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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn von einer Wickelrolle für eine nachfolgende Maschineneinheit zur Bearbeitung der Materialbahn, deren Achszapfen in Achszapfen-Lagern mit drehbarem Außenring gelagert sind, mit einer Primär-Abrolleinrichtung, einer Sekundär-Abrolleinrichtung, einer zwischen Primär- und Sekundär-Abrolleinrichtung verlaufenden Transporteinrichtung sowie einer Klebe- und Trennvorrichtung, wobei die Primär-, die Sekundär-Abrolleinrichtung und die Transporteinrichtung für das Bewegen der Wickelrolle von der Primär- zur Sekundär-Abrolleinrichtung jeweils zwei parallel zueinander verlaufende und mit entsprechenden Gegenflächen der Außenringe der Achszapfen-Lager in Kontakt kommende Laufflächen aufweisen, die axiale Lage der Laufflächen der Primär- und der Sekundär-Abrolleinrichtung einstellbar ist und die Laufflächen der Primär- und der Sekundär-Abrolleinrichtung sowie die entsprechenden Gegenflächen der Außenringe eine den jeweiligen Außenring axial führende Gestalt haben.
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Abrollstationen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen zum kontinuierlichen Abwickeln einer Materialbahn von einer Wickelrolle und werden einer Maschine zur Bearbeitung der Materialbahn, beispielsweise einer Streichmaschine oder einem Kalander, vorgeordnet.
Eine bekannte Abrollstation umfasst eine Primär- und eine Sekundär-Abrolleinrichtung, die zum Führen einer Wickelrolle dienen. Eine volle Wickelrolle wird zunächst von der Primär-Abrolleinrichtung während des Abwickelns der Materialbahn geführt. Ab einem gewünschten Durchmesser der Wickelrolle wird diese von der Primär- zu der Sekundär-Abrolleinrichtung überführt.
Anschließend wird der Primär-Abrolleinrichtung eine neue, volle Wickelrolle zugeführt und die darauf aufgewickelte Materialbahn mit der von der Sekundär-Abrolleinrichtung geführten Wickelrolle ablaufenden Materialbahn verbunden, bevor diese vollständig abgewickelt ist. Hierfür ist eine Klebevorrichtung vorgesehen, die oft eine um eine Achse schwenkbare Klebewalze aufweist, über die die von der Sekundär-Abrolleinrichtung geführten Wickelrolle ablaufende Materialbahn zu der - in Laufrichtung der Materialbahn gesehen - nachfolgenden Materialbahn-Bearbeitungsmaschine geführt wird. Zum Verbinden der beiden Materialbahnen miteinander wird die Klebewalze verschwenkt und an die von der Primär-Abrolleinrichtung geführte Wickelrolle gepresst. Gleichzeitig wird die von der Sekundär-Abrolleinrichtung geführten Wickelrolle ablaufende Materialbahn mittels einer Schneideinrichtung abgetrennt.
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Bei einer anderen aus der
EP 1 798 172 bekannten Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn, wird diese nach dem Abwickeln durch eine oder mehrere Schneideinrichtungen in Längsrichtung geschnitten und in Einzelbahnen unterteilt, um dann auf Wickelhülsen zu sogenannten Versandrollen aufgewickelt zu werden. Hierzu dienen beispielsweise Stützwalzen- oder Tragwalzen-Wickelmaschinen. Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen zwei angetriebene Tragwalzen auf, auf denen die Wickelrollen beim Aufwickeln nebeneinander mit fluchtenden Hülsen aufliegen. Die Tragwalzen-Wickelmaschinen weisen eine Rollenausstoßvorrichtung auf, die bei einem Rollenwechsel einen Satz fertiggewickelter Wickelrollen aus dem von den beiden Tragwalzen gebildeten Walzenbett ausstoßen. Der fertige Satz Wickelrollen wird dabei von der Ausstoßvorrichtung über den Scheitel einer Tragwalze hinweg auf eine Absenkbühne gedrückt.
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Für den Transport von der Primär- in die Sekundär-Abrollstation werden zum Beispiel um eine Achse schwenkbare Schwenkarme eingesetzt, die auf beiden Seiten der Wickelrolle angreifen und diese mittels einer Schwenkbewegung an die Sekundär-Abrolleinrichtung überführen.
Alternativ gibt es auch die Möglichkeit die Achszapfen der Wickelrolle auf mehreren hintereinander angeordneten Schienen der Primär-, der Sekundär-Abrolleinrichtung sowie der Transporteinrichtung zu bewegen.
