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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Abrollvorrichtung zum Abrollen von Spulen eines bahnförmigen Materials, zum Beispiel für Pappspulen, die in Produktionslinien für Wellpappe verwendet werden.
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Stand der Technik
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In vielen technischen Gebieten besteht das Erfordernis, Spulen von bahnförmigem Material, das einer Umwandlungslinie zugeführt wird, abzurollen. Typischerweise werden Papierspulen zur Zufuhr für Produktionslinien für Wellpappe abgerollt, wobei zwei oder mehr Papierbahnen miteinander verbunden werden, wobei zuvor mindestens eine von diesen gewellt wurde, die zwischen zwei Decklagen angeordnet wird.
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DE-A-102010008906 und
US2012/0085483 beschreiben Produktionslinien für Wellpappe, die eine Anzahl von Abrollvorrichtungen zum Abrollen von Papierspulen verwenden.
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EP-A-968945 offenbart eine Abrollvorrichtung für diese Art von Anwendung. Die bekannten Abrollvorrichtungen umfassen typischerweise mindestens ein Paar Arme, die um eine horizontale Achse drehbar gelagert sind. Jeder Arm ist mit Spuleneingriffselementen versehen. Die Spule ist auf dem Boden angeordnet und wird durch die Reitstöcke der Arme aufgenommen, die sie von dem Boden zu einer Abrollposition herauf anheben. In dieser Position wird die Spule abgerollt. Üblicherweise wird die Spule durch Zug abgerollt, d. h. zum Beispiel durch Verwendung von Zugrollen, die dem Abroller nachgeschaltet angeordnet sind. Es ist ebenfalls möglich, motorisierte Reitstöcke oder periphere Abrollelemente, zum Beispiel Riemen, welche die Spule zur Rotation antreiben, zu verwenden.
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Diese Art von Abrollern weist häufig eine symmetrische Struktur auf, mit zwei Paaren von Armen, die auf den zwei Seiten der Vorrichtung angeordnet sind, um so zwei Spulen zur gleichen Zeit abzurollen.
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Kürzlich ist ein Bedarf entstanden, Abroller dieser Art vorzusehen, die drei Arme auf derselben rotierenden Welle aufweisen können, um zwei Spulen zur gleichen Zeit zu tragen, wobei jede dieser Spulen eine axiale Länge aufweist, die wesentlich geringer ist als die maximale axiale Abmessung der Spulen, die verarbeitet werden können, während sie mit nur zwei Armen getragen werden. Diese Vorrichtungen sind mit verschiedenen Arten von Mechanismen versehen, um den Aufbau des Abrollers zu modifizieren, wobei von einem Aufbau mit zwei Armen, die eine einzelne Spule tragen, zu dem Aufbau mit drei Armen, die zwei koaxiale Spulen zur selben Zeit tragen, und umgekehrt, gewechselt wird.
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Die bekannten Systeme, die zu diesem Zweck entwickelt wurden, sind besonders komplex. Es gibt zum Beispiel Abrollvorrichtungen, die das Zusammensetzen und Auseinandernehmen des dritten mittleren Arms, der zwischen den zwei Hauptarmen angeordnet ist, erfordern. Die Vorgänge zum Zusammensetzen und Auseinandernehmen sind lang und komplex und erfordern einen Hängekran oder andere Mechanismen, um den mittleren Arm zu entfernen.
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In anderen bekannten Vorrichtungen ist zwischen den zwei Hauptarmen ein dritter mittlere Arm bereitgestellt, der in einer zentralen Position angeordnet werden kann, um so, gemeinsam mit den zwei Hauptarmen, zwei Spulen zur selben Zeit zu tragen. Der mittlere Arm ist mit zwei gegenüberliegenden Reitstöcken versehen, von denen mindestens einer entfernt werden kann. Wenn nur eine Spule verarbeitet werden soll, wird der mittlere Arm versetzt und nahe einem der zwei Seitenarme gesetzt, wobei die zwei Reitstöcke entfernt werden. Der mittlere Arm wird mit einem der zwei Seitenarme in Eingriff gebracht. Auch in diesem Fall sind die Vorgänge zum Umwandeln des Abrollers, zum Umschalten von der Betriebsweise zum Abrollen einer einzelnen Spule zu der Betriebsweise zum Abrollen von zwei Spulen zur selben Zeit, lang und komplex. Die Komplexität dieser Vorgänge wird auch dadurch erhöht, dass der Abroller üblicherweise doppelt ist und die Konfiguration der Arme auf den zwei Seiten dieselbe sein soll, d. h. üblicherweise doppelte Spulen auf beiden Seiten des Abrollers abgerollt werden oder einzelne Spulen auf beiden Seiten des Abrollers abgerollt werden.
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Es besteht daher ein Bedarf für ein einfacheres und schnelleres System zum Konfigurieren des Abrollers gemäß speziellen Bedürfnissen und insbesondere zum Wechseln von einer Konfiguration, bei welcher beide Arme eine einzelne Spule tragen, zu der Konfiguration, bei der drei Arme zwei koaxiale Spulen, die zur selben Zeit abgerollt werden, tragen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Abrollvorrichtung zum Abrollen von Spulen eines bahnförmigen Materials bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Trägerstruktur; eine Welle, die sich um eine Drehachse dreht und durch die Trägerstruktur getragen wird; einen ersten Arm und einen zweiten Arm, die an die rotierende Welle torsionsgekoppelt sind, sodass sie mit dieser drehen; einen mittleren dritten Arm, der zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm angeordnet ist; eine Verbindungsstange, die an der Trägerstruktur drehbar gelagert ist und an dem dritten Arm eingehängt werden kann; Kopplungselemente zum Koppeln des dritten Arms an die rotierende Welle, die so konfiguriert sind, dass: sie den dritten Arm an die rotierende Welle koppeln, sodass der dritte Arm integral mit dem ersten Arm und dem zweiten Arm dreht; und alternativ zum Verbinden des dritten Arms mit der rotierenden Welle mittels einer gelenkähnlichen Verbindung. Auf diese Weise kann der dritte Arm, oder mittlere Arm, dieselben Bewegungen wie der erste und der zweite Arm durchführen, gesteuert mittels der rotierenden Welle, um so gleichzeitig zwei Spulen, die im Wesentlichen gemeinsam ausgerichtet sind, zu tragen. Die erste Spule wird durch den ersten Arm und durch den dritten Arm getragen, während die zweite Spule durch den dritten Arm und durch den zweiten Arm getragen wird. Wenn umgekehrt der dritte Arm von der rotierenden Welle hinsichtlich der Rotation freigegeben wird, ist er weiterhin mittels eines Gelenks mit der rotierenden Welle verbunden und ist weiterhin mit der Trägerstruktur mittels der Verbindungsstange verbunden, sodass der dritte Arm in einer Ruheposition verbleibt, in der er nicht mit einer einzelnen Spule, die mittels des ersten Arms und des zweiten Arm getragen und gehandhabt wird, störend zusammenwirkt.
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Mit dieser Anordnung bleibt der dritte Arm, oder mittlere Arm, immer mit der rotierenden Welle verbunden, sowohl wenn er in Kombination mit dem ersten und dem zweiten Arm zum Tragen von zwei Spulen zur selben Zeit verwendet wird als auch wenn er nicht verwendet wird und der erste Arm und der zweite Arm gemeinsam eine einzelne Spule, die zwischen ihnen angeordnet ist, tragen. Das Wechseln von einer Konfiguration zu der anderen ist extrem einfach, schnell und sicher für den Bedienenden.
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Die Vorrichtung umfasst in einer Ausführungsform einen ersten Arm mit einem ersten Eingriffselement für die abzurollenden Spulen und einen zweiten Arm mit einem zweiten Eingriffselement für die abzurollenden Spulen. Das erste und das zweite Eingriffselement liegen einander gegenüber, um gemeinsam in eine Spule, die zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm angeordnet ist und dadurch getragen wird, einzugreifen. Der erste Arm und der zweite Arm sind von einer erhöhten Position zu einer abgesenkten Position hinsichtlich der ortsfesten Struktur beweglich. Die Vorrichtung kann einen dritten Arm umfassen, der in einer mittleren Position zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm angeordnet und mit einem ersten mittleren Eingriffselement und mit einem zweiten mittleren Eingriffselement, einander gegenüberliegend und jeweils in Richtung des ersten Arms und des zweiten Arms gerichtet, versehen ist. Die mittleren Eingriffselemente sind eingerichtet, wie folgt zusammenzuwirken: das erste Eingriffselement, das durch den ersten Arm getragen wird, kann mit dem ersten mittleren Eingriffselement, das durch den dritten Arm getragen wird, zum Tragen einer ersten Spule zusammenwirken; das zweite Eingriffselement, das durch den zweiten Arm getragen wird, kann mit dem zweiten mittleren Eingriffselement zum Tragen einer zweiten Spule zusammenwirken. Der dritte Arm ist von einer erhöhten Position zu einer abgesenkten Position synchron mit dem ersten Arm und dem zweiten Arm beweglich, um so zwei Spulen zur selben Zeit anzuheben und abzusenken. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung Kopplungselemente zum Koppeln des dritten Armes an eine Welle, die um eine Rotationsachse parallel zu den Achsen der Spulen, die durch die Arme getragen werden, dreht. Die rotierende Welle steuert die Anhebe- und Absenkbewegung des dritten Arms. Die Kopplungselemente sind konfiguriert, alternativ: den dritten Arm an die rotierende Welle zu koppeln, sodass die rotierende Welle und der dritte Arm gemeinsam starr um die Achse der rotierenden Welle drehen; den dritten Arm an der rotierenden Welle eingehängt zu lassen, aber hinsichtlich der Rotation von dieser freigegeben. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Verbindungsstange zum Verbinden des dritten Arms mit der ortsfesten Struktur, sodass der dritte Arm, wenn der dritte Arm an der Rotationswelle und an der Verbindungsstange eingehängt ist, in einer zurückgezogenen Position hinsichtlich einer Spule, die durch den ersten Arm und durch den zweiten Arm getragen wird, gehalten wird, wenn die rotierende Welle dreht.
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In einigen Ausführungsformen ist die Verbindungsstange angeordnet, den dritten Arm und die ortsfeste Struktur nahe einem distalen Ende des dritten Arms zu verbinden, d. h. in einer Position, die von der Rotationsachse der rotierenden Welle entfernt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Verbindungsstange an der ortsfesten Struktur eingehängt sein, sodass sie um eine Achse, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse der rotierenden Welle ist, drehbar gelagert ist. Auf diese Weise bewirkt die Rotation der drehenden Welle um ihre eigene Achse, wenn der dritte Arm an der rotierenden Welle und an der Verbindungsstange eingehängt ist, dass die Verbindungsstange oszilliert, wobei der Arm an der Verbindungsstange und an der rotierenden Welle eingehängt ist. Der Arm wird in einer solchen Position gehalten, dass er niemals mit der Spule, die durch den ersten und durch den zweiten Arm getragen wird, störend wechselwirkt, unabhängig von der Winkelposition, die von der rotierenden Welle eingenommen wird, an welche der erste Arm und der zweite Arm torsionsgekoppelt sind.
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In einigen besonders bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Kopplungselement zum Koppeln des dritten Arms an die rotierende Welle einen ersten Stift und einen zweiten Stift. Einer der Stifte ist so konfiguriert, dass er aus einer Aufnahme zur gegenseitigen Verbindung zwischen dem Arm und der rotierenden Welle entfernbar ist, während der andere Stift ein Verbindungsgelenk zwischen dem dritten Arm und der rotierenden Welle bildet.
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In einigen Ausführungsformen ist auf der rotierenden Welle ein mittlerer Schlitten installiert, der axial entlang der rotierenden Welle beweglich ist und daran torsionsgekoppelt ist. Die Bewegung des Schlittens erlaubt das Einstellen des gegenseitigen Abstands zwischen dem dritten Arm und dem ersten Arm und dadurch zwischen dem dritten Arm und dem zweiten Arm, zum Beispiel gemäß der axialen Abmessung der Spulen. Die Kopplungselemente zum Koppeln des dritten Arms an die rotierende Welle sind zum Verbinden des dritten Arms mit dem Schlitten konfiguriert, der wiederum mit der rotierenden Welle torsionsverbunden ist, d. h. mit dieser rotiert. Somit ist der dritte Arm mit der rotierenden Welle mittels der Kopplungselemente auf eine indirekte Weise, durch den Schlitten, verbunden und ist mit dem Schlitten mittels einer gelenkähnlichen Verbindung oder einer starren Verbindung, gemäß der Betriebsweise, verbunden.
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In vorteilhaften Ausführungsformen ist der entfernbare Stift zum Bereitstellen einer gelenkähnlichen Verbindung zwischen der Verbindungsstange und dem mittleren Arm konfiguriert.
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In einigen Ausführungsformen können auch der erste Arm und der dritte Arm mit der rotierenden Welle auf eine einstellbare Weise entlang der Rotationsachse verbunden sein, zum Beispiel um deren axiale Position und somit den wechselseitigen Abstand einzustellen, zur Anpassung an die axiale Abmessung der Spulen.
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Wie unten unter Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben wird, kann die Vorrichtung symmetrisch konfiguriert sein, um eine oder zwei Spulen auf jeder der zwei gegenüberliegenden Seiten zu tragen, mittels einer doppelten Anordnung der drei Arme.
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Erfindungsgemäß ist gemäß einem wichtigen Aspekt eine Abrollvorrichtung, zum Abrollen von Spulen eines bahnförmigen Materials, vorgesehen, die Folgendes umfasst: eine ortsfeste Struktur; mindestens eine rotierende Welle, an die ein erster Arm und ein zweiter Arm torsionsgekoppelt sind, die jeweils mit einem ersten Eingriffselement und einem zweiten Eingriffselement zum Eingreifen in Spulen eines bahnförmigen Materials, die zwischen diesen angeordnet ist, versehen sind; einen dritten Arm, der in einer mittleren Position zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm angeordnet ist, der mit Eingriffselementen für die Spulen versehen ist und der mit der rotierenden Welle verbunden ist; Kopplungselemente zum Koppeln des dritten Arms an die rotierende Welle, die konfiguriert sind, alternativ:
- – den dritten Arm an die rotierende Welle torsionszukoppeln, sodass der dritte Arm gemeinsam mit der rotierenden Welle, dem ersten Arm und dem zweiten Arm dreht; und
- – den dritten Arm an der rotierenden Welle drehbar zu lassen;
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Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verbindungselement, z. B eine Verbindungsstange, zum Verbinden des dritten Arms mit der ortsfesten Struktur, sodass, wenn der dritte Arm an der rotierenden Welle drehbar ist und mit der ortsfesten Struktur verbunden ist, der dritte Arm in einer zurückgezogenen Position hinsichtlich einer Spule, die durch den ersten Arm und durch den zweiten Arm getragen wird, ist, wenn die rotierende Welle mit dem ersten Arm und dem zweiten Arm dreht.
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Merkmale und Ausführungsformen sind im Folgenden offenbart und sind weiter in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt, die einen integralen Bestandteil dieser Erfindung bilden. Die oben stehende kurze Beschreibung führt Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen dieser Erfindung auf, damit die folgende ausführliche Beschreibung besser verstanden werden kann und damit die vorliegenden Beiträge zur Technik besser gewürdigt werden können. Selbstverständlich gibt es andere Merkmale der Erfindung, die im Folgenden beschrieben werden und die in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt werden. In dieser Hinsicht ist klar, bevor mehrere Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erklärt werden, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und auf die Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung ausgeführt oder in den Zeichnungen dargestellt sind, beschränkt sind. Die Erfindung erlaubt andere Ausführungsformen und die Umsetzung und Ausführung auf unterschiedliche Arten. Es sollte auch klar sein, dass die Ausdrucksweise und Wortwahl, die hier verwendet wird, nur zum Zwecke der Beschreibung dient und nicht als einschränkend verstanden werden sollte.
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Ein Fachmann wird verstehen, dass die Konzeption, auf der die Offenbarung beruht, leicht als Basis zum Entwurf anderer Strukturen, Verfahren und/oder Systeme zum Ausführen der verschiedenen Zwecke dieser Erfindung verwendet werden kann. Es ist daher wichtig, dass die Ansprüche so betrachtet werden, dass sie solche äquivalenten Konstruktionen, insoweit sie nicht vom Geist und Umfang dieser Erfindung abweichen, einschließen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen, welche nicht beschränkende praktische Ausführungsformen der Erfindung zeigen, besser verständlich. Insbesondere zeigt in den Figuren:
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1 bis 3 axonometrische Ansichten, in unterschiedlichen Winkeln, der Vorrichtung in einer Ausführungsform;
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4 eine Vorderansicht der Vorrichtung der 1–3;
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5 einen Schnitt gemäß V-V in 4;
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6 eine Ansicht gemäß VI-VI in 4;
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7 eine Draufsicht des mittleren Arms, getrennt von der Vorrichtung;
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8 eine Ansicht und einen Teilschnitt gemäß VIII-VIII in 7;
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9 einen Schnitt gemäß IX-IX in 8;
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10 einen Teilschnitt gemäß X-X in 5;
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11 eine vereinfachte Draufsicht, die den Betrieb der Vorrichtung in zwei unterschiedlichen Konfigurationen zeigt;
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12A schematisch die Bewegung des mittleren Arms in Ruheposition;
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12B eine Seitenansicht des Großteils einer Spule, die durch die Seitenarme getragen wird, in zwei unterschiedlichen Winkelpositionen dieser letzteren, mit dem mittleren Arm in Ruheposition;
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13 eine Seitenansicht einer Gleitebene für das Bahnmaterial, das mittels des Abrollers abgerollt wird, und der entsprechenden Schneidsaugöffnungen; und
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14 eine Draufsicht gemäß XIV-XIV in 13.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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Die folgende ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen. Dieselben Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen identifizieren dieselben oder ähnliche Elemente. Außerdem sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die folgende ausführliche Beschreibung beschränkt die Erfindung nicht. Stattdessen wird der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche bestimmt.
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In der Beschreibung bedeutet der Bezug auf „die eine Ausführungsform” oder „eine Ausführungsform” oder „einige Ausführungsformen”, dass das besondere Merkmal, die besondere Struktur oder Eigenschaft, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform des offenbarten Gegenstands eingeschlossen ist. Daher bezieht sich das Vorkommen des Ausdrucks „in der einen Ausführungsform” oder „in einer Ausführungsform” oder „in einigen Ausführungsformen” an verschiedenen Stellen in der Beschreibung nicht notwendigerweise auf dieselbe(n) Ausführungsform(en). Weiterhin können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften auf jede geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden.
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In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform weist die Abrollvorrichtung, die als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, eine Struktur auf, die hinsichtlich einer senkrechten Ebene im Wesentlichen symmetrisch ist, um so Spulen auf beiden Seiten der Vorrichtung 1 zu tragen. In anderen Ausführungsformen kann der Aufbau symmetrisch sein, mit Tragearmen, die nur auf einer Seite der Vorrichtung angeordnet sind.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine ortsfeste Struktur 3. Die ortsfeste Struktur 3 kann ein Paar Seitenwände 5 und einen jeweiligen senkrechten Pfosten 7, der sich von jeder Wand erstreckt, aufweisen. Die senkrechten Pfosten 7 können mittels eines oberen Querträgers 9 verbunden sein. Die ortsfeste Struktur 3 kann weiter einen unteren Querträger 11 umfassen. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 eine erste Triade von Armen auf einer Seite und eine zweite Triade von Armen auf der gegenüberliegenden Seite hinsichtlich des Querträgers 9. Die Arme und die damit verbundenen Elemente sind für die beiden Seiten der Vorrichtung 1 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und im Allgemeinen wird nur eine der zwei Anordnungen von Armen beschrieben werden, da die andere im Wesentlichen spiegelähnlich ist.
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Insbesondere umfasst die Vorrichtung 1, auf jeder Seite, eine rotierende Welle 13 mit eine Rotationsachse A-A. Die Rotationsachse kann parallel zu den Querträgern 9 und 11 sein. Ein erster Arm 15 und ein zweiter Arm 17 sind mit der rotierenden Welle 13 torsionsverbunden. Die zwei Arme 15 und 17 drehen integral mit der rotierenden Welle 13 um die Achse A-A. Geeignete Aktoren können die Rotation der zwei Paare von Armen 15, 17 und der jeweiligen zwei rotierenden Wellen 13 steuern. Zylinder-Kolben-Aktoren 16 können zum Beispiel verwendet werden, verbunden, an 16A, mit der ortsfesten Abrollerstruktur und, an 16B, mit Anhängen 18, die mit der jeweiligen rotierenden Welle 13 integral sind.
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Der erste Arm 15 ist mit einem ersten Eingriffselement für eine abzuwickelnde Spule versehen. Das erste Eingriffselement, das als Ganzes mit der Nummer 19 bezeichnet ist, kann einen ersten Reitstock 21 umfassen, der zum Einführen in einen zentralen Kern der Spule konfiguriert ist. Der Reitstock 21 kann mit einer Bremse 23 zum Bremsen der Drehung des Reitstocks versehen sein und das bahnförmigen Material, das von der Spule, die vom Arm 15 und Arm 17 getragen wird, abgerollt wird, gespannt halten. Der Reitstock 21 ist mit einem Antriebsmechanismus zum Einführen in und Herausziehen aus dem zentralen Wicklungskern der Spule (nicht gezeigt) versehen. Dieser Antriebsmechanismus ist schematisch durch den Doppelpfeil f15 dargestellt. Der Antriebsmechanismus wird durch Verschieben des Arms 15 entlang der rotierenden Welle 13 mittels unten beschriebener Aktoren bereitgestellt. Nummer 25 bezeichnet einen Zylinder-Kolben-Aktor, der einen Auswerfer 26 zum Entfernen der Spule, oder von deren Wicklungskern, von den Reitstöcken steuert.
