.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, dessen Steuerung (27) betrieblich dem Gestell (20) zugeordnet ist, um das Einfahren der Spannfutteranordnungen in den Kern zu steuern.
Abwickelsystem nach Anspruch 6, dessen Arme (21a, 21b) jeweils mit einer Zylindereinrichtung (35) zum Betätigen der zugeordneten Spannfutteranordnungen (31) ausgerüstet sind.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, mit einer Steuereinheit (27), die Einrichtungen aufweist, mit denen derjenige Durchmesser der Stammrolle berechenbar ist, bei dem eine Verlangsamung erforderlich ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 8 mit einer Traverse (21c), die sich zwischen den Armen (21a, 21b) erstreckt, wobei die Berechnungseinrichtungen eine Sensoreinrichtung (52) auf der Traverse aufweisen.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, dessen Steuerung (27) dem Gestell (20) betrieblich zugeordnet ist, um die Schwenkbewegung der Arme (21a, 21b) in Abhängigkeit vom Abwickelzustand der Stammrolle zu steuern.
Abwickelsystem nach Anspruch 10, dessen Steuerungseinheit (27) mit Sensoreinrichtungen (53) zum Bestimmen des Zustands des Kerntischs (25) ausgerüstet ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 11, dessen Steuerungseinheit (27) Einrichtungen aufweist, mit denen die Bettanordnung (28, 29) des Kerntischs so betätigbar ist, dass die nicht abgewickelte Restlänge des Bahnmaterials auf dem Kern minimiert wird.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Verbindungseinrichtung (24) ein Einfädel-Förderband aufweist.
Abwickelsystem nach Anspruch 13, dessen Steuerungseinheit (27) mit Einrichtungen zum Steuern des Einfädel-Förderers ausgerüstet ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 13, dessen Einfädel-Förderer (24) mit einem Endlos-Lochband (24) ausgerüstet ist, dem eine Unterdruckeinrichttng (40) betrieblich zugeordnet ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 15, dessen Unterdruckeinrichtung (40) in Stufen (41, 42, 43, 44) aufgebaut ist, die den ersten Teil des Bandes (24); der den vorlaufenden Kantenbereich (Le) berührt, mit dem höchsten Unterdruck beaufschlagen.
Abwickelsystem nach Anspruch 16, bei dem das Band (24) einen Ober- und einen Unterlauf und die abgestufte Unterdruckeinrichtung eine Vielzahl von Kammern aufweisen, die zwischen dem Ober- und dem Unterlauf angeordnet sind.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, mit einer Verbindungseinrichtung (23), die an der Bahn angeordnet und mittels der der vorlaufende Endbereich (Le) mit dem nachlaufenden Endbereich (Te) verbindbar ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 13, mit einer entlang der Bahn angeordneten Rolle (22), die allgemein mit dem Einfädel-Förderer (24) ausgerichtet ist, um den vom Kerntisch (25) kommenden nachlaufenden Endbereich der Bahn abzufangen.
Abwickelsystem nach Anspruch 15, dessen Endlos-Lochband (24) zu einem Unter- und einem Oberlauf langgestreckt ist, wobei die Unterdruckeinrichtung (40) eine langgestreckte Kammer (50) aufweist, die zwischen dem Obe-und dem Unterlauf angeordnet ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 20, dessen Unterdruckkammer eine Vielzahl von Stufen (41, 42, 43, 44) aufweist, wobei die Stufe mit dem höchsten Unterdruck entlang des Weges die erste ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 2, dessen Stammrollenwagen (26) Räder (30) aufweist, mittels derer er relativ zu den Armen (21a, 21b) positionierbar ist.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, dessen Kerntisch (25) mit Einrichtungen (39) ausgerüstet ist, mittels derer er quer zum Bahnweg bewegbar ist, um ihn aus dem Raum unter der Bahn zu entfernen.
Abwickelsystem nach Anspruch 1, dessen Kerntisch (25) mit Einrichtungen (54) ausgerüstet ist, mittels derer die Bettanordnung (28, 29) dreh- und bremsbar ist, wobei die Steuerung (28) Einrichtungen enthält, mit denen die Dreh- und Bremseinrichtungen betätigbar sind, wenn das nachlaufende Ende der Bahn auf der ablaufenden Rolle erreicht ist.