DE102012013459A1

DE102012013459A1 - Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material

Info

Publication number: DE102012013459A1
Application number: DE201210013459
Authority: DE
Inventors: Guido Tillmann
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-09
Also published as: WO2014005661A1; EP2828186A1; EP2828186B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material mit einer ersten und zumindest einer zweiten Abwickelstelle, in welcher erste und zweite Wickel des bahnförmigen Materials rotierbar lagerbar sind, wobei eine Abwickelstelle ortsfest und die andere Abwickelstelle bewegbar in der Vorrichtung angeordnet sind, wobei die bewegbare Abwickelstelle eine Bremse aufweist, die über eine Zahnradpaarung mit dem aufgelegten Wickel des bahnförmigen Materials koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Vorrichtungen zum Abwickeln von bahnförmigem Material werden üblicherweise bahnverarbeitenden Maschinen vorgeschaltet. Derartige Maschinen sind beispielsweise Schlauchmaschinen, die aus bahnförmigem Material Schläuche herstellen, Ventilzettelvorrichtungen für Sackherstellungsmaschinen oder Druckmaschinen jeglicher Art. Unter bahnförmigem Material können in diesem Zusammenhang unter anderem Flachbahnen oder Schlauchbahnen verstanden werden.
Derartige Vorrichtungen zum Abwickeln von bahnförmigem Material sind bereits in verschiedener Form bekannt. Eine besonders einfache Ausführungsform, die bereits umfassend eingesetzt wird, weist eine Abwickelstelle zur Aufnahme einer Wickelwelle für bahnförmiges Material, beispielsweise Geweberollen auf. Die hier bekannte Abwickelstelle besteht aus zwei parallelen Hubschwingen, in welche die Wickelwelle (mit dem darauf aufgebrachten Wickel bahnförmigen Materials) aufgenommen wird. Dabei wird die Wickelwelle seitlich in Klapplagern gelagert. An die über die Klapplager festgelegte Wickelwelle wird koaxial eine pneumatische Bremse angebunden. Über die pneumatische Bremse kann die erforderliche Bahnspannung erzeugt werden und die Maschine zum Rollenwechsel gestoppt werden.
Mit dieser bekannten Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material sind zum Wechsel der Wickel folgende Schritte zu absolvieren:

– Stoppen der Maschine
– Absenken der Hubschwinge
– Durchschneiden des bahnförmigen Materials
– Entnahme der leeren Wickelwelle
– Einbau der neuen vollen Wickelwelle
– Anheben der Hubschwinge
– Ankleben der Bahn
– Starten der Maschine.

Diese bekannte Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material hat den Vorteil, dass sie einfach und robust gebaut ist. Allerdings hat sie den Nachteil, dass das Auswechseln der Wickelwellen relativ zeitaufwendig ist.
Aus der DE 10 2008 022 697 A ist bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abwickeln bahnförmigen Materials bekannt, in welche neben der ersten bewegbaren Abwickelstelle noch eine zweite Abwickelstelle vorhanden ist, so dass erste und zweite Wickel des bahnförmigen Materials rotierbar lagerbar sind. Die zweite Abwickelstelle ist dabei ortsfest in der Vorrichtung angeordnet. Gegenstand der DE (Aktenzeichen ersetzen) ist eine Vorrichtung zum Abwickeln und Verbinden von Bahnen zweier Wickel aus bahnförmigen Material, welche beim Rollenwechsel nicht angehalten werden muss. Hierzu weist die Vorrichtung eine Bahnverbindungsvorrichtung auf, mit welcher die erste Bahn an den Umfang des zweiten Bahnwickels heranführbar und dort mit der zweiten Bahn verbindbar ist. Diese Vorrichtung baut vergleichsweise aufwendig, um den hohen Automatisierungsgrad zu erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material derart weiterzubilden, dass