Da die Wickelrollen bezüglich der axialen Lage der aufgewickelten Materialbahn sich wenn auch geringfügig voneinander unterscheiden können, sind die Primär-, die Sekundär-Abrolleinrichtung sowie die Transporteinrichtung mit ihren Schienen axial verstellbar, was relativ aufwendig ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand für die Abrollung der Materialbahn zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Transporteinrichtung feststeht und ihre Laufflächen und/oder die entsprechenden Gegenflächen der Außenringe der Achszapfen-Lager dem jeweiligen Außenring zumindest einen dem Umfang der axialen Einstellung der Laufflächen der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung entsprechenden axialen Freiraum bieten.
Durch den Wegfall der axialen Verstellbarkeit der Transporteinrichtung vereinfacht sich die Konstruktion wesentlich.
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Erfahrungsgemäß kann die axiale Lage der als zylindrische Hülse ausgebildeten Außenringe der Achszapfen-Lager zweier Wickelrollen um bis zu 75 mm oder mehr voneinander abweichen.
Die exakte, axial justierte Weiterführung der abgewickelten Materialbahn wird wie bisher durch die axiale Einstellbarkeit der Lage der Lagerung der Primär- und der Sekundär-Abrolleinrichtung gewährleistet.
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Der Transport der Wickelrolle vereinfacht sich, wenn die Laufflächen der Primär-, der Sekundär-Abrolleinrichtung sowie der Transporteinrichtung horizontal verlaufen oder geringfügig in Transportrichtung geneigt sind.
Dabei wird die horizontale Bewegung der Wickelrolle auf den Laufflächen meist von Linearschlitten unterstützt.
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Für die einfache Zuführung von der Primär-Abrollstation zur Transporteinrichtung sowie von dieser zur Sekundär-Abrollstation ist es vorteilhaft, wenn die Außenringe der Achszapfen-Lager der Wickelrolle in der Primär- sowie der Sekundär-Abrolleinrichtung auf jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Laufschienen geführt sind.
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Zur Sicherstellung der axialen Führung der Wickelrolle während ihres Rollens auf den Laufschienen sollten die Außenringe der Achszapfen-Lager der Wickelrolle jeweils eine komplementäre Umfangsnut besitzen, in welche die entsprechende Laufschiene der Primär- sowie der Sekundär-Abrolleinrichtung hineinragt.
Zur Gewährleistung des Freiraums bezüglich der axialen Lage der Achszapfen-Lager der Wickelrolle innerhalb der Transporteinrichtung kann es dann vorteilhaft sein, wenn die Laufflächen der Transporteinrichtung ebenfalls als Laufschienen ausgebildet sind, die in die Umfangsnut des entsprechenden Außenringes hineinragen, wobei die Laufschienen der Transporteinrichtung allerdings eine wesentlich geringere Breite als die Laufschienen der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung haben.
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Alternativ hierzu ist es ebenso von Vorteil, wenn die Außenringe der Achszapfen-Lager jeweils einen Umfangsring besitzen, der in eine komplementäre Nut der entsprechenden Lauffläche der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung hineinragt.
Für den axialen Freiraum im Bereich der Transporteinrichtung sollte in diesem Fall der Umfangsring der Außenringe der Achszapfen-Lager jeweils in eine Nut der entsprechenden Lauffläche der Transporteinrichtung hineinragen, welche aber eine wesentlich größere Breite als die Nuten der entsprechenden Lauffläche der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung hat.
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Abweichend hiervon lässt sich eine Führung der Achszapfen-Lager im Bereich der Transporteinrichtung unabhängig von der axialen Lage der Wickelrolle ebenso vorteilhaft erreichen, wenn sich die Gegenflächen der Außenringe der Achszapfen-Lager für die Laufflächen der Transporteinrichtung von denen für die entsprechenden Laufflächen der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung unterscheiden. Dabei ist es zur Vereinfachung der Konstruktion meist von Vorteil, wenn die Laufflächen der Transporteinrichtung unter den Laufflächen der Primär- und/oder der Sekundär-Abrolleinrichtung liegen.
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Eine breite Lauffläche der Transporteinrichtung sichert dabei das Rollen der Außenringe der Achszapfen-Lager unabhängig von der möglichen, axialen Lage derselben zusätzlich.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
- 1 bis 5: jeweils schematische Seitenansichten einer Vorrichtung zum Abwickeln einer Wickelrolle 2,3 einer Materialbahn 1 in verschiedenen Stadien des Abwickelvorