Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn

Abstract

 Eine Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln einer Materialbahn mit zwei im Abstand voneinander angeordenten Ständern (1,2), in denen jeweils ein horizontaler, in eine Wickelhülse (9) einfahrbarer Spannkopf (7) drehbar gelagert ist, weist eine Einrichtung (15-17) zum Unterstützen der Rolle (8) während des Auf- oder Abwickelns an der Unterseite auf, die mit der Rolle (8) bewegbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Unterstützungseinrichtung aus einem in einem höhenverstellbaren Gestell (15) freilaufend gelagerten endlosen Band (17).
Mit dieser Vorrichtung lassen sich schwere Rollen (8) auf- oder abwickeln, ohne daß Kreppfalten oder Risse auftreten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln einer Materialbahn mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ständern, in denen jeweils ein horizontaler, in die Wickelhülse einfahrbarer Spannkopf drehbar gelagert ist.

[0002] Vorrichtung dieser Art, bei denen die Rolle während des Auf- oder Abwickelns achslos zwischen den Spannköpfen eingespannt ist und von diesen gehalten wird, dienen insbesondere zum Auf- und Abrollen von Papierbahnen in der papierverarbeitenden Industrie. Derartige Abwicklungsvorrichtungen sind z.B. in dem DE-GM 8511986 und in der DE-OS 29 51 336 beschrieben. Aufwickelvorrichtungen mit diesen Merkmalen zeigt die DE-OS 33 08 271.

[0003] In der papierverarbeitenden Industrie ist man bestrebt, immer größere, und damit schwerere Rollen zu verarbeiten, um die bei einem Rollenwechsel auftretenden Stillstandszeiten zu verkürzen. Mit den bekannten Auf- und Abrollvorrichtungen lassen sich jedoch nur Rollen bis zum einem bestimmten Gewicht problemlos auf- oder abwickeln, da bei schwereren Rollen im Hülsenbereich Kreppfalten und Rißbildungen auftreten.

[0004] Diese nachteiligen Effekte treten gehäuft beim Abrollen von schwergewichtigen Rollen (60-70kN) aus dünnen Papieren unter Verwendung von Hülsen geringen Durchmessers auf und führen bei der nachfolgenden Bearbeitung der Papierbahnen, z.B. in Klinikrollern, zu einem vermehrten Ausschuß.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für das achslose Auf- oder Abwickeln von Rollen zu schaffen, die in der Lage ist, schwergewichtige Rollen zu verarbeiten, ohne daß die vorhin beschriebenen negativen Effekte auftreten.

[0006] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Mit der Einrichtung zum Unterstützen der Rolle während des Abwickelns läßt sich die Belastung der Rolle im Bereich der Spannköpfe derart vermindern, daß weder Kreppfalten noch Risse beim Auf- oder Abwickeln auftreten.

[0008] Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

[0009] Während das flächige Abstützen nach Patentanspruch 2 verhindert, daß sich durch das Abstützen Falten bilden, läßt sich mit dem Merkmal des Patentanspruchs 3 die Position des Stützelementes in Abhängigkeit von dem sich ändernden Durchmesser der Rolle während dem Auf- oder Abwickeln und der gewünschten Gewichtsentlastung anpassen.

[0010] Patentanspruch 4 enthält eine konstruktiv vorteilhafte Unterstützungseinrichtung.

[0011] Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 läßt sich die Belastung der Rollen im Bereich der Spannköpfe während des Auf- oder Abwickelns konstant halten.

[0012] Während die Patentansprüche 6 und 7 vorteilhafte Möglichkeiten zur Bestimmung des an den Spannköpfen lastenden Gewichts enthalten, sind nach den Patentansprüchen 8 und 9 die Rollenwechseleinrichtung mit der Unterstützungseinrichtung vorteilhaft kombiniert.

[0013] Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht.

[0014] Die Abwickelvorrichtung nach den Zeichnungen weist zwei quer zur Bahnlaufrichtung im Abstand voneinander angeordnete Ständer 1,2 auf, bei denen jeweils auf einem Abrollbock 3 ein Winkelgetriebe 4, eine Kupplung 5 und ein Bremsgenerator 6 befestigt ist. Auf der horizontalen Welle des Winkelgetriebes 4 ist jeweils an der Innenseite ein horizontaler Spannkopf 7 zum Einspannen der abzuwickelnden Rolle (Vorratsrolle 8) an deren Wickelhülse 9 befestigt. An der Außenseite der Welle sitzt eine Haltebremse 10.

[0015] Die Abrollböcke 3 sind auf einer Rohrführung 11 und einer sich in Bahnlaufrichtung erstreckenden Stützrolle 12 quer zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagert. Die Bewegung erfolgt über einen Zahnstangenantrieb 13.

[0016] In der Mitte zwischen den Abrollböcken 3 befindet sich in einer Aussparung 14 des Bodens ein mit einem Antrieb auf- und abbewegbares Gestell 15, in dem zwei Umlenkrollen 16 quer zur Bahnlaufrichtung in gleichem Abstand zur Achse der eingespannten Vorratsrolle 8 freilaufend gelagert sind. Die Umlenkrollen 16 werden von einem endlosen Band 17 umlaufen, dessen oberer, waagerechter Trum die Stützfläche bildet. Er kann bis über die Bodenfläche hinaus in Richtung der Spannköpfe 7 bewegt und bis unterhalb der Bodenfläche abgesenkt werden.

[0017] Etwas oberhalb des unterstützenden Bandes 17 sind an den beiden, den Ständern 1,2 zugewandten Seiten jeweils zwei Ausrichtrollen 18 an Hebeln 19 nach unten wegschwenkbar im Gestell 15 gelagert. In hochgeschwenkter Position befinden sich die Ausrichtrollen 18 in einem äquidistanten Abstand zur Achse der eingespannten Vorratsrolle 8, dieser Abstand beträgt etwas weniger als die Hälfte des Abstandes der Umlenkrollen 16 von dieser Achse.

[0018] An Stelle der vier Ausrichtrollen 18 ist zum Zentrieren einer neuen Vorratsrolle 8 auch der Einsatz eines starren Prismas möglich. Dieses Prisma müßte ebenfalls während der Gewichtsentlastung durch das unterstützende Band 17 abgesenkt werden.

[0019] An der Achse der Stützrolle 12 eines Ständers 1 oder 2 ist ein Dehnmeßstreifen befestigt, der eine zur Durchbiegung - und damit zur Belastung - der Achse proportionale elektrische Spannung an eine Regelvorrichtung abgibt, die die Höhe des Gestells 15 - und damit die Höhe des abstützenden Bandes 17 - regelt. Mit dem Dehnmeßstreifen läßt sich das an den Spannköpfen 7 lastende Gewicht dauernd messen.

[0020] Dieses Gewicht kann auch mit Wiegeeinrichtungen, die in die Ständer 1,2 integriert sind, ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, die Gewichtsentlastung über einen Rechner in Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht der Vorratsrolle 8, ihrem Durchmesser und ihrer Breite zu steuern. Diese Lösungen sind jedoch aufwendiger als die vorliegende Regelung, die die Durchbiegung der Stützrollenachse als Regelgröße verwendet.

[0021] Zum Einlegen einer neuen Vorratsrolle 8 werden die beiden Ständer 1,2 auseinander gefahren, bis der Abstand der Spannköpfe 7 voneinander größer als die Vorratsrollenbreite ist. Die Ausrichtrollen 18 werden hochgeschwenkt und durch Bewegung des Gestells 15 in eine Position in etwa fluchtend zur Bodenfläche gebracht. Anschließend wird die Rolle 8 auf die Ausrichtrollen 18 aufgelegt und von diesen zentriert. Durch Aufwärtsbewegung des Gestells 15 wird die Rolle 8 danach soweit angehoben, daß die Spannköpfe 7 in die Hülse 9 eingefahren werden können. Nach dem die Rolle 8 zwischen den Spannköpfen 7 eingespannt wurde, werden die Ausrichtrollen 18 abgesenkt, so daß die obere Begrenzung des Gestells 15 von dem Band 17 gebildet wird, das an der Unterseite der Vorratsrolle 8 anliegt.

[0022] Falls die Wiegeeinrichtung ein Vorratsrollengewicht von mehr als 30 kN ermittelt, fährt die Regeleinrichtung das Gestell 15 soweit hoch, bis als Folge der Gewichtsentlastung durch das Band 17 die Belastung der Spannköpfe 7 auf diesen Wert abgesenkt wird. Das unterstützende Band 17 läuft während des Abwickelns mit, so daß keine Relativgeschwindigkeit zwischen Band 17 und Papierbahn auftritt. Da sich als Folge des sich verringernden Rollendurchmessers während der Abwicklung die Unterseite der Vorratsrolle 8 vom Band 17 wegbewegt, steigt die Belastung wieder an. Die Meßeinrichtung registriert diese steigende Belastung an den Ständern 1,2, und die Regeleinrichtung fährt das Gestell 15 wieder so weit hoch, bis die Belastung wieder auf 30 kN abgesenkt wird. Diese automatische Anpassung der Entlastung wird permanent so lange durchgeführt, bis das Gesamtgewicht der Vorratsrolle 8 den Wert von 30 kN unterschreitet. Dann wird nach einer eingestellten Wartezeit das Gestell 15 mit dem Band 17 abgesenkt, und der Abwickelvorgang wird ohne Entlastung zu Ende geführt.

[0023] Eine Unterstützungsvorrichtung für eine Aufwickelvorrichtung, wie sie z.B. in der DE-OS 33 08 271 beschrieben ist, ist entprechend aufgebaut. Dort werden drei Rollen an drei Wickelstellen aufgewickelt. Jede dieser Wickelstellen weist eine Unterstützungseinrichtung auf. Die Höhe der Stützelemente wird ebenso in Abhängigkeit von der in den jeweiligen Lagerböcken gemessenen Belastung der Spannköpfe geregelt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Wechseln der vollen Rolle mit der Unterstützungsvorrichtung kombiniert sein.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln einer Materialbahn mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ständern, in denen jeweils ein horizontaler, in eine Wickelhülse einfahrbarer Spannkopf drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15-17) zum Unterstützen der Rolle (8) an ihrer Unterseite während des Auf- und Abwickelns, die mit der Rolle (8) bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung (15-17) eine flächig an die Unterseite der Rolle (8) anlegbare Stützfläche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das an der Rolle (8) angreifende Element (17) der Unterstützungseinrichtung (15-17) höhenverstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekenn­zeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung aus einem in einem höhenverstellbaren Gestell (15) freilaufend gelagerten endlosen Band (17) besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4 , gekennzeich­net durch Mittel zur Bestimmung des aktuellen, an den Spannköpfen (7) lastenden Gewichts der Rolle (8) und durch eine Regeleinrichtung, die Gewichtsentlastung in Abhängigkeit von diesem aktuellen Gewicht einstellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der zumindest ein Ständer auf einer Stützrolle quer zur Bahnlaufrichtung bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung die Durchbiegung der Achse der Stützrolle (12) als Regelgröße verwendet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Dehnmeßstreifen zum Messen der Durchbiegung der Stützrollenachse.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekenn­zeichnet durch eine abschwenkbare Einrichtung zum Ausrichten und Anheben der Rolle (8) zu den Spannköpfen (7), die gemeinsam mit der Stützelement (17) in einem höhenverstellbaren Gestell (15) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 8, gekennzeichnet durch mehrere abschwenkbare Ausrichtrollen (18), die oberhalb der Stützfläche (17) im Abstand voneinander an beiden Seiten der Achse der eingespannten Rolle (8) achsparallel zu dieser angeordnet sind.

Zeichnung