sie einerseits immer noch einfach und kostengünstig aufgebaut ist, zum anderen aber hinsichtlich des Rollenwechsels einen einfachen, schnellen und sicheren Wechsel ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Kombination mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist die Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material eine erste und zumindest eine zweite Abwickelstelle auf, in welcher erste und zweite Wickel des bahnförmigen Materials rotierbar lagerbar sind, wobei eine Abwickelstelle ortsfest und die andere Abwickelstelle bewegbar in der Vorrichtung angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist die bewegbare Abwickelstelle eine Bremse auf, die über eine Zahnradpaarung mit dem aufgelegten Wickel des bahnförmigen Materials koppelbar ist. Durch die Anbindung der Bremse mittels der Zahnradpaarung wird zum Einen die sichere Abbremsung des noch weitgehend vollen Wickels während des Abwickelns sichergestellt. Auch bei der Übergabe des Wickels an die zweite, ortsfeste Abwickelstelle bleibt der mit der ersten bewegbaren Abwickelstelle bewegte Wickel zum Anderen an die Bremse gekoppelt. Erst nach der Übergabe auf die ortsfeste Abwickelstelle wird die Zahnradpaarung getrennt, so dass die an der bewegbaren Abwickelstelle angeordnete Bremse nicht mehr im Eingriff mit dem übergebenen Wickel steht.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
Demnach kann die bewegbare Abwickelstelle aus einem schwenkbaren Wickeltransporthebelpaar bestehen. In dieses Wickeltransporthebelpaar wird der volle Wickel gelegt, während gleichzeitig der nahezu abgewickelte Wickel auf der ortsfesten Abwickelstelle lagert und von dieser abgewickelt wird.
Vorteilhaft ist seitlich an einem Wickeltransporthebel des Wickeltransporthebelpaares eine Bremse angeordnet, wobei diese mit einer in dem Wickeltransporthebel gelagerten Welle verbunden ist, auf der ein Zahnrad sitzt, das mit einem zweiten Zahnrad einer Zahnradpaarung in Eingriff stehen kann, das an der Wickelwelle des im Wickeltransporthebelpaar aufgenommenen Wickels angeordnet ist.
Vorteilhaft ist die Zahnform und/oder Anordnung der Zahnräder der Zahnradpaarung so gewählt, dass beim Einlegen oder der Übergabe des Wickels die Zahnräder der Zahnradpaarung zum Ankoppeln bzw. Abkoppeln im Wesentlichen radial ein- und auskoppeln.
Besonders vorteilhaft ist die Zahnradpaarung in dem Wickeltransporthebel über eine Abdeckung abdeckbar. Diese dient einerseits zum Schutz der Zahnradpaarung und andererseits unter dem Gesichtspunkt der Maschinensicherheit. Dabei kann die Abdeckung der Zahnradpaarung aus einem einseitig schwenkbar angelenkten Deckel bestehen, dessen schwenkbare Seite über Magneten in der geschlossenen Stellung fixierbar ist. Nach Übergabe der Wickelwelle in die ortsfeste Abwickelposition öffnet sich die Abdeckung automatisch beim Zurückfahren des Wickeltransporthebelpaares.
Da bei Übergabe des Wickels auf die ortsfeste Abwickelstelle die an der bewegbaren Abwickelstelle vorhandene Bremse nicht mehr in Eingriff mit dem Wickel steht, weist die ortsfeste Abwickelstelle im Bereich ihrer Wickelwellenaufnahme eine Beschichtung aus einem die Rotation der Wickelwelle abbremsenden Material auf. Hierdurch wird während des weiteren Abwickelns der Bahn in der Regel schon eine hinreichende Bremskraft auf den Wickel aufgeprägt, so dass weitere Bremseinrichtungen überflüssig sind. Sollte die Bremskraft allerdings nicht ausreichen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zumindest an einer Seite der ortsfesten Abwickelstelle eine mit der Wickelwelle unmittelbar zusammenwirkende Reibbremse angeordnet sein.
