Die Erfindung betrifft eine Abrollvorrichtung für Wickelrollen, insbesondere für Papier-oder Kartonrollen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der papier- oder kartonverarbeitenden Industrie werden derartige Abrollvorrichtungen eingesetzt, um eine oder mehrere Papier- oder Kartonbahnen von einer oder mehreren Wickelrollen abzuziehen und der nachfolgenden Verarbeitungsmaschine, z. B. einer Querschneidemaschine, zuzuführen. Die Wickelrolle wird während des Abwickelns achslos zwischen zwei, jeweils an einem Tragarm gelagerten Führungsköpfen eingespannt und wird von diesen gehalten. Zum Beladen mit einer neuen Wickelrolle, zum Entladen des Rollenrestes und zur Einstellung auf verschiedene Rollenbreiten sind die Tragarme mit den Führungsköpfen aufeinander zu- und voneinander wegbewegbar gelagert. Zusätzlich können die Führungsköpfe zum Anheben einer neuen Wickelrolle aus einer Aufnahmeposition am Boden bis in eine Abwickelposition hochbewegt werden.
Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster G 85 11 986 ist eine gattungsgemäße Abrollvorrichtung bekannt, die eine Quertraverse aufweist, an der die Tragbalken quer verschiebbar gelagert sind. Die Tragbalken sind in ihrer Länge veränderbar und tragen an ihren Enden Führungsköpfe, die in die Hülse einer Wickelrolle einfahren können. Die Tragbalken sind zusätzlich hochschwenkbar, um einen Freiraum zu schaffen, durch den die Vorrichtung von der Seite her mit einer neuen Wickelrolle beschickt werden kann.
Bei den bekannten Abrollvorrichtungen ist es erforderlich, eine neue Wickelrolle in der Aufnahmeposition relativ genau zu positionieren, damit die Führungsköpfe problemlos in die Hülse einfahren können. Zu große Abweichungen von der Soll-Position der Wickelrolle können zu einem Verklemmen der Führungsköpfe beim Einfahren führen. Es sind daher aufwendige Ausrichtvorrichtungen (z. B. spezielle Hebevorrichtungen) erforderlich, um die Wickelrolle mit der erforderlichen Genauigkeit in ihrer Aufnahmeposition zu positionieren, falls die Rollenaufnahme automatisch erfolgen soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß die Wickelrollen ohne exakte Positionierung mittels aufwendiger Ausrichtvorrichtungen aufgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Nach der Erfindung sind die Tragarme mit den Führungsköpfen in Bahnlaufrichtung (i. e. die Längsrichtung der Maschine) frei pendelnd bewegbar aufgehängt. Beim Bewegen in die Hülse positionieren sich die Führungsköpfe selbsttätig, sofern nur die Spitze des Führungskopfes die Hülse trifft. Bei größeren Abweichungen von der Hülsenposition können die Führungsköpfe einfach von einer Bedienungsperson fluchtend zur Hülse ausgerichtet werden.
Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß es ohne großen konstruktiven Aufwand möglich ist, die Tragarme seitlich hochzuschwenken, um Platz zum Beschicken mit einer neuen Wickelrolle zu schaffen. Der Hubantrieb kann zugleich als Schwenkantrieb dienen, um beim Hochbewegen der Tragarme die gewünschte Schwenkbewegung zu bewirken.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
Bei dem in den Figuren dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind mehrere (beispielsweise vier) Abrollvorrichtungen in einem gemeinsamen Maschinengestell hintereinander angeordnet, von denen jeweils zwei in den Figuren 2 und 3 dargestellt sind. Es können so mehrere Papier- oder Kartonbahnen 1 gleichzeitig von Wickelrollen 2 abgezogen und übereinanderliegend einer nachfolgenden Verarbeitungsmaschine, im Beispiel einer Querschneidemaschine, zugeführt werden.
Das Maschinengestell besteht aus seitlichen Ständern 3, auf denen an jeder Maschinenseite ein Längsträger 4 aufliegt. Die Ständer 3 befinden sich seitlich außerhalb der Arbeitsbreite, i.e. die maximale Breite einer Wickelrolle 2, und sind in Längsrichtung bevorzugt mit so großem Abstand voneinander angeordnet, daß eine Wickelrolle 2 entlang ihrer Achsrichtung von der Seite her zugeführt werden kann. Alternativ kann die Beschickung mit neuen Wickelrollen 2 auch in Bahnlaufrichtung von hinten oder vorne erfolgen. Die neuen Wickelrollen 2 werden dann senkrecht zu ihrer Achsrichtung in Figur 2 von links oder rechts in das Maschinengestell gefördert.
Für jede Abrollvorrichtung sind an der Unterseite der Längsträger 4 jeweils zwei Querträger 5, 6 befestigt, die parallel mit etwas Abstand voneinander angeordnet sind und sich bis über die Arbeitsbreite hinaus erstrecken. An den beiden Querträgern 5, 6 ist jeweils ein sich über die Arbeitsbreite bis außen über die beiden Längsträger 4 erstreckender Abrollbalken 7 heb- und senkbar an Zugmitteln, bevorzugt an Seilen 8 wie im Ausführungsbeispiel, aufgehängt. Alternativ ist die Aufhängung an Riemen oder Ketten möglich. An jeder Maschinenseite ist ein Seil 8 in einer Schlaufe angeordnet, dessen beide Enden jeweils in einem an den Querträgern 5, 6 verschiebbaren Verstellschlitten 9, 10 befestigt sind. Die beiden Trums jedes Seils 8 werden von dem jeweiligen Schlitten 9, 10 zunächst nach außen über Umlenkrollen 11, 12 geführt, die am Ende der Querträger 5, 6 frei drehbar auf einer sich in Längsrichtung erstreckenden Achse 13 gelagert sind. In die von den Umlenkrollen 11, 12 nach unten umgelenkte Schlaufe jedes Seils 8 ist der Abrollbalken 7 an jeder Maschinenseite mit einer Seilrolle 14, 15 eingehängt, die frei drehbar in einer am Ende des Abrollbalkens 7 befestigten Kopfplatte 16 gelagert ist.
Als Hubantrieb für den Abrollbalken 7 dient ein Spindelmotor 17, der an den Querträger 6 befestigt ist und eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Spindel 18 antreibt, die durch ein Innengewinde in den beiden Verstellschlitten 9, 10 geführt ist. Die Spindel 18 weist an einer Maschinenseite ein Linksgewinde, an der anderen Maschinenseite ein Rechtsgewinde auf, so daß bei einer Drehung mittels des Spindelmotors 17 sich die beiden Verstellschlitten 9, 10 synchron aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Diese Bewegungen führen dazu, daß die beiden Schlaufen der Seile 8 an beiden Maschinenseiten synchron verkürzt oder verlängert werden und so den Abrollbalken 7 anheben oder absenken.
Alternativ kann als Hubantrieb für den Abrollbalken 7 eine an den Seilen 8 ziehende Kolben-Zylinder-Einheit oder eine Seilwinde eingesetzt werden, oder die Seile 8 können nach Art eines Flaschenzugs angeordnet werden, um das notwendige Drehmoment des Hubantriebs 17 zu verringern.
Der Abrollbalken 7 ist als Doppel-T-Träger ausgebildet und trägt an jeder Maschinenseite jeweils einen sich nach unten erstreckenden Abrollarm 19, 20. Am freien Ende jedes Abrollarms 19, 20 ist jeweils ein Lagergehäuse 21 befestigt, das innen einen Führungskopf 22 zum Einfahren in die Hülse einer Wickelrolle 2 und außen eine mit dem Führungskopf verbundene Bremse 23 trägt. Die Tragarme 19, 20 sind am Abrollbalken 7 über Rollen quer verschiebbar gelagert, damit die Führungsköpfe 22 in die Hülse einer Wickelrolle 2 ein- und ausgefahren werden können. Die Querverstellung der Tragarme 19, 20 erfolgt mit einem Spindeltrieb, dessen Spindelmotor 24 an einer Seite des Abrollbalkens 7 an der Kopfplatte 16 befestigt ist. Die Spindel 25 verläuft parallel zur Unterseite des Abrollbalkens 7 und dreht in Spindelmuttern, die in den Lagerungen der Abrollarme 19, 20 an dem Abrollbalken 7 eingepaßt sind. Ebenso wie die Spindel 18 weist die Spindel 25 an einer Maschinenseite ein Linksgewinde, an der anderen Maschinenseite ein Rechtsgewinde auf, so daß sich bei einer Drehung mittels des Spindelmotors 24 die beiden Tragarme 19, 20 synchron aufeinander zu und voneinander weg bewegen.
Zusätzlich ist die Spindel 25 in der Maschinenmitte in einem am Abrollbalken 7 befestigten Lager 26 begrenzt axial verschiebbar gelagert, damit eine Wickelrolle 2 relativ zur nachfolgenden Verarbeitungsmaschine in axialer Richtung positioniert werden kann. Bei der axialen Positionierung werden die beiden Tragarme 19, 20 äquidistant mittels eines zusätzlichen Motors 27 querverschoben, der an der dem Spindelmotor 24 abgewandten Seite an der dortigen Kopfplatte 16 befestigt ist. Für die axiale Positionierung ist die Spindelmutter 28 an dieser Seite in der Kopfplatte 16 drehbar gelagert und kann von dem Motor 27 gedreht werden. Eine Drehung der Spindelmutter 28 führt so zu einer axialen Verschiebung der gesamten Spindel 25 mit den Tragarmen 19, 20. Damit sich die Spindel 25 nicht bei einer Verstellung der Tragarme 19, 20 aufeinander zu oder voneinander weg mittels des Spindelmotors 24 aus der Spindelmutter 28 herausschraubt, ist es erforderlich, bei dieser Bewegung die Spindelmutter 28 mit dem Motor 27 synchron zu drehen.
Der Abrollbalken 7 mit allen daran befestigten Teilen (Abrollarme 19, 20, Führungsköpfe 22, Bremsen 23, Motoren 24, 27 etc.) ist -wie in Figur 2 links dargestellt- um die Drehachse der Seilrollen 14, 15 schwenkbar, damit durch ein Verschwenken der Tragarme 19, 20 mit den daran befestigten Teilen ein seitlicher Freiraum geschaffen wird, durch den eine neue Wickelrolle 2 in axialer Richtung von außen in den Bereich zwischen den Tragarmen 19, 20 gefördert werden kann. Damit sich die Tragarme 19, 20 selbsttätig in eine vertikale Position bewegen, liegt der Schwerpunkt des schwenkbaren Abrollbalkens 7 mit den daran befestigten Teilen unterhalb der Drehachse der Seilrollen 14, 15. Die Schwenkbewegung des Abrollbalkens 7 erfolgt selbsttätig beim Anheben, sofern sich der vordere (in Figur 1 rechte) Abrollarm 20 in einer bestimmten Querposition außerhalb des Bereichs der maximalen Arbeitsbreite befindet. In diesem Bereich ist eine Anschlagplatte 29 im Bereich der Längsträger 4 unterhalb der Querträger 5, 6 angeordnet, gegen die ein Führungsarm 30 beim Hochfahren stößt, der nach oben abgewinkelt an dem Tragarm 20 befestigt ist. Der Führungsarm 30 trägt an seinem Ende eine Rolle 31, die auf der Anschlagplatte 29 abrollt. In Querrichtung etwas gegenüber dem Arm 30 versetzt ist an dem Abrollbalken 7 ein Anschlagprofil 32 befestigt, das in etwa parallel zu der Anschlagplatte 29 verläuft und zu beiden Seiten des Seils 8 Anschläge 33, 34 aufweist, mit denen der Abrollbalken 7 in der Abwickelposition an den Querträgern 5, 6 fixiert werden kann. Beim Hochbewegen des Tragarms 20 innerhalb der Arbeitsbreite -also außerhalb des Bereichs, in dem sich der Arm 30 gegen die Anschlagplatte 29 bewegt- ziehen die Seile 8 die Anschläge 33, 34 gegen die Querträger 5, 6 und das Anschlagprofil 32 gegen die Anschlagplatte 29 und halten die Tragarme 19, 20 kippsicher in der Abwickelposition.
Der in Figur 2 rechte Anschlag 34 des Anschlagprofils 32 ist als Rolle ausgebildet. Er dient zusätzlich dazu, beim Verschwenken des Tragarme 19, 20 an der Führungsplatte 29 abzurollen und so die Schwenkbewegung weiterzuführen, wenn die Rolle 31 des Arms 30 die Führungsplatte 29 verlassen hat.
Zum Beschicken der Abrollvorrichtung mit einer neuen Wickelrolle 2 werden zunächst die beiden Tragarme 19, 20 in abgesenkter Position soweit nach außen bewegt bis sich der Führungsarm 30 im Bereich der Anschlagplatte 29 befindet. Anschließend wird der Abrollbalken 7 -wie in Figur 3 links dargestellt- angehoben bis der Führungsarm 30 sich gegen die Anschlagplatte 29 bewegt und so eine Schwenkbewegung bewirkt. Es entsteht ein seitlicher Freiraum, durch den eine neue Wickelrolle 2 in die Vorrichtung gefördert wird. Nach dem Zuführen der Wickelrolle 2 wird der Abrollbalken 7 mit den Tragarmen 19, 20 zunächst abgesenkt, und danach die Tragarme 19, 20 soweit zusammengefahren, bis die Rolle 31 die Führungsplatte 29 verläßt, wobei sich die Tragarme 19, 20 aufgrund ihres Eigengewichts vertikal ausrichten. Anschließend werden die Führungsköpfe 22 axial mit der Hülse der Wickelrolle 2 fluchtend vertikal positioniert. Bei Wickelrollen mit maximalem Durchmesser (Figur 2 links) befindet sich die Rolle 31 des Führungsarms 30 soeben unterhalb der Anschlagplatte 29, bei Wickelrollen mit minimalem Durchmesser (Figur 2 rechts) befindet sich die Bremse 23 unmittelbar oberhalb des Bodens.
Durch Bewegung der Tragarme 19, 20 aufeinander zu werden die Führungsköpfe 22 in die Wickelhülsen bewegt. Anschließend wird die Wickelrolle 2 von den Führungsköpfen 22 angehoben, indem der Hubmotor 17 die Seile 8 mit dem daran hängenden Abrollbalken 7 nach oben bewegt. Bei dieser vertikalen Bewegung in die Abwickelposition befindet sich der Führungsarm 30 außerhalb des Bereichs der Anschlagplatte 29, so daß er sich an dieser vertikal vorbeibewegen kann, ohne eine Schwenkbewegung auszulösen (Figur 1, Figur 3 rechts). In der Abwickelposition ziehen die Seile 8 den Abrollbalken 7 mit seinen Anschlägen 33, 34 fest gegen die Unterseite der Querträger 5, 6 und fixieren ihn mittels des Anschlagprofils 32, so daß ein Kippen des Abrollbalkens 7 unter den Bahnzug der abgezogenen Papier- oder Kartonbahn 1 ausgeschlossen ist.