[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenwickelvorrichtung zum Aufwickeln mindestens
einer Wickelrolle auf eine Wickelhülse, die durch Spannköpfe einer Spannvorrichtung
gehalten ist.
[0002] Materialbahnen müssen, bevor sie versandt werden können, auf Versand- oder Fertigrollen
aufgewickelt werden. Als Rollenkerne werden hierfür üblicherweise Wickelhülsen verwendet,
die vorzugsweise aus Pappe bestehen. Die Fertigrollen werden dadurch erzeugt, dass
sogenannte Mutter- oder Tambourrollen, die am Ausgang einer Papiermaschine oder nach
der Satinage erzeugt werden, abgewickelt, in Längsrichtung geschnitten und dann jeweils
auf Wickelhülsen aufgewickelt werden. Diese Wickelhülsen liegen entweder auf einer
Stützwalze einer Stützwalzen-Wickelmaschine auf oder in einem von zwei Tragrollen
einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildeten Wickelbett.
[0003] Im Fall einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine, wie sie beispielsweise aus der DE
200 13 319 U1 oder der EP 0 792 245 B1 bekannt ist, ist mindestens eine der beiden
Tragwalzen angetrieben. Auf diese Weise liegen entsprechend der Anzahl der aus der
ursprünglichen Materialbahn durch Längsschnitte erzeugten einzelnen Materialbahnen
mehrere Wickelhülsen nebeneinander in dem Wickelbett, auch wenn nachfolgend aus Gründen
der einfachen Darstellung stets nur eine einzige Wickelhülse in Verbindung mit einem
auf ihr aufgewickelten Materialbahnwickel angesprochen wird. Es ist jedoch auch möglich,
lediglich eine einzige Wickelrolle in einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine zu wickeln.
[0004] In der EP 0 829 438 B1 wird eine Stützwalzen-Wickelmaschine beschrieben. In diesem
Fall wird eine Materialbahn, auf eine Stützrolle gestützt, auf eine Wickelhülse aufgewickelt,
während sie durch einen Spalt tritt, der zwischen der Stützrolle und der zu erzeugenden
Wickelrolle ausgebildet ist, wobei die Wickelrolle zusätzlich durch eine weitere,
zwei kleine Rollen umfassende Vorrichtung gestützt wird. In einer Stützwalzen-Wickelmaschine
kann ebenfalls entweder nur eine einzige Wickelrolle gewickelt werden oder eine Mehrzahl
von Wickelrollen, die jeweils in Wickelstationen durch einzelne Spannvorrichtungen
gehalten werden, wobei die Spannvorrichtungen die Wickelrollen im Wechsel zu beiden
Seiten von einer durch den Mittelpunkt der Stützrolle hindurchlaufenden senkrechten
Achse halten, wobei die Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten der Wickelrollen
und der Stützrolle jeweils nach beiden Seiten von der Senkrechten unter einem spitzen
Winkel geneigt sind. Hierbei können die Spannköpfe und die Wickelhülsen in den Wickelstationen
verschiedene Durchmesser aufweisen.
[0005] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Rollenwickelvorrichtung zu
schaffen, die gegenüber bekannten Rollenwickelvorrichtungen leichter und einfacher
bedient werden kann.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass an den Spannköpfen jeweils ein Mittel zum Erkennen des Durchmessers
der Spannköpfe angeordnet ist.
[0007] Wenn der Umfang oder der Durchmesser der Spannköpfe erkannt werden kann, wird sichergestellt,
dass die Spannköpfe zum Einsatz kommen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der
Wickelhülsen entspricht. Die Wickelhülsen haben beispielsweise einen Durchmesser im
Bereich zwischen 90 mm und 335 mm. Die Erfindung gewährleistet somit gegenüber dem
Stand der Technik eine höhere Sicherheit und infolge der automatischen Veränderung
der Maschinenparameter eine höhere Verfügbarkeit, insbesondere in der Wechselsituation.
Sie ist sowohl bei Tragwalzen- als auch bei Stützwalzen-Wickelmaschinen einsetzbar.
[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung
und den Zeichnungen.
[0009] Von Vorteil ist es, wenn das Mittel eine maschinenlesbare Codierung ist. Hierbei
lassen sich Markierungen, insbesondere ein Strichcode oder Löcher, an den Spannköpfen
oder Spanndornen vorsehen, die die Information über den Durchmesser des Spannkopfs
enthalten.
[0010] Mit Vorteil wird außerdem vorgesehen, dass das Mittel ein Transponder ist, der in
Sende- und/oder Empfangsverbindung mit einer mit der Rollenwickelvorrichtung verbundenen
Sende- und Empfangseinrichtung steht. Auf diese Weise lässt sich die Information über
die in der Spannvorrichtung eingespannten Spannköpfe auch am Leitstand der Rollenwickelvorrichtung
zur Verfügung stellen.
[0011] Die Markierungen auf den Spannköpfen können auf verschiedene Weise erfasst werden,
beispielsweise durch optisch, mechanisch, magnetisch oder elektrisch, insbesondere
über elektromagnetische Wellen, erkennbare Markierungen. Die elektrische Erkennung
erfolgt vorzugsweise induktiv oder kapazitiv.
[0012] Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Rollenwickelvorrichtung.
[0013] Erfindungsgemäß zeichnet sich dieses Verfahren dadurch aus, dass die Spannköpfe der
Spannvorrichtungen zum Einleiten eines Wickelvorgangs zum Bewickeln mindestens einer
Wickelhülse entsprechend dem Durchmesser der Spannköpfe und entsprechend dem Durchmesser
der Wickelhülse gegenüber dem von zwei Tragwalzen gebildeten Wickelbett abgesenkt
werden, wobei die Spannköpfe insbesondere gegen einen entsprechend ihrem Durchmesser
verfahrbaren Anschlag oder gegenüber dem äußeren Mantel einer Stützwalze einer Stützwalzenwickelmaschine
abgesenkt werden.
[0014] Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf eine Wickelhülse zur Aufnahme durch die
Spannköpfe einer Spannvorrichtung innerhalb einer oben beschriebenen Rollenwickelvorrichtung.
[0015] Hierbei ist erfindungsgemäß die Wickelhülse mit einer maschinenlesbaren Codierung
ausgestattet ist. Auch im Fall der Wickelhülse umfasst die Codierung in vorteilhafter
Weise Markierungen, insbesondere einen Strichcode oder Löcher, um die Wickelhülse,
d. h. deren Maße wie Innen- und Außendurchmesser und Länge leicht feststellen zu können.
[0016] Mit Vorteil wird vorgesehen, dass sich die Markierungen optisch, mechanisch, magnetisch
oder elektrisch, insbesondere über elektromagnetische Wellen, erkennen lassen.
[0017] Besonders geeignet ist der Einsatz von Wickelhülsen, die mit einem Transponder ausgestattet
sind. Dieser steht in Sende- und/oder Empfangsverbindung mit einer fest in der Spannvorrichtung
integrierten oder an anderer Stelle mit der Rollenwickelvorrichtung verbundenen Sende-
und Empfangseinrichtung, so dass die Daten der Wickelhülse in der Wickelvorrichtung
zur Verfügung stehen und dementsprechend die richtigen Spannköpfe eingesetzt werden
können. Ebenso lässt sich dann entsprechend dem Durchmesser der Wickelhülsen die Position
von Anschlägen einstellen, anhand deren sich bestimmt, wie weit die Spannvorrichtung
in Richtung zu dem Wickelbett bzw. zu dem Mantel der Stützwalze abgesenkt werden muss.
[0018] Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
[0019] Es zeigen
- Fig. 1, 2
- einen Abschnitt einer Spannvorrichtung in Verbindung mit einem Abschnitt einer Wickelhülse
im Längsschnitt,
- Fig. 3 a, b
- einen Abschnitt einer Spannvorrichtung in Verbindung mit einem Abschnitt einer Wickelhülse
im Längs- und im Querschnitt entlang einer Schnittlinie A - A und
- Fig. 4a - 4c
- eine Rollenwickelvorrichtung mit einer schwenkbaren Spannvorrichtung und mit einem
Magazin für Spannköpfe unterschiedlichen Durchmessers, die in der Spannvorrichtung
einspannbar sind.
[0020] Eine Spannvorrichtung 1 (Fig. 1) umfasst einen Spannkopf 2, einen Kern 3 und eine
Spannhülse 4. Der Spannkopf 2 wird von der Spannhülse 4 aufgenommen, die vorzugsweise
nach der Art eines Spannfutters von dem Kern 3 ablösbar und an den Kern 3 anlegbar
ist, um den Spannkopf 2 auswechseln zu können. Der Spannkopf 2 ragt mit einem vorderen
Ansatz 5 in den Zylinderraum einer Wickelhülse 6 hinein.
[0021] An einem von der Spannhülse 4 umfassten Ansatz 7 des Spannkopfs 2 ist ein Sender
8 angeordnet, der an eine Empfangsstation 9, die vorzugsweise zusätzlich auch noch
als Sendestation ausgebildet ist, oder an eine an anderer Stelle in der Rollenwickelvorrichtung
angeordnete Empfangs- oder Empfangs- und Sendestation Signale sendet, die eine Information
über den Spannkopf 2 an die Empfangsstation 9 enthalten, so dass in der Empfangsstation
insbesondere die Information vorliegt, welchen Durchmesser der Spannkopf 2 aufweist;
diese Information wird an einen zentralen Maschinenleitstand in der Rollenwickelvorrichtung
weitergegeben, damit das Bedienungspersonal stets weiß, welche Spannköpfe 2 in der
Spannvorrichtung 1 eingelegt sind, so dass überprüft werden kann, ob deren Durchmesser
mit dem der für den nächsten Wurf zu verwendenden Wickelhülsen übereinstimmt.
[0022] In einer anderen Ausgestaltung (Fig. 2) ist an dem Ansatz 7 des Spannkopfs 2 eine
axiale Codierung 10 vorhanden, die durch einen in der Spannvorrichtung 1 ortsfest
auf der Innenseite der Spannhülse 4 angebrachten axialen Sensor 11 erkennbar ist.
Die Codierung 10 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von vorzugsweise den ganzen Umfang
des Ansatzes 7 überdeckende Markierungen 12 auf, die beispielsweise die Kapazität
oder Induktivität in einem von dem Sensor 11 gebildeten Schwingkreis verändern, so
dass sich dessen Resonanzfrequenz ändert.
[0023] Anstelle der axialen Codierung 10 lässt sich an dem Spannkopf 2 auch eine radiale
Codierung 13 (Fig. 3a, b) anbringen, die von einem zugehörigen radialen Sensor 14
am vorderen, dem Spannkopf 2 zugewandten Ende der Spannhülse 4 angebracht ist. In
diesem Fall ist entweder die Codierung 10 oder der Sensor 14 über den gesamten Umfang
des Spannkopfs 2 bzw. der Spannhülse 4 angebracht, um in jedem Fall eine sichere Detektierung
des Spannkopfs 2 sicherzustellen
[0024] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (Fig. 4a - 4c) ist vorgesehen, dass
in einer Rollenwickelvorrichtung 15 eine Spannvorrichtung 16 schwenkbar angeordnet
ist, um aus einem Magazin 17 den für die jeweilige Wickelrolle erforderlichen Spannkopf
entsprechend dem Durchmesser der Wickelhülse zu entnehmen.
[0025] Die Rollenwickelvorrichtung 15 umfasst zwei Tragwalzen 18, 19, die miteinander ein
Wickelbett 20 bilden. In diesem liegt während eines Wickelvorgangs ein Wurf von Wickelhülsen
gleichen Durchmessers, auf die gleichzeitig mehrere Materialbahnen aufgewickelt werden.
Zusätzlich ist neben der linken Tragwalze 18 ein Ausstoßer 21 dargestellt, der dazu
dient, die Wickelrollen nach Beendigung des Wickelvorgangs aus dem Wickelbett 20 auf
eine Ausrollfläche 22 zu stoßen, die von der Tragwalze 19 aus leicht geneigt zu einer
Wickelrollentransporteinrichtung 23 mit zwei Transportbändern 24, 25 verläuft. Dort
ist ein Rollenfänger 26 vorgesehen.
[0026] Oberhalb der Ausrollfläche 22 ist das Magazin 17 angeordnet, auf das die Spannvorrichtung
16 mittels eines um einen Drehpunkt 27 drehbaren Schwenkarm 28 zugreift. Darüber hinaus
ist der Schwenkarm 28 in Richtung eines Doppelpfeils A ein- und ausfahrbar, also längenveränderlich.
An seinem freien Ende weist der Schwenkarm 28 eine aus zwei um eine Drehachse 29 schwenkbare
Greifelemente 30, 31 auf, die zusammen die Spannhülse bilden. Die beiden Greifelemente
30, 31 umklammern den für den jeweiligen Wickelvorgang vorgesehenen Spannkopf 32,
33, 34 oder 35 aus dem Magazin 17, welches um seine Längsachse 36 drehbar gelagert
ist. Der für den jeweiligen Wickelvorgang erforderliche Spannkopf 32, 33, 34 oder
35, hier der Spannkopf 32 muss sich dabei in der unteren Lage in dem Magazin 17 befinden.
[0027] Anschließend wird der Schwenkarm 28 in Richtung des Doppelpfeils A eingefahren und
in die Position oberhalb des Wickelbetts 20 verschwenkt, in der die Spannköpfe 32
jeweils in die äußeren Wickelhülsen hineinfahren. Die Wickelhülsen werden entweder
durch eine Auswurfvorrichtung in das Wickelbett 20 hineingeworfen, oder sie werden
mittels der Spannköpfe 32 aus einem Magazin entnommen, das ähnlich aufgebaut ist wie
das Magazin 17 und das aus der DE 199 60 000 A1 bekannt ist, auf deren Offenbarung
hiermit verwiesen wird.
[0028] Während des Wickelvorgangs ändert der Schwenkarm 28 entsprechend der Zunahme des
Durchmessers der auf der Wickelhülse aufgewickelten Wickelrolle seine Position.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 1
- Spannvorrichtung
- 2
- Spannkopf
- 3
- Kern
- 4
- Spannhülse
- 5
- Ansatz
- 6
- Wickelhülse
- 7
- Ansatz
- 8
- Sender
- 9
- Empfangsstation
- 10
- Codierung
- 11
- Sensor
- 12
- Markierungen
- 13
- Radiale Codierung
- 14
- Radialer Sensor
- 15
- Rollenwickelvorrichtung
- 16
- Spannvorrichtung
- 17
- Magazin
- 18
- Tragwalze
- 19
- Tragwalze
- 20
- Wickelbett
- 21
- Ausstoßer
- 22
- Ausrollfläche
- 23
- Wickelrollentransportvorrichtung
- 24
- Transportband
- 25
- Transportband
- 26
- Rollenfänger
- 27
- Drehpunkt
- 28
- Schwenkarm
- 29
- Drehachse
- 30
- Greiferelement
- 31
- Greiferelement
- 32
- Spannkopf
- 33
- Spannkopf
- 34
- Spannkopf
- 35
- Spannkopf
1. Rollenwickelvorrichtung (15) zum Aufwickeln mindestens einer Wickelrolle auf eine
Wickelhülse (6), die durch Spannköpfe (2, 32) einer Spannvorrichtung (1, 16) gehalten
ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Spannköpfen (2, 32) jeweils ein Mittel zum Erkennen des Durchmessers der Spannköpfe
(2, 32) angeordnet ist.
2. Rollenwickelvorrichtung (15) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel eine maschinenlesbare Codierung (10) ist.
3. Rollenwickelvorrichtung (15) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Codierung (10) Markierungen (12), insbesondere einen Strichcode oder Löcher,
umfasst.
4. Rollenwickelvorrichtung (15) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel ein Transponder (8) ist, der in Sende- und/oder Empfangsverbindung mit
einer mit der Rollenwickelvorrichtung verbundenen Sende- und Empfangseinrichtung steht.
5. Rollenwickelvorrichtung (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel optisch, mechanisch, magnetisch oder elektrisch, insbesondere über elektromagnetische
Wellen, erkennbare Markierungen (12) umfasst.
6. Verfahren zum Betreiben einer Rollenwickelvorrichtung (15) nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannköpfe (32) der Spannvorrichtungen (16) zum Einleiten eines Wickelvorgangs
zum Bewickeln mindestens einer Wickelhülse (6) entsprechend ihrem Durchmesser und
entsprechend dem Durchmesser der Wickelhülse (6) gegenüber dem von zwei Tragwalzen
(18, 19) gebildeten Wickelbett (20) abgesenkt werden, wobei die Spannköpfe (32) insbesondere
gegen einen entsprechend ihrem Durchmesser verfahrbaren Anschlag abgesenkt werden,
oder gegenüber dem äußeren Mantel einer Stützwalze einer Stützwalzenwickelmaschine
abgesenkt werden.
7. Wickelhülse (6) zur Aufnahme in die Spannköpfe (2, 32) einer Spannvorrichtung (1,
16) innerhalb einer Rollenwickelvorrichtung (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 5
oder zum Einsatz in einem Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wickelhülse (6) mit einer maschinenlesbaren Codierung ausgestattet ist.
8. Wickelhülse (6) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Codierung Markierungen, insbesondere einen Strichcode oder Löcher, umfasst.
9. Wickelhülse (6) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Markierungen optisch, mechanisch, magnetisch oder elektrisch, insbesondere über
elektromagnetische Wellen, erkennbar sind.
10. Wickelhülse (6) zur Aufnahme in die Spannköpfe (32) einer Spannvorrichtung (16) innerhalb
einer Rollenwickelvorrichtung (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder zum Einsatz
in einem Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Transponder umfasst, der in Sende- und/oder Empfangsverbindung mit einer
mit der Rollenwickelvorrichtung verbundenen Sende- und Empfangseinrichtung steht.