Schließlich sind mechanische Sicherungen zur Sicherung des Wickels an den Wickeltransporthebeln vorgesehen, die eine separate mechanische Sicherung der Wickelwelle in dem Wickeltransporthebelpaar gegen ein Herausfallen gewährleisten.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
1: eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung,
2: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 in einer anderen Arbeitsposition,
3 und 4: Detaildarstellungen eines Aufnahmekastens mit der Zahnradpaarung und der zugehörigen Abdeckung und
5: eine Detaildarstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in welcher die Wickelwelle eines Wickels in der Aufnahme der ortsfesten Abwickelstelle einschließlich der Bremsbeläge und der zusätzlichen zweiten Bremse gezeigt ist.
In der 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung 10 zum Abwickeln von bahnförmigem Material 12 gezeigt. Das bahnförmige Material wird durch mindestens ein hier nicht näher dargestelltes Abzugswalzenpaar abgezogen und einer ebenfalls nicht gezeigten bahnverarbeitenden Maschine zugeführt. Derartige bahnverarbeitende Maschinen können eine Druckmaschine, eine Schlauchmaschine bzw. Verarbeitungsmaschine unter anderem für Papier, Kunststoff oder Kunststoffgewebe, das üblicherweise aus Polyolefin gebildet ist, oder eine Sack- oder Beutelherstellmaschine, die Säcke oder Beutel herstellt, sein.
Die Abwickelvorrichtung weist ein Maschinengestell 14 auf, in welchem eine erste Abwickelstelle 16 und eine zweite Abwickelstelle 18 angeordnet sind. Die erste Abwickelstelle besteht aus einem schwenkbaren Wickeltransporthebelpaar 16, in welchem ein neuer Wickel mit bahnförmigen Material 20 einlegbar ist. Das Wickeltransporthebelpaar 16 ist um eine Schwenkwelle 22 mittels einer Kolbenzylinderanordnung 24, die einseitig mit dem Maschinengestell 14 und auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Wickeltransporthebelpaar verbunden ist, verschwenkbar. über das Wickeltransporthebelpaar 16 wird der Wickel 20 von einer in der 1 dargestellten Aufnahmeposition (strichpunktierte Linie) in eine Abwickelposition (durchgezogene Linie) verschwenkt.
Beim Abwickeln wird das bahnförmige Material über im Maschinengestell 14 angeordnete Ablaufwalzen 26 bzw. 28 geführt. Soweit das bahnförmige Material 12 weitgehend vom Wickel 20 abgewickelt ist, was über einen hier nicht näher dargestellten Sensor überprüft wird, wird das Wickeltransporthebelpaar 16 von der strichpunktierten Stellung gemäß 2 in die durchgezogen dargestellte Stellung gemäß 2 verschwenkt, um in dieser Stellung den weitgehend abgewickelten Wickel an die ortsfeste Abwickelstelle 18 zu übergeben. Von dieser ortsfesten Abwickelstelle 18 aus kann der Wickel ohne Anhalten der Maschine weiter abgezogen werden.
In der Darstellung gemäß 2 sind im Übrigen zwei unterschiedliche Abwickelmöglichkeiten für das bahnförmige Material 12 gezeigt. In einer der Abwickelmöglichkeiten wird das bahnförmige Material über die Ablaufwalzen 26 und 28 geführt, während in der alternativen Position das bahnförmige Material 12 lediglich über die Abzugswalzen 28 abgezogen wird. In beiden Abwickelpositionen kann der Wickel 20 von dem Wickeltransporthebelpaar 16 auf die ortsfeste Abwickelstelle 18 übergeben werden, ohne dass der Abwickelvorgang unterbrochen werden muss.
In den 3 und 4 ist jeweils ein Detail des Wickeltransporthebelpaares 16 in zwei Stellungen gezeigt. In der schematischen Schnittdarstellung gemäß 3 ist ein Teil eines Wickeltransporthebels gezeigt. In einer kastenförmigen Aufnahme 30, die Bestandteil des hier nicht weiter dargestellten Wickeltransporthebels ist, ist eine Welle 32 drehbar aufgenommen, auf der außen am Wickeltransporthebel in ebenfalls nicht dargestellter Weise eine Bremse, im vorliegenden Fall eine pneumatische Bremse, angeordnet und mit der Welle fest verbunden ist. auf der Welle ist ein Zahnrad 34 angeordnet. Dieses Zahnrad 34 kämmt mit einem auf der Wickelwelle 36 des aufgenommenen Wickels 20 angeordneten Zahnrads 38.
