(19)
(11) EP 1 674 415 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
28.06.2006  Patentblatt  2006/26

(21) Anmeldenummer: 05111763.8

(22) Anmeldetag:  07.12.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B65H 18/00(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR MK YU

(30) Priorität: 22.12.2004 DE 102004000067

(71) Anmelder: Voith Paper Patent GmbH
89522 Heidenheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Stitz, Hermann Albert
    51515, Kürten (DE)
  • Koronai, Andreas
    73266, Bissingen (DE)
  • Römer, Frank
    58454, Witten (DE)

   


(54) Rollenwickelvorrichtung


(57) Eine Rollenwickelvorrichtung zum Aufwickeln mindestens einer Wickelrolle auf eine Wickelhülse (6), die durch Spannköpfe (2) einer Spannvorrichtung (1) gehalten ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an den Spannköpfen (2) jeweils ein Mittel zum Erkennen des Durchmessers der Spannköpfe (2) angeordnet ist.




Beschreibung


[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



Ansprüche

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.
 




Zeichnung