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Der zweite Arm 17 ist mit einem zweiten Eingriffselement für eine abzuwickelnde Spule versehen. Das zweite Eingriffselement, das als Ganzes mit der Nummer 27 bezeichnet ist, kann einen zweiten Reitstock 29 umfassen, der zum Einführen in einen zentralen Kern der Spule konfiguriert ist. Der Reitstock 29 ist hinsichtlich des Reitstocks 21 symmetrisch, d. h. die Reitstöcke liegen einander gegenüber, sodass der Reitstock 29 in den Wicklungskern einer Spule auf der gegenüberliegenden Seite hinsichtlich des Reitstocks 21 eingeführt werden kann. Der Reitstock 29 kann mit einer Bremse 31 zum Abbremsen der Drehung desselben Reitstocks 29 versehen sein und hält das bahnförmige Material, das von der durch die Arme 15, 17 getragenen Spule abgerollt wird, gespannt. Der Reitstock 29 ist mit einem Antriebsmechanismus zum Einführen in und Herausziehen aus dem zentralen Wicklungskern der Spule (nicht gezeigt) versehen. Dieser Antriebsmechanismus, der schematisch mittels des Pfeils f17 dargestellt ist, wird durch Verschieben des Arms 17 entlang der Welle 13 bereitgestellt. Ein Zylinder-Kolben-Aktor 33 steuert einen Auswerfer 34 zum Entfernen der Spule, oder von deren Wicklungskern, von dem Reitstock 29.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung ist im Wesentlichen dem äquivalent, was aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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An jeder der zwei rotierenden Wellen 13 ist ein dritter Arm installiert, der mit 35 bezeichnet ist und zwischen den Armen 15, 17 angeordnet ist. Der dritte Arm 35, ebenfalls in der Beschreibung unten als mittlerer Arm 35 bezeichnet, ist mit einem doppelten mittleren Eingriffselement für die abzurollenden Spulen versehen. In einigen Ausführungsformen umfasst dieser mittlere Arm 35 ein erstes mittleres Spuleneingriffselement 37, das einen Reitstock 38, der in Richtung des Reitstocks 21 des Arms 15 orientiert ist, umfasst, und ein zweites mittleres Spuleneingriffselement 39, das einen Reitstock 40 umfasst, der in Richtung des Reitstocks 29 orientiert ist.
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In vorteilhaften Ausführungsformen ist der mittlere Arm 35 indirekt, mittels eines Schlittens 45, mit der rotierenden Welle 13 verbunden. In einem zentralen Bereich davon trägt die rotierende Welle 13 ein Paar Führungen 46, in die zwei Schuhe 47, integral mit dem Schlitten 45, eingreifen. Durch Verschieben des Schlittens 45 gemäß dem Doppelpfeil f45 ist es möglich, die Position des mittleren Arms 35 entlang der Achse A-A der rotierenden Welle 13 einzustellen. Durch Verschieben des Schlittens 45 entlang der Führungen 46 ist es möglich, die wechselseitige Distanz zwischen dem Arm 35 und den zwei Armen 15, 17 einzustellen, sodass die Distanz zum Beispiel an die axiale Abmessung der Spulen angepasst werden kann.
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Auch die Arme 15, 17 jedes Paars sind auf der jeweiligen rotierenden Welle 13 angebracht, sodass sie axial entlang der jeweiligen rotierenden Welle 13 verschoben werden können. Zu diesem Zweck weist jede rotierende Welle 13 ein Paar kontinuierliche Führungen 49 parallel zu der Achse A-A der Welle auf, in welche die Arme 15, 17 eingreifen, sodass sie hinsichtlich der rotierenden Welle 13 torsionsverbunden, aber axial beweglich sind. Jeder Arm 15, 17 ist mit einem jeweiligen Aktor, zum Beispiel einem Zylinder-Kolben-Aktor 51, verbunden, der die Verschiebebewegung des jeweiligen Arms entlang der rotierenden Welle 13 steuert. Die Doppelpfeile f15 und f17 bezeichnen die axiale Bewegung der Arme 15, 17. In anderen Ausführungsformen können andere Arten von Aktoren verwendet werden, zum Beispiel ein elektrischer oder hydraulischer Motor, der eine Gewindestange im Eingriff mit einer Schraubenmutter steuert. Der Antriebsmechanismus f15 und f17 ermöglicht das Einstellen des gegenseitigen Abstands der zwei Arme 15, 17, des gegenseitigen Abstands der zwei Arme 15, 17 hinsichtlich des mittleren Arms 35 sowie der absoluten Position hinsichtlich der ortsfesten Struktur 3. Auf diese Weise kann die Vorrichtung an Spulen unterschiedlicher axialer Abmessungen angepasst werden.
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Wie im Folgenden beschrieben wird, kann der mittlere Arm 35 eine Arbeitsposition einnehmen, in der er sich in derselben Winkelposition wie die Arme 15, 17 befindet und mit der rotierenden Welle 13 torsionsverbunden ist. Unter dieser Bedingung drehen sich die Arme 15, 17 und 35 gemeinsam mit der rotierenden Welle 13, welche die Bewegung der Arme und somit das Anheben und Absenken eines Paars von Spulen steuert, von denen eine durch die Arme 15, 35 mittels der Reitstöcke 21, 38 getragen wird und die andere von den Armen 35, 17 mittels der Reitstöcke 40, 29 getragen wird.
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Der mittlere Arm 35 kann ebenfalls eine Ruheposition einnehmen, in der er weiterhin mit der Welle 13 verbunden ist, aber in einem Gebiet gehalten wird, in dem er nicht störend mit der Spule zusammenwirkt, die in diesem Fall durch die Arme 15, 17 mittels der Reitstöcke 21, 29 getragen wird. In 5 ist der Arm 35 auf der linken Seite in der Arbeitsposition und auf der rechten Seite in der Ruheposition gezeigt. In der axonometrischen Ansicht von 1 befindet sich der vordere mittlere Arm 35 in der Arbeitsposition, während sich der hintere mittlere Arm 35 in der Ruheposition befindet. In der axonometrischen Ansicht von 3 befinden sich beide mittlere Arme 35 in der Ruheposition. Es sollte klar sein, dass die Vorrichtung üblicherweise so konfiguriert ist, dass sich die Arme 35 beide in der Arbeitsposition oder beide in der Ruheposition befinden.