In 3 ist dargestellt, wie die Wickelwelle 36 in Pfeilrichtung a beim Auflegen des Wickels 20 auf das Wickeltransporthebelpaar in Richtung auf die Welle 32 bewegt wird. Nach Auflegen der Wickelwelle 36 auf das Wickeltransporthebelpaar 16 (vgl. 1), steht die Zahnradpaarung der Zahnräder 34 und 36, wie in 3 dargestellt, im Eingriff. In dieser Stellung wirkt also die hier nicht näher dargestellte außen am Wickeltransporthebel 16 angeordnete Bremse auf die Wickelwelle 36 und damit auf den Wickel 20, so dass ein unbeabsichtigtes Drehen des Wickels 20 aufgrund ungleichmäßiger Gewichtsbelastung verhindert wird. Des weiteren wird auch während des Abziehens des bahnförmigen Materials 12 durch die angekoppelte Bremse die notwendige Bahnspannung aufrechterhalten.
Die Verzahnung der Zahnräder 34 und 38 ist derart gewählt, dass die Zahnräder bei Einsetzen der Wickelwelle 36 in das Wickeltransporthebelpaar 16 ohne weitere Probleme ineinander eingreifen. Hierzu sind die Zahnflanken etwas schräger ausgebildet als bei einer üblichen Evolventenverzahnung, so dass sich eine, wie in 3 und 4 dargestellte spitzwinkligere Zahnform ergibt.
Wie in 3 dargestellt, ist im Bereich der kastenförmigen Aufnahme 30 für die Zahnräder 34 und 38 ein Deckel 40 vorgesehen, der in durchgezogener Linie geschlossen und in strichpunktierter Linie geöffnet ist. Der Deckel 40 ist auf einer Seite um entsprechende Scharniere 42 aufklappbar. Auf der andere Seite ist er durch einen metallischen Vorsprung 42 mit einem Magneten 44 gehalten. Die Magnetkraft ist hierbei so eingestellt, dass bei entsprechendem Verschwenken des Wickeltransporthebelpaars 16, wie es in 4 dargestellt ist, der an sich geschlossene Deckel 40 in Pfeilrichtung b automatisch aufschwenkt, so dass die Wickelwelle 36 mit aufgeschwenktem Deckel 40 an die ortsfeste Abwickelstelle 18 (vgl. 2) übergeben werden kann.
In 5 ist schematisch ein Teil der Wickelwelle 36 dargestellt, die hier in der Aufnahme 46 der ortsfesten Abwickelstelle 18 gelagert ist. Nachdem die Zahnradpaarung der Zahnräder 34 und 38 aufgrund der Übergabe der Wickelwelle 36 von dem Wickeltransporthebelpaar 16 auf die ortsfeste Abwickelstelle 18 außer Eingriff gegangen ist, muss die Wickelwelle mit dem großteils abgewickelten Wickel 20 (in 5 nicht näher dargestellt) anderweitig abgebremst werden. Hierzu ist auf der Aufnahme 46 ein rutschhemmender Reibbelag zur Bildung einer Reibbremse 48 vorgesehen. Dieser Belag kann aus einem Kunststoff oder einem natürlichen Material, wie beispielsweise Leder, bestehen, der in einer Materialpaarung mit Stahl einen hohen Reibbeiwert hat.
Zusätzlich ist für den Fall, dass die Reibbremse 48 alleine keine genügende Bremswirkung aufbringt, eine zusätzliche handbetätigte Bremse 50 seitlich an der ortsfesten Abwickelstelle angeordnet. Diese manuell einstellbare Bremse 50 besteht aus zwei schwenkbaren Klemmbacken 52, die von der gestrichelten Stellung in 5 in eine Eingriffstellung (durchgezogene Linie) verschwenkbar sind und dort über einen manuell zudrehbaren Schraubmechanismus (hier nicht dargestellt) einstellbar ist.
Mit der zuvor vorgestellten Abwickelvorrichtung 10 zum Abwickeln von bahnförmigem Material 12 ist vorteilhaft ein Auflegen eines neuen Wickels 20 ohne ein Abstoppen der Abwickelvorrichtung möglich. Das Handling der Wickel 20 erfolgt mit der hier vorgestellten Abwickelvorrichtung 10 wie folgt:

– Vor Anfahren der Maschine wird ein neuer Wickel 20 in das Wickeltransporthebelpaar 16 eingelegt;
– Anheben des Winkeltransporthebelpaars 16 in die erste Arbeitsposition und Beginn des Abwickelns des Wickels 20;
– Abwickeln des Wickels 20 bis ca. zu einem Durchmesser von ca. 600 mm;
– Weiterschwenken des Wickeltransporthebelpaars 16 in die zweite Arbeitsposition;
– Ablage des Restwickels auf der ortsfesten Abwickelstelle 18;
– Abwicklung des Restwickels bis die Wickelwelle leergelaufen ist;
– gleichzeitiges Zurückschwenken des Wickeltransporthebelpaares 16;
– Aufnahme eines neuen Wickels (wie zuvor beschrieben) und;
– Anheben der Hubschwinge in die erste Arbeitsposition und Abwarten bis die Restrolle in der ortsfesten Abwickelstelle 18 leergelaufen ist;
– Stoppen der Maschine und der Abwickelvorrichtung;
– Abwickeln einer Lose;
– Durchschneiden der Bahn;
– Verlegung der Bahn 12 zum neuen Wickel 20, Ankleben der Bahn an den Wickel 20 und
– Starten der Maschine und der Abwickelvorrichtung 10.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008022697 A [0005]

Claims

Vorrichtung zum Abwickeln von bahnförmigem Material mit einer ersten und zumindest einer zweiten Abwickelstelle, in welcher erste und zweite Wickel des bahnförmigen Materials rotierbar lagerbar sind, wobei eine Abwickelstelle ortsfest und die andere Abwickelstelle bewegbar in der Vorrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Abwickelstelle eine Bremse aufweist, die über eine Zahnradpaarung mit dem aufgelegten Wickel des bahnförmigen Materials koppelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Abwickelstelle aus einem schwenkbaren Wickeltransporthebelpaar besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich an einem Wickeltransporthebel des Wickeltransporthebelpaares die Bremse angeordnet ist, wobei diese mit einer in dem Wickeltransporthebel gelagerten Welle verbunden ist, auf der ein Zahnrad sitzt, das mit einem zweiten Zahnrad einer Zahnradpaarung in Eingriff gehen kann, das an der Wickelwelle des im Wickeltransporthebelpaar aufgenommenen Wickels angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnform und/oder Anordnung der Zahnräder so gewählt ist, dass beim Einlegen oder der Übergabe des Wickels die Zahnräder der Zahnradpaarung zum Ankoppeln bzw. Abkoppeln im wesentlichen störungsfrei ein- und auskuppeln.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpaarung in dem Wickeltransporthebel über eine Abdeckung abdeckbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung der Zahnradpaarung einen einseitig schwenkbar angelenkten Deckel aufweist, dessen schwenkbare Seite über Magneten in der geschlossenen Stellung fixierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Abwickelstelle im Bereich ihrer Wickelwellenaufnahme eine Beschichtung aus einem die Rotation der Wickelwelle abbremsenden Material aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer Seite der ortsfesten Abwickelstelle eine mit der Wickelwelle unmittelbar zusammenwirkende Reibbremse angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbremse aus um die Welle legbare und manuell einstellbaren Klemmbacken besteht.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Sicherungen zur Sicherung des Wickels an den Wickeltransporthebeln vorgesehen sind.