Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle (3), mit zwei quer zur Bahn (40) in Abstand voneinander hochschwenkbar gelagerten Tragarmen (4, 5 bzw. 44), die Mittel (6, 7) zum Aufnehmen und drehbaren Halten der Rolle (3) aufweisen, sind die Schwenklager (12 bzw. 41) der Tragarme (4, 5 bzw. 44) zwischen zwei Stellungen, die horizontal zur Schwenkachse gegeneinander versetzt sind, bewegbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Tragarme (4, 5) an einer sich quer zur Bahn (40) erstreckenden und auf dem Boden quer zur Rollenachse verfahrbaren Welle (8) drehfest befestigt, wobei die Welle mit einem an ihr befestigten Schwenkhebel (27) gedreht werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsform sind die Tragarme (44) hochschwenkbar an Hebel (43) befestigt, die an seitlichen Ständern (42) angelenkt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle mit zwei quer zur Bahn in Abstand voneinander hochschwenkbar gelagerten Tragarmen, die Mittel zum Aufnehmen und drehbaren Halten der Rolle aufweisen.

[0002] Vorrichtungen dieser Art dienen insbesondere zum Abrollen von Papierbahnen in der papierverarbeitenden Industrie.

[0003] Die abzuwickelnde Papierrolle wird zwischen den Tragarmen eingehängt und zum Abwickeln angehoben. Beim achslosen Abwickeln einer auf eine Hülse aufgewickelten Papierbahn werden dazu zwei an den Tragarmen drehbar befestigte Spannköpfe in die beiden seitlichen Öffnungen der Wickelhülse eingefahren. Derartige Abwickelvorrichtungen sind z.B. in dem DE-GM 85 11 986 und in der DE-OS 29 51 336 beschrieben.

[0004] Üblicherweise erfolgt die Zufuhr einer neuen Rolle zum Rollenwechsel auf Unterflurförderern, die die Rolle in den Aufnahmebereich der Spannköpfe fördern, die zur Aufnahme einer Rolle auseinander und nach unten gefahren werden können. Bei mehreren, in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Abrollungen ist es für einen schnellen Rollenwechsel vorteilhaft, die neuen Rollen von der Seite, quer zur Bahnlaufrichtung zuzuführen. Bei Vorrichtungen mit in seitlichen Ständern befestigten Tragarmen muß dazu zwischen den Abrollstationen Platz gelassen werden, da die Ständer einer seitlichen Beschickung im Wege stehen, und es ist eine zusätzliche Förderung in Bahnlaufrichtung erforderlich, der die Rolle in die Aufnahmeposition der Spannköpfe bringt.

[0005] Um diesen zusätzliche Förderung zu vermeiden und um einen platzsparenderen Aufbau zu erreichen, sind in der gattungsgemäßen Vorrichtung nach dem DE-GM 85 11 986 die in einem Gestell aufgehängten Tragbalken an der Beschickungsseite zum Einfahren einer neuen Rolle hochschwenkbar. Die Tragbalken schwenken zur Aufnahme einer neuen Rolle in eine vertikale Stellung, anschließend wird durch Verkürzung der Tragarme die Rolle angehoben. An dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß alle Kräfte von horizontalen Trägern des Gestells übertragen werden, das daher aus Stabilitätsgründen sehr schwer ausgeführt sein muß.

[0006] Es sind auch bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen die Tragarme an Ständern vertikal beweglich befestigt sind und zusätzlich zum Einfahren einer neuen Rolle hochgeschwenkt werden können. Zum Anheben in die Abwickelposition werden die in etwa waagerecht abstehenden Tragarme vertikal in den Ständern verfahren. Dies verlangt eine aufwendige senkrechte Führung der Tragarme in den seitlichen Ständern.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die konstruktiv einfach und platzsparend aufbaubar ist.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0009] Nach der Erfindung läßt sich das Hochheben der Rolle in die Abwickelposition durch eine Schwenkbewegung bewerkstelligen, so daß eine aufwendige vertikale Führung überflüssig ist. Gleichzeitig lassen sich die Rollenaufnahmeeinrichtungen an den Enden der Tragarme in horizontaler Richtung bewegen, so daß beim Rollenwechsel die neue Rolle nicht quer zu ihrer Achse positioniert werden muß. Dieses Prinzip ermöglicht so sowohl einen platzsparenden Aufbau, als auch eine vereinfachte Konstruktion, da die Tragarme beim Hochschwenken am Boden abgestützt werden können.

[0010] Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß sich die Tragarme in Abwickelposition in etwa senkrecht stellen lassen und so die an den Schwenkachsen wirkenden Drehmomente wesentlich verringert werden können. Bei einer nachträglichen axialen Korrektur der Abwickelposition werden so die Elemente, die ein Schwenken der Tragarme verhindern, erheblich weniger belastet.

[0011] Die Unteransprüche enthalten konstruktiv vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

[0012] Während bei den Vorrichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 6 die Horizontalbewegung der Schwenklager dadurch ermöglicht wird, daß die Tragarme hochschwenkbar in einer am Boden verfahrbaren Konstruktion gelagert sind, enthält der Patentanspruch 7 eine Ausführungsform, bei der die Tragarme an feststehenden Ständern über Hebel angelenkt sind.

[0013] Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine verfahrbare Vorrichtung. Die Tragarme sind zur besseren Sichtbarkeit um 90 ° gegenüber der Abwickelposition abgeschwenkt.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach Figur 1 mit hochgeschwenkten Tragarmen.

Die Figuren 3 - 6 zeigen das Abwickeln und Aufnehmen einer neuen Rolle bei einer Vorrichtung nach Figur 1.

Die Figuren 7 und 8 zeigen als Prinzipskizze eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die Tragarme in feststehenden Ständern aufgehängt sind.

[0014] Die in den Figuren 1 und 2 beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf zwei horizontalen Grundplatten 1, 2, die in einem Abstand größer als die maximale Rollenbreite voneinander angeordnet sind, quer zur Achse der abzuwickelnden Rolle 3 horizontal verfahrbar abgestützt, in Figur 2 von links nach rechts und umgekehrt.

[0015] Sie weist zwei Tragarme 4, 5 mit einander zugewandten Spannköpfen 6, 7 zur Aufnahme einer Papierrolle 3 auf, wobei die Tragarme 4, 5 auf einer Welle 8 verschiebbar und durch eine Paßfeder 9 drehfest befestigt sind. Die Welle 8 weist an beiden Enden freilaufende Rollen 10, 11 auf, mit denen sie auf den Grundplatten 1, 2 hin- ­und hergefahren werden kann. Die Lager 12 der Welle 8 in den Rollen 10,11 sind zugleich die Schwenklager für die Schwenkbewegung der Tragarme 4,5. Der Antrieb für diese Bewegung befindet sich an einer Seite (in Fig. 1 rechts) auf der Grundplatte 2.

[0016] Er besteht aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 13, die einerseits an der Grundplatte 2, andererseits an einem fahrbaren Wagen befestigt ist. Der Wagen baut sich aus zwei parallelen Seitenteilen 14, 15 auf, durch die an einem Ende die Welle 8 parallel zur Achse der Rolle 3 und frei drehbar geführt ist, so daß der Wagen auf der Welle 8 abgestützt ist. Das andere Ende des Wagens ist auf einer Rolle 16 abgestützt, die auf einer Welle 17 zwischen den beiden Seitenteilen 14, 15 sitzt und zwischen einer Führungsschiene 18 und der Grundplatte 2 läuft. Anstelle der Kolben-Zylinder-Einheit 13 kann als Antrieb ebenso ein Elektromotor mit Kette eingesetzt werden.

[0017] Damit die Vorrichtung auf beiden Seiten exakt gleich verfahren wird, enthält sie eine Gleichlaufvorrichtung. Diese besteht aus einer sich quer über die Arbeitsbreite erstreckenden Synchronwelle 19, die auf der Antriebsseite in dem Seitenteil 14 und auf der anderen Seite in einer am Ende der Welle 8 eingehängten Verbindungsplatte 20 drehbar gelagert ist. Auf beiden Enden der Synchronwelle 19 sind Ritzel 21, 22 befestigt, die jeweils in einer mit der jeweiligen Grundplatte 1, 2 verbundenen Zahnstange 23, 24 laufen. Am äußersten Ende der Synchronwelle 9 hinter der Verbindungsplatte 20 ist ein Rad 25 befestigt, das in einer Führungsschiene 26 mit U-förmigem Querschnitt läuft, um jederzeit den Eingriff des Ritzels 21 in die Zahnstange 23 sicherzustellen. Alternativ zu den Zahnstangen 23,24 können auch Triebstöcke oder Ketten eingesetzt werden.

[0018] Anstelle nur eines Fahrantriebs mit einer Gleichlaufvorrichtung ist der Einsatz von zwei getrennten Antrieben an beiden Seiten möglich, wobei die Bewegung der beiden Antriebe aufeinander abgestimmt ist.

[0019] Zum Hoch- und Niederschwenken der Tragarme 4, 5 ist auf der Welle 8 im Bereich zwischen den beiden Seitenteilen 14, 15 ein Schwenkhebel 27 befestigt und mit einer Paßfeder 28 gegen Verdrehung gesichert. Am anderen Ende des Schwenkhebels 27 ist in einer Gabel eine Spindelmutter 29 um eine zur Welle 8 parallele Achse drehbar gelagert.

[0020] Durch die Spindelmutter 29 ist eine Gewindespindel 30 geführt, die von einem Getriebemotor 31 angetrieben wird, der an den Seitenteilen 14, 15 oberhalb der Rolle 16 drehbar befestigt ist. Mit dem Getriebemotor 31 läßt sich so der Hebel 27 schwenken, dadurch wird die Welle 8 gedreht, und die auf diesem befestigten Tragarme 4, 5 werden mitgeschwenkt. Anstelle des Spindelwerks 29,30 mit Getriebemotor 31 ist auch der Einsatz einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit möglich.

[0021] Der Abstand der Spannköpfe 6, 7 voneinander ist zur Aufnahme einer neuen Rolle 3 und zur Anpassung an verscheidene Rollenbreiten verstellbar. Dazu ist in jedem Tragarm 4, 5 eine Spindelmutter 32, 33 befestigt, durch die jeweils eine Gewindespindel 34, 35 Parallel zur Welle 8 nach außen führt. Die Gewindespindel 34 des Tragarms 4 ist außen in einem auf der Welle 8 befestigten Hebel 36 gelagert, an dem ein Getriebemotor 37 als Antrieb befestigt ist. Die Gewindespindel 35 des Tragarms 5 ist an der Außenseite in dem Schwenkhebel 27 gelagert und wird von einem an diesem befestigten Getriebemotor 38 angetrieben.

[0022] Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abrollvorrichtung anhand der Figuren 3 - 6 beschrieben:

[0023] Fig. 3 zeigt die Abrollvorrichtung in Abwickelposition. Die Papierrolle 3 ist an ihrer Wickelhülse zwischen den Spannköpfen 6, 7 eingespannt und wird in angehobener Position von den Tragarmen 4, 5 freilaufend gehalten. Aus Stabilitätsgründen befindet sich die Drehachse der Rolle 3 nicht exakt vertikal oberhalb der Welle 8, sondern in einer horizontalen Position b, die etwas in Richtung des Schwenkantriebs 31 versetzt ist. In Abwickelposition befindet sich die Welle 8 in minimalem Abstand von einem sich quer zur Bahn erstreckenden Unterflurförderer 39. Die Papierbahn 40 wird oben von der Rolle 3 annähernd waagerecht in Richtung des eingezeichneten Pfeils abgezogen.

[0024] Die Beschickung mit einer neuen Rolle 3 wird in den Figuren 4 - 6 gezeigt. Nachdem eine Rolle abgewickelt ist, fährt die Vorrichtung von dem Unterflurförderer 39 weg - in den Figuren 4 - 6 nach rechts - und schafft so Platz für die Zufuhr einer neuen vollen Rolle 3 durch den Förderer 39. Die Drehachse der Spannköpfe 6, 7 befindet sich nun in Position c. Die Zufuhr der neuen Rolle 3 erfolgt in axialer Richrung von der dem Hebeantrieb 29 - 31 entgegengesetzten Seite her. Die Gewindespindel 30 stört nicht, da sie an der Antriebsseite außerhalb der Arbeitsbreite angeordnet ist.(Figur 4)

[0025] Zur Aufnahme einer neuen Rolle werden die Spannköpfe 6, 7 auf einen Abstand größer als die Rollenbreite auseinander gefahren und die leere Wickelhülse wird entfernt. Dies kann während der Zufuhr der neuen Rolle 3 in die Aufnahmeposition erfolgen. Da die Vorrichtung auf der der Rollenzufuhr entgegengesetzten Seite (in Fig. 4 rechts) frei zugänglich ist, kann die leere Wickelhülse an dieser Seite entnommen werden.

[0026] Der Unterflurförderer 39 führt die Rolle ausschließlich in eine Richtung quer zur Bahn 40 in die Aufnahmeposition. Ein Transport der Rolle quer zu dieser Richtung ist nicht erforderlich.

[0027] Nachdem die neue Rolle 3 ihre axiale Position zwischen den Tragarme 4, 5 erreicht hat, werden die Spannköpfe 6, 7 in eine zur Rollenachse koaxiale Position gebracht (Fig. 5). Diese Positionierung erfolgt durch die Kombination einer Horizontalbewegung der Vorrichtung in Richtung auf den Unterflurförderer 39 mit einer Schwenkbewegung der Tragarme 4, 5.

[0028] Durch diese kombinierte Horizontal- und Schwenkbewegung der Tragarme 4, 5 ist es möglich, mit den Spannköpfen 6, 7 jede mögliche Position der Rollenachse, die sich in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser entlang der vertikalen Linie a verschiebt, exakt anzufahren. In Fig. 6 ist die Aufnahmeposition der Spannköpfe 6, 7 bei einem kleinen Rollendurchmesser gezeigt.

[0029] Nachdem die Spannköpfe 6, 7 ihre Position koaxial zur Rollenachse erreicht haben, werden sie durch Zusammenfahren der Tragarme 4, 5 in die Wickelhülse eingefahren und spannen so die Rolle 3 ein. Anschließend wird die eingespannte Rolle 3 durch Hochschwenken der Tragarme 4, 5 in die vertikale Abwickelposition angehoben und durch Bewegung der Vorrichtung in horizontaler Richtung in die horizontale Abwickelposition b gebracht. Die Abrollvorrichtung mit eingespannter Rolle befindet sich dann wieder in der in Fig. 3 gezeigten Stellung.

[0030] In den Figuren 7 und 8 wird das Prinzip einer anderen Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der die horizontale Bewegung der Schwenklager 41 nicht durch Verfahren der gesamten Abrollvorrichtung, sondern mit einer Doppellenkeraufhängung der Tragarme bewirkt wird.

[0031] Die dort gezeigte Vorrichtung weist feststehende Stander 42 an beiden Seiten quer zur Papierbahn auf, an denen jeweils ein Hebel 43 angelenkt ist. An den nicht am Ständer 42 angelenkten Enden der Hebel 43 ist jeweils ein Tragarme 44 über eine Welle hochschwenkbar befestigt. Durch nicht dargestellte Antriebe sind die Hebel 43 an den Ständern 42 um die Anlenkachse 45 und die Tragarme 44 an den Hebel 43 im Schwenklager 41 unabhängig voneinander schwenkbar.

[0032] Die Horizontalbewegung der Schwenklager 41 in Richtung des Unterflurförderers 39 zum Positionieren der Spannköpfe in die horizontalen Aufnahmestellung a wird durch Verschwenken der Hebel 43 bewirkt (Figur 8). Die vertikale Positionierung der Spannköpfe entlang der Linie a erfolgt durch die vertikalen Komponenten der beiden Schwenkbewegungen.

[0033] Das Anheben der Rolle 3 und ihre Bewegung in die horizontale Abwickelposition b -Figur7- wird ebenfalls durch die Kombination der Hochschwenkbewegung der Tragarme 44 und der Schwenkbewegung der Hebel 43 durchgeführt.

[0034] In dieser Ausführungsform bewegen sich die Schwenklager 41 der Tragarme 45 nicht exakt horizontal, sondern auf einem Kreisbogen mit einer horizontalen Komponente.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle, mit zwei quer zur Bahn in Abstand voneinander hochschwenkbar gelagerten Tragarmen, die Mittel zum Aufnehmen und drehbaren Halten der Rolle aufweisen, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Schwenklager (12 bzw. 41) der Tragarme (4, 5 bzw. 44) zwischen zwei Stellungen, die horizontal quer zur Schwenkachse gegeneinander versetzt sind, bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf dem Boden abgestützte, verfahrbare Schwenklager (12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Tragarme (4, 5) an einer drehbaren, sich parallel zur Drehachse der Rolle (3) erstreckenden und horizontal quer zu dieser Achse verfahrbaren Welle (8) drehfest befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Welle (8) seitliche Rollen (10, 11) aufweist und an einer Seite an einem mit einem Antrieb (13) verfahrbaren Wagen (14 - 17) drehbar befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeich­net durch, einen an der Welle (8) befestigten Schwenkhebel (27) mit einem Schwenkantrieb (29 - 31).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5 mit einem Fahran­trieb (13) an einer Seite, gekennzeichnet durch eine Gleichlaufvorrichtung (19 - 24) zum gleichmäßigen Verfahren der Welle (8) parallel zur Rollenachse.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß jeder Tragarm (44) hochschwenkbar an einem Hebel (43) befestigt ist, der an seinem anderen Ende an einem Ständer (42) angelenkt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, gekenn­zeichnet durch Tragarme (4, 5 bzw. 44), deren Abstand quer zur Bahn voneinander verstellbar ist.

Zeichnung