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Zu diesem Zweck ist der mittlere Arm 35 in einigen Ausführungsformen an der rotierenden Welle 13, und genauer gesagt an dem jeweiligen Schlitten 45, eingehängt und weist ein weiteres Kopplungselement auf, das selektiv betätigt oder deaktiviert werden kann, um den mittleren Arm 35 mit dem Schlitten 45 und somit mit der rotierenden Welle 13 torsionszuverbinden.
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Zu diesem Zweck ist in einigen Ausführungsformen (siehe insbesondere 5, 7, 8 und 9) ein erster Stift 55 bereitgestellt, der in einer Buchse 35A, integral mit dem jeweiligen Arm 35, und in zwei Durchgangslöcher 46, die in zwei Flanken 45A des Schlittens 45 bereitgestellt sind, eingeführt wird. Der Arm 35 ist daher mit dem Schlitten 45 mittels eines Gelenks verbunden, dessen Achse durch die Achse B-B (parallel zu der Achse A-A der rotierenden Welle 13) des ersten Stifts 55 definiert ist. Ein zweiter entfernbaren Stift 57 ist ebenfalls bereitgestellt, der in eine zweite Buchse 35B des Arms 35 und in ein weiteres Paar von Löchern 48, die in den Flanken 45A bereitgestellt sind, eingeführt wird.
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Wenn beide Stifte 55, 57 in die Buchsen 35A, 35B und die Löcher 46, 48 eingeführt werden, ist der Arm 35 mit dem Schlitten 45 torsionsverbunden. Da dieser Schlitten wiederum mit der Welle 13 torsionsverbunden ist, führt eine Drehung der rotierenden Welle 13 zu einer entsprechenden Drehung des Arms 35 und der Arme 15, 17.
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Wenn umgekehrt einer der Stifte 55, 57 entfernt wird, bleibt der Arm 35 mittels eines einfachen Gelenks mit der Welle 13 verbunden und kann daher, hinsichtlich dieser Welle, um eine Achse parallel zu der Achse A-A schwenken. Dieser Zustand ist geeignet, den Arm 35 in der Ruheposition zu halten. In der Praxis wird zu diesem Zweck der entfernbaren Stift 57 entfernt. Um diesen Vorgang zu erleichtern, kann der entfernbaren Stift 57 bevorzugt mit einem Griff 57A versehen sein.
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Um den Arm 35 in der Ruheposition zu halten, gibt es auf jeder Seite der ortsfesten Struktur 3 eine Verbindungsstange 61, die an 63 der ortsfesten Struktur 3 und insbesondere zum Beispiel an dem Querträger 9 eingehängt ist. Jede Verbindungsstange 61 hat ein Durchgangsloch 67 an deren distalem Ende, d. h. an dem Ende, das dem Gelenk 63 entgegengesetzt ist. Wenn sich der entsprechende Arm 35 in der Arbeitsposition befindet, ist die Verbindungsstange 61 ungenutzt und kann senkrecht angeordnet sein (siehe 1, 5, 6). Wenn der entsprechende Arm 35 in die Ruheposition gebracht und dort gehalten werden soll, wird er von dem Schlitten 45, und somit von der rotierenden Welle, hinsichtlich der Torsion freigegeben und um die Achse B-B des Stifts 55, der in seinem Sitz verbleibt und den Arm 35, mit einem Freiheitsgrad, mit dem Schlitten 45 verbunden hält, nach oben gedreht. Wenn die nach oben gedrehte Position erreicht worden ist, wird die jeweilige Verbindungsstange 61 um das Gelenk 63 nach oben gedreht, bis das Loch 67 mit einem Loch 35C, das an dem Arm 35, in einer Position nahe dem distalen Ende des Arms 35, d. h. nahe den Reitstöcken 38, 40, bereitgestellt ist, fluchtet. Um das Einführen des Stifts 57 zu erleichtern, kann jede Verbindungsstange 61 mit Führungsbuchsen 61A, 61B (siehe 10) versehen sein. Vorteilhafterweise sind die Führungsbuchsen 61A, 61B so konfiguriert, dass der Stift 57 nur von einer Seite und nicht von der anderen eingeführt werden kann. Zu diesem Zweck kann der Stift 57 ein konisches Ende gegenüber von dem Griff 57A aufweisen. Dies ermöglicht einen guten Schutz gegen die versehentliche Entfernung des Stifts 57, wie unten beschrieben.
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Vorteilhafterweise kann auf dem Querträger 9, an der Seite von jeder Verbindungsstange 61, eine Schutzwand 71 vorgesehen werden. Die Position der Schutzwand 71, die Abmessung des Arms 35 und der Verbindungsstange 61 sowie die Position des Lochs 35C und des Lochs 67 sind derart, dass es, mit einer Oszillationsbewegung des Arms 35 gemäß f35 (6) um die Achse B-B des Stifts 55, möglich ist, das Loch 35C über die Schutzwand 71 zu bringen und, durch Drehen der entsprechenden Verbindungsstange 61, es ebenfalls möglich ist, das Loch 67 dieser und die entsprechenden Führungsbuchsen 61A, 61B über die Wand 71 zu bringen. Wenn der Stift 57 durch das Loch 35C und die Führungsbuchsen 61A, 61B eingeführt worden ist, wird der Arm 35, so weit wie durch die Drehung der Verbindungsstange 61 erlaubt, abgesenkt. In der Endposition wird der Griff 57A des Stifts 57 zwischen der Verbindungsstange 61 und der Wand 71 angeordnet. Diese ist hinsichtlich der Verbindungsstange 61 so beanstandet, dass sie die versehentliche Entfernung des Stifts 57 verhindert. Auf diese Weise ist es unmöglich, den Stift 57 versehentlich zu entfernen und somit den Fall des Arms 35 zu bewirken. Der Stift 57 kann nur durch Anheben (Oszillation gemäß f35) des Arms 35, bis der Griff 57A wieder zugänglich ist, entfernt werden.
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Mit einer Vorrichtung, wie oben beschrieben, ist es möglich, Spulen unterschiedlicher axialer Länge handzuhaben, wie beispielsweise in der Draufsicht von 11 gezeigt. Zum Beispiel ist es durch Verwendung der Arme 15, 17 mit dem Arm 35 in Ruheposition (linker Teil von 11) möglich, eine Spule B1 relativ großer axialer Länge zu tragen. Der Abstand zwischen den Armen 15, 17 kann mittels der Aktoren 51 eingestellt werden, um ihn an die axiale Abmessung A1 der Spule B1 anzupassen. Umgekehrt können zwei Spulen B2, B3 mit geringeren axialen Abmessungen (A2, A3) gleichzeitig mittels der Triade von Armen 15, 17, 35, wie in dem rechten Teil von 11 gezeigt, getragen werden. Der gegenseitige Abstand der Arme 15, 17, 35 kann durch Bewegen der Arme 15, 17 mittels der Aktoren 51 eingestellt werden, während der mittlere Arm 35 durch die Spulen 62, 63 in die richtige Position geschoben wird.
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Die Struktur der Vorrichtung macht das Wechseln von einer zu der anderen der zwei Konfigurationen, die in den zwei Hälften von 11 gezeigt sind, leichter. Tatsächlich ist es nicht notwendig, Arme oder Reitstöcke der Vorrichtung zu demontieren. Es ist auch nicht notwendig, die zwei Arme zueinander zu bewegen, sodass die nutzbare Länge der Maschine verringert wird. Es ist ausreichend, wie unten beschrieben vorzugehen. Die Welle 13, die dem mittleren Arm 35 entspricht, der in die Ruheposition gebracht werden soll, dreht sich, wobei alle Arme 15, 17, 35 angehoben werden. Wenn die obere Position erreicht worden ist, entfernt der Bedienende den entfernbaren Stift 57 und führt ihn in die Führungsbuchsen 61A, 61B der Verbindungsstange 61 ein, wobei die Verbindungsstange 61 und der mittlere Arm 35 manuell in eine solche Position gebracht werden, dass die Buchsen 61A, 61B mit dem Loch 35C des Arms fluchten. Wenn der Stift 57 eingeführt worden ist, verbleibt der Arm 35 in der angehobenen Position, mit dem Griff 57A, der nicht zugänglich ist, dank der Schutzwand 71.
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An diesem Punkt kann die Vorrichtung normal arbeiten, wobei die Welle 13 sich um die Achse A-A dreht und die Arme 15, 17 sich integral mit der Welle drehen. Umgekehrt bleibt der mittlere Arm 35 in einer zurückgezogenen Position. Tatsächlich sind die Position des Stifts 55, des Lochs 35C und die Position und die Länge der Verbindungsstange 61 derart, dass, wenn sich die Welle 13 um die Achse A-A dreht, der mittlere Arm 35 eine Oszillations- und Translationsbewegung durchführt, da er mit der ortsfesten Struktur einerseits mittels der Verbindungsstange 61 und des Stifts 57 und andererseits mittels des Stifts 55, des Schlittens 45 und der Welle 13 verbunden ist. Die Oszillation wird durchgeführt, indem der Arm 35 immer außerhalb der Gesamtgröße der Spule, die durch die Arme 15, 17 getragen wird, für jegliche Winkelposition der rotierenden Welle 13 und daher der Arme 15, 17 gehalten wird. 12A zeigt schematisch zwei Winkelpositionen der Arme 15, 17, die durch Drehen der rotierenden Welle 13 eingenommen werden, und die entsprechende Roto-Translationsbewegung, die dadurch gemacht wird, dass der mittlere Arm 35 mittels der doppelten Beschränkung, die durch die Verbindungsstange 61 und den Stift 55 definiert ist, in der Ruheposition gehalten wird. 12B zeigt eine Spule B, getragen von den Armen 15, 17, mit dem mittleren Arm 35 in Ruheposition. Es sollte beachtet werden, dass für die unterschiedlichen Winkelpositionen der Arme 15, 17 und somit für die unterschiedlichen Positionen der Spule B die letztere niemals mit dem mittleren Arm 35 störend wechselwirkt.
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Um den mittleren Arm 35 in die Arbeitsposition zu bringen, müssen die umgekehrten Vorgänge ausgeführt werden.
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Wenn die Vorrichtung zum gleichzeitigen parallelen Abrollen zweier koaxialer Spulen konfiguriert ist, können die zwei bahnförmigen Materialien auf eine bekannte Weise in der Verarbeitungslinie, die dem Abroller nachgeschaltet ist, nahe zueinander bewegt werden. Diese zwei bahnförmigen Materialien werden dann entlang der Längsränder beschnitten und zum Beispiel einer einseitigen Klebemaschine (single facer) oder einer zweiseitigen Klebemaschine (double facer) zugeführt, bei der mehr bahnförmige Materialien durch Kleben verbunden werden. Die Längsbeschneidungen sollen entfernt werden und zu diesem Zweck werden Saugdüsen bereitgestellt, die entsprechend der Breite des bahnförmigen Materials eingestellt werden können. Zwei äußere Saugdüsen saugen die Abfallstreifen der äußeren Ränder ein. Eine zentrale Saugdüse saugt die zwei zentralen Abfallstreifen ein.
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Wenn die Vorrichtung zum Zuführen eines einzelnen bahnförmigen Materials, das von einer einzelnen Spule kommt, konfiguriert ist, wird dieses Material in Längsrichtung beschnitten und nur die zwei seitlichen Saugdüsen sind notwendig, um die beiden seitlichen Abfallstreifen einzusaugen und zu entfernen.
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Unter Bezug auf 11 sind die zwei Betriebsarten schematisch in dem linken Teil (einzelne Spule B1, einzelnes bahnförmigen Material N) und in dem rechten Teil (zwei Spulen B2, B3, zwei bahnförmige Materialien N2, N3) gezeigt. Drei Saugdüsen BA1, BA2, BA3 sind schematisch in derselben Figur gezeigt. Die seitlichen Düsen BA1 und BA2 saugen die Abfallstreifen R1, R2 des bahnförmigen Materials N1, das von der einzelnen Spule kommt, ein. In diesem Fall arbeitet die Düse BA3 nicht. Diese zentrale Saugdüse BA3 wird betätigt, wenn zwei bahnförmige Materialien N2, N3 parallel abgerollt werden. In diesem Fall werden die Abfallstreifen R3, R4 des bahnförmigen Materials N2 durch die Düsen BA1 und BA3 eingesaugt. Die Abfallstreifen R5 und R6, die an dem bahnförmigen Material N3 gebildet werden, werden durch die zentrale Düse BA3 bzw. durch die seitliche Düse BA2 eingesaugt.
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Um zu vermeiden, dass die zentrale Düse BA3 das Zuführen des bahnförmigen Materials N1 behindert, wenn der Abroller 1 zum Abrollen einer einzelnen Spule, die durch die Arme 15, 17 getragen wird, konfiguriert ist, kann eine Platte, dem Abroller nachgeschaltet, für das Gleiten des bahnförmigen Materials bereitgestellt werden, mit einem zentralen Fenster, unterhalb dessen die dritte Saugdüse BA3 angeordnet ist. Ein selektives Verschluss- und Öffnungssystem für das Fenster kann bereitgestellt werden. Die 13 und 14 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Gleitplatte P für das bahnförmige Material und die Saugdüsen, die wieder mit BA1, BA2, BA3 angegeben sind. Die Zufuhrrichtung des bahnförmigen Materials ist mit fN angezeigt. In einigen Ausführungsformen kann die zentrale Saugdüse BA3 in der Zufuhrrichtung fN des bahnförmigen Materials hinsichtlich der Düsen BA1 und BA2 vorwärts angeordnet sein.
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In einigen Ausführungsformen können mindestens die Düsen BA1 und BA2 in einer Richtung, die fast senkrecht zur Zufuhrrichtung fN ist, eingestellt werden.
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Vorteilhafterweise ist entlang der Gleitplatte P für das bahnförmigen Material ein Fenster 91 bereitgestellt, das mittels eines Öffnungs- und Verschlusssystems 92 geschlossen werden kann. Dieses System kann eine einzelne Tür umfassen, die sich zum Beispiel durch Drehen um eine horizontale Achse C-C, vorteilhafterweise quer zur Zufuhrrichtung fN des bahnförmigen Materials, öffnet.
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In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann das Öffnungs- und Verschlusssystem 92 für das Fenster 91 eine Anzahl von Öffnungs- und Verschlusselementen 93, unabhängig voneinander, umfassen. Jedes Öffnungs- und Verschlusselement 93 kann um eine Querachse C-C drehbar angebracht sein. Darüber hinaus kann jedes Öffnungs- und Verschlusselements 93 mit einem Aktor 95 versehen sein, der die Oszillation des Öffnung- und Verschlusselements 93 um die Achse C-C, unabhängig von den anderen, steuert. Dies ermöglicht es, ein Saugfenster zu öffnen, angeordnet über der zentralen Saugdüse BA3, wobei der Querschnitt und/oder die Querposition davon gemäß den Abmessungen und/oder der Querposition der Abfallstreifen R4, R5 (11) selektiv eingestellt werden kann.
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Die oben beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen sind ausführlich als Beispiele für Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden. Es wird dem Fachmann klar sein, dass Veränderungen, Varianten, Hinzufügungen und Auslassungen möglich sind, ohne jedoch von den Prinzipien, dem Umfang des Konzepts und der Lehre dieser Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Der Umfang der Erfindung soll daher ausschließlich basierend auf der breitesten Interpretation der anhängenden Ansprüche bestimmt werden, wobei diese Veränderungen, Varianten, Hinzufügungen und Auslassungen innerhalb dieses Umfangs eingeschlossen sind. Die Begriffe „umfassend”, ”umfassen” und dergleichen schließen das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte zusätzlich zu jenen, die spezifisch in einem Anspruch aufgeführt sind, nicht aus. Der Begriff „ein” oder „eine” vor einem Element, Mittel oder Merkmal eines Anspruchs schließt nicht das Vorhandensein einer Anzahl dieser Elemente, Mittel oder Merkmale aus. Wenn ein Anspruch einer Vorrichtung eine Anzahl von „Mitteln” beansprucht, können einige oder alle dieser „Mittel” durch eine einzelne Komponente, Element oder Struktur betrieben werden. Die Aufführung gegebener Elemente, Merkmale oder Mittel in individuellen abhängigen Ansprüchen schließt nicht die Möglichkeit des Kombinieren dieser Elemente, Merkmale oder Mittel miteinander aus. Wenn ein Verfahrensanspruch eine Reihenfolge von Schritten aufführt, ist die Reihenfolge, mit der diese Schritte aufgeführt sind, nicht bindend und kann geändert werden, wenn die jeweilige Reihenfolge nicht als bindend angegeben ist. Jegliche Bezugszeichen in den anhängenden Ansprüchen sind zum Erleichtern des Lesens der Ansprüche unter Bezug auf die Beschreibung und die Zeichnungen vorgesehen und beschränken nicht den Schutzumfang, der durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010008906 A [0003]
- US 2012/0085483 [0003]
- EP 968945 A [0004]
