-
Die
Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung zur Verteilung bewickelter
Tamboure auf mindestens eine Bearbeitungsstation, wobei jeder Bearbeitungsstation
ein Tambourmagazin zugeordnet ist, das mindestens zwei Tambourpositionen
aufweist.
-
Derartige
Beschickungseinrichtungen werden beispielsweise in der Papierherstellung
eingesetzt. Dort wird die hergestellte Materialbahn in einer Aufwickelstation
in ihrer vollen Breite auf einen Tambour aufgewickelt. Die weitere
Bearbeitung, beispielsweise das Schneiden der Materialbahn in Rollen
mit geringerer Breite, erfolgt vielfach mit einer anderen Geschwindigkeit
als die Herstellung der Materialbahn. Aus diesem Grund werden einer
Aufwickelstation daher meist mehrere Bearbeitungsstationen zugeordnet.
-
Die
Tamboure, die mit der fertigen Materialbahn bewickelt sind, werden
bei bekannten Beschickungseinrichtungen mit Hilfe von automatischen Tambourwagen
von der Aufwickelstation zu den einzelnen Bearbeitungsstationen
transportiert, dort vom Tambourwagen in Tambourmagazine übersetzt
und anschließend
abgewickelt. Das Einfädeln
der neuen Materialbahn in die Bearbeitungsstation kann daher erst
erfolgen, wenn der vorige Tambour entfernt wurde und der neue Tambour
dessen Position eingenommen hat. Dadurch verlängern sich die erforderlichen
Rüstzeiten.
-
Nach
dem Verlassen der Bearbeitungsstation verfährt der Tambourwagen mit dem
Tambour erst zu einer Abschwartposition und anschließend zurück zur Aufwickelstation.
-
In
der Abschwartposition wird der Materialbahnrest, der in den Bearbeitungsstationen
nicht verarbeitet werden kann und sich noch am Tambour befindet,
in einen Pulper entfernt und der Wiederverwertung zugeführt. Jeder
Bearbeitungsstation ist dafür
ein eigener Pulper mit Pulperöffnung
zugeordnet. Für
eine Konsistenzsteuerung innerhalb des Pulpers ist es dabei wünschenswert,
die Menge des abgeschwarteten Materialbahnrests zu kennen.
-
Nach
dem Abschwarten wird der Leertambour in einem Tambourmagazin der
Aufwickelstation gelagert. Um die Tamboure umzusetzen, sind die Tambourwagen
mit hydraulischen Klappen ausgestattet. Der Aufbau derartiger automatischer
Tambourwagen ist daher komplex und entsprechend teuer.
-
Bei
einer Beschickung der Bearbeitungsstationen mit Hilfe automatischer
Tambourwagen ist die Reihenfolge der Tamboure festgelegt. Dies könnte beispielsweise
dann problematisch sein, wenn in einer Bearbeitungsstation eine
Materialbahn mit einer Länge
verarbeitet werden soll, die der gerade davor befindliche Tambour
nicht oder nicht mehr aufweist, sondern der an der Position dahinter
befindliche Tambour.
-
Die
Steuerung der Tambourwagen bekannter Beschickungseinrichtungen erfolgt über die
Steuerung der Bearbeitungsstationen. Die Steuerung der Beschickungseinrichtung
ist daher am Bedarf der Bearbeitungsstationen orientiert.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Beschickungseinrichtung
bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Beschickungseinrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst,
daß die
Beschickungseinrichtung eine Umsetzeinrichtung aufweist und die
Umsetzeinrichtung und die Bearbeitungsstation eine gemeinsame Steuerung
aufweisen.
-
Durch
eine derartige Ausgestaltung wird die Flexibilität der Beschickungseinrichtung
erhöht,
wobei gleichzeitig die Herstellungskosten verringert werden. Der
Aufwand für
automatische Tambourwagen kann verringert werden. Da das Umsetzen
der Tamboure zwischen den einzelnen Stationen mit Hilfe der Umsetzeinrichtung
erfolgt, werden keine hydraulischen Klappen benötigt, um den Tambour z.B. von
der Aufwickelstation auf den Tambourwagen oder vom Tambourwagen
ins Tambourmagazin zu befördern.
Ein zusätzlicher
Schienenweg zur Rückbeförderung
der abgewickelten Tamboure zum Tambourmagazin der Aufwickelstation
ist nicht notwendig. Insgesamt ergibt sich dadurch eine kostengünstige,
flexible Beschickungseinrichtung mit geringem Platzbedarf.
-
Da
jeder Bearbeitungsstation ein eigenes Tambourmagazin zugeordnet
ist, das mindestens zwei Tambourpositionen aufweist, ist eine vorausschauende
Belieferung der Bearbeitungsstationen mit bewickelten Tambouren
möglich.
Dies wird auch noch dadurch unterstützt, daß die Umsetzeinrichtung und
die Bearbeitungsstationen mit Hilfe einer gemeinsamen Steuerung
gesteuert werden. Die Belieferung der einzelnen Bearbeitungsstationen
ist dadurch am tatsächlichen
Bedarf dieser Stationen orientiert.
-
Dabei
ist besonders bevorzugt, daß die
Reihenfolge der Tamboure veränderbar
ist. Die Flexibilität
der Beschickungseinrichtung wird durch diese Ausgestaltung weiter
erhöht.
So kann beispielsweise ein Tambour, der mit einer längeren Materialbahn
bewickelt ist, einem anderen Tambour vorgezogen werden, wenn sich
auf diesem eine Materialbahn zu geringer Länge befindet. Durch die gemeinsame
Steuerung der Bearbeitungsstationen und der Umsetzeinrichtung kann
das Festlegen der Reihenfolge der Tamboure vorausschauend erfolgen.
-
Bevorzugterweise
ist die Umsetzeinrichtung als Kran ausgebildet. Krananlagen sind
bekannte und anerkannte Techniken in der Papierindustrie. Ein Kran
ist dabei auch in bestehende Fertigungsstraßen einfach nachrüstbar, wobei
jedoch kein oder nur ein geringer Ein fluß auf die Gebäudestatik
erfolgt, wenn für
den Kran eine von der existierenden Hallenwand unabhängige Kranbahn
geschaffen wird. Die Steuerung des Krans kann dabei vollautomatisch
erfolgen, so daß ein
Aufenthalt einer Bedienungsperson im Arbeitsbereich des Kranes nicht
erforderlich ist. Der Kran kann zusätzlich mit einer manuellen
Steuerung ausgestattet sein, um als Wartungs- und Montagekran im Maschinenbereich
sowohl für
große
als auch für
kleine Gewichte zur Verfügung
zu stehen. Dadurch kann auf eine zusätzliche Krananlage, die nur für Montagearbeiten
eingesetzt wird und somit die meiste Zeit nicht benötigt wird,
verzichtet werden.
-
Bevorzugterweise
weist der Kran eine erste und eine zweite Traverse auf, die jeweils
eine voneinander unabhängige
Hebevorrichtung aufweisen. Dadurch kann der Kran zwei Tamboure gleichzeitig transportieren,
wodurch sich die notwendigen Verfahrzeiten verringern. So kann beispielsweise
in der ersten Traverse bereits ein bewickelter Tambour aufgenommen
worden sein, wenn über
die zweite Traverse ein abgewickelter Tambour aus dem Magazin der
Bearbeitungsstation gehoben wird. Da keine weiten Verfahrwege nötig sind,
um den bewickelten Tambour in die Tambourposition abzulegen, von
der der abgewickelte Tambour gerade entfernt wurde, ist die Zeitspanne,
in der die Tambourposition nicht besetzt ist, sehr gering. Das Einfädeln der
neuen Materialbahn kann bereits beginnen, während sich der abgewickelte
Tambour auf dem Rücktransport
befindet.
-
Dabei
ist besonders bevorzugt, daß an
jedem Kran mindestens eine Traverse eine Drehvorrichtung aufweist.
Mit Hilfe einer derartigen Drehvorrichtung können dann die Tamboure beispielsweise um
90° gedreht
werden. Dadurch kann der innerhalb des Gebäudes zur Verfügung stehende
Raum besser ausgenutzt werden.
-
Vorzugsweise
entspricht die Anzahl der Umsetzeinrichtungen der Anzahl der Bearbeitungsstationen,
wobei ein Tambourwagen vorgesehen ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Umsetzeinrichtungen zwischen definierten gleichbleibenden Anfahrpositionen
verfahrbar ist. Der Tambourwagen wird dabei von einer der Umsetzeinrichtungen
bestückt,
die diese Aufgabe zusätzlich
zum Beschicken der zugehörigen
Bearbeitungsstation wahrnimmt. Jede Umsetzeinrichtung bewegt sich
bei dieser Ausgestaltung nur in einer linearen Richtung. Dadurch vereinfacht
sich die Steuerung. Sind die Bearbeitungsstationen nebeneinander
angeordnet, verfahren die Umsetzeinrichtungen auf parallelen Wegen.
-
Vorzugsweise
weisen die Tambourpositionen im Tambourmagazin Drehvorrichtungen
auf, die über
Mitnehmer angetrieben sind. Über
diese Drehvorrichtungen werden die Tamboure in Rotation versetzt,
so daß die
Materialbahn abgewickelt wird. Dadurch ist von jeder Tambourposition
ein Einführen
der Materialbahn in die Bearbeitungsstation möglich. Ein zusätzliches
Umsetzen der Tamboure ist nicht erforderlich. Mit dem Einführen der
neuen Materialbahn kann daher direkt im Anschluß ans Abwickeln des vorigen
Tambours begonnen werden. Das Einführen der neuen Materialbahn
und das Entfernen des Leertambours erfolgen dabei parallel, so daß sich die Rüstzeiten
verkürzen.
Durch die Drehvorrichtungen wird auch ein Durchhängen der Volltamboure verhindert.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Bearbeitungsstationen als Rollenschneider ausgebildet.
Hauptsächlich
aufgrund der erforderlichen Rüstzeiten
arbeiten die Rollenschneider langsamer als die sie versorgende Papiermaschine.
Daher werden meist mindestens zwei Rollenschneider einer Papiermaschine
zugeordnet.
-
Vorzugsweise
weist die Beschickungseinrichtung mindestens einen Pulper mit einer
Pulperöffnung
auf, wobei die Anzahl der Pulper geringer als die Anzahl der Bearbeitungsstationen
ist. Ein Pulper dient zur Aufnahme der Materialbahnreste, die nicht weiterverarbeitet
werden können.
Bei der Papierherstellung wird der Materialbahnrest im Pulper aufgeweicht,
um anschließend
zur Herstellung einer neuen Materialbahn verwendet zu werden. Dabei
ist bisher jeder Bearbeitungsstation ein eigener Pulper mit einer
Pulperöffnung
zugeordnet. Der Materialbahnrest wird mit Hilfe von Leiteinrichtungen
von der Pulperöffnung
in den Pulper geleitet. Durch die Verringerung der Anzahl an Pulpern,
beispielsweise auf einen Pulper mit einer Pulperöffnung für je zwei Bearbeitungsstationen,
verringert sich der Platzbedarf der Beschickungseinrichtung erheblich.
Gleichzeitig ergibt sich eine Kosteneinsparung.
-
Dabei
ist besonders bevorzugt, daß die
Pulperöffnung
senkrecht zur Achse der Bearbeitungsstation ausgerichtet ist. Die
Pulperöffnung
und der Pulper können
dadurch platzsparend zwischen zwei Bearbeitungsstationen angeordnet
werden. Mit Hilfe der Umsetzeinrichtung wird der Leertambour zum Abschwarten
um 90° gedreht
und an der Pulperöffnung
angeordnet. Dabei ist das Anfahren an die Pulperöffnung von beiden Richtungen
möglich.
Damit der Materialbahnrest von beiden Seiten sicher in die Pulperöffnung gelangt,
ist evtl. eine Luftförderstrecke erforderlich.
-
Vorzugsweise
weisen die Tamboure einen Datenspeicher auf, der Wickeldaten, Produkt-
und Tambourdaten aufnimmt. Diese Daten sind zu jeder Zeit abrufbar,
wodurch die Betriebssicherheit erhöht wird. Beispielsweise ist
dadurch zu jedem Zeitpunkt bekannt, welche Materialbahnlänge sich
noch auf dem Tambour befindet.
-
Dabei
ist besonders bevorzugt, daß der
Datenspeicher durch die gemeinsame Steuerung auslesbar ist. Die
Steuerung der Beschickungseinrichtung erfolgt also z.B. unter Berücksichtigung
der jeweils aktuell auf den Tambouren befindlichen Materialbahnlängen. Unnötiges Zerstückeln einzelner
Materialbahnen kann dadurch verringert werden, wodurch sich die
Anzahl der nötigen
Einfädelvorgänge vermindert.
Insgesamt wird damit die Effektivität der Beschickungseinrichtung
gesteigert.
-
Vorzugsweise
ist jeder Pulperöffnung
eine Wiegeeinrichtung zugeordnet. Für die Konsistenzsteuerung der
für die
Wiederaufbereitung vorbereiteten Materialbahnreste im Pulper ist
es erforderlich, die genaue Menge an Material zu kennen. Unter Konsistenzsteuerung
ist dabei das Steuern des Verhältnisses
von Wasser, Fasern und Füllern
etc. zu verstehen. Über
eine Wiegeeinrichtung ist das Ermitteln der Masse der jeweils abgeschwarteten
Materialbahnreste mit der erforderlichen Genauigkeit möglich. Dabei
ermöglicht
sie gleichzeitig eine Kontrolle der im Datenspeicher des Tambours
enthaltenen Werte und etwa, ob bestimmte Tamboure oder Papierarten zu besonders
hohen Pulperraten neigen. In diesem Fall sollte eine Ursachenforschung
erfolgen.
-
Im
folgenden wird die Erfindung unter Berücksichtigung der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
-
Dabei
sind in den 1 bis 10 die
einzelnen Schritte während
eines Beschickungsablaufs in Auf- und Seitenansicht dargestellt.
-
In 1 ist
die Ausgangsposition dargestellt. In einer Aufwickelstation 1 werden
Leertamboure 2 mit einer Materialbahn bewickelt und als
Volltamboure 3 bereitgestellt. Es ist ein Kran 4, 5 vorgesehen, der
die Volltamboure 3 zu Bearbeitungsstationen 6 und 7 und
zurück
zu einem Magazin 8 der Aufwickelstation 1 transportiert.
Zu jeder Bearbeitungsstation 6, 7 gehört ein Tambourmagazin 9, 10 mit
jeweils zwei Tambourpositionen 11 bis 14.
-
Die
Bearbeitungsstation 6 befindet sich in direkter Linie mit
der Aufwickelstation 1, also on-line. Die zweite Bearbeitungsstation 7 ist
davon seitlich angeordnet, also on-side. Die Verschiebung der Tamboure
von der on-line-Position
zur on-side-Position erfolgt mit Hilfe eines Tambourwagens 15,
der vom on-line-Kran 4 bestückt wird.
-
Zusätzlich zu
den Tambourpositionen 11-14, die über Drehvorrichtungen
verfügen,
die über
Mitnehmer angetrieben werden, sind jeder Bearbeitungsstation 6, 7 weitere
Tambourpositionen 16, 17 zugeordnet. Diese dienen
als zusätzlicher
Zwischenspeicher. Zwischen den Be arbeitungsstationen 6, 7 ist
ein Pulper mit einer Pulperöffnung 18 angeordnet, dessen
Längsausdehnung
sich senkrecht zu der der Bearbeitungsstationen 6, 7 erstreckt.
-
Die
Kräne 4, 5 weisen
jeweils zwei mit voneinander unabhängigen Hebevorrichtungen versehene
Traversen 19-22 auf, wobei über die vorderen Traversen 19, 21 Volltamboure
und über
die hinteren Traversen 20, 22 Leertamboure umgesetzt
werden. Die hinteren Traversen 20, 22 sind dabei
mit Drehvorrichtungen ausgestattet, um die Leertamboure um 90° drehen zu
können.
-
Exemplarisch
wird im folgenden ein Beschickungsablauf beschrieben.
-
Die
Kräne 4, 5 befinden
sich in der Warteposition. In der Aufwickelstation ist ein Volltambour 3 fertig
bewickelt und wird in die Abbremslage (Endlage) gestoßen. In
dieser Lage werden Wickeldaten, Produkt- und Tambourdaten auf den
Datenspeicher des Tambours übertragen.
-
Auf
dem Tambourwagen 15 befindet sich ein Leertambour 2,
der in der on-side-Bearbeitungsstation 7 abgewickelt wurde.
Die Tambourposition 13 ist in diesem Moment nicht besetzt
(1).
-
Im
nächsten
Schritt (2) holt der on-side-Kran 4 den
Volltambour 3 von der Aufwickelstation 1 ab, um
diesen an den Tambourwagen 15 zu übergeben. Bevor der Volltambour 3 an
den Tambourwagen 15 übergeben
werden kann, muß der Leertambour 2 aus
dem Tambourwagen 15 entnommen werden. Dies erfolgt über die
hintere Traverse 20 (3). Der
Kran 4 muß nun
nur noch eine kurze Strecke zurücklegen,
die dem Abstand der beiden Traversen 19, 20 entspricht,
um den Volltambour 3 in den Tambourwagen 15 zu
plazieren (4).
-
In
der Zwischenzeit hat der on-side-Kran 5 einen Volltambour
von der Tambourposition 17 in die Tambourposition 13 des
Tambourmagazins 10 transportiert (2). Der
Tambourwagen 15 verfährt
nun den Volltambour 3 in die on-side-Position. Gleichzeitig
wird der Leertambour 2 vom Kran 4 ins Magazin 8 der
Aufwickelstation 1 transportiert (5).
-
Währenddessen
ist der Tambour in der Tambourposition 11 nahezu abgewickelt.
Der on-line-Kran 4 nimmt entsprechend der Vorgabe durch
die Steuerung der Bearbeitungsstation 6 einen neuen Volltambour
auf und bewegt sich in eine Warteposition oberhalb der Tambourposition 11.
Gleichzeitig leert der on-side-Kran 5 den Tambourwagen 15 und
legt den bewickelten Tambour in eine der Tambourpositionen 17 ab
(6).
-
Nachdem
der Leertambour in der Tambourposition 11 leer-gefahren ist, wird
die Bearbeitungsstation 6 angehalten und der Leertambour
entkuppelt und entriegelt. Daraufhin wird der Leertambour über die
hintere Traverse 20 des on-side-Krans 4 angehoben.
Währenddessen
wird die Materialbahn, die sich auf dem vollen Tambour an der Position 12 befindet, in
die Bearbeitungsstation 6 eingeführt (7).
-
Der
Kran 4 verfährt
nun um die Strecke, die dem Abstand der beiden Traversen 19, 20 entspricht, und
legt den neuen Volltambour an der Tambourposition 11 ab
(8).
-
Der
Leertambour wird mit Hilfe einer Drehvorrichtung, die sich an der
hinteren Traverse 20 befindet, um 90° gedreht, zur Abschwartposition
verfahren und dort abgelegt. An der Abschwartposition werden die
Tambourdaten und das Gewicht inklusive dem Materialbahnrest festgestellt.
Der Materialbahnrest wird über
einen Zentrumsantrieb mit Bremsvorrichtung abgewickelt und in die
Pulperöffnung 18 des Pulpers
eingebracht. Dabei wird der Abwickelantrieb unter Berücksichtigung
der Konsistenzregelung des Pulpers gesteuert. In der Zwischenzeit
ist in der Aufwickelstation 1 ein neuer Tambour bewickelt
und in die Abbremslage gestoßen
worden. Der Tambourwagen ist zurück
in seine Ausgangsposition gefahren (9).
-
Nachdem
der Materialbahnrest vollständig vom
Leertambour entfernt worden ist, wird dieser entriegelt und vom
Kran 4 wieder aufgenommen. Nun wird der Tambour wieder
um 90° gedreht
und ins Magazin 8 der Aufwickelstation 1 zurückgeführt (10).
Eine neue Sequenz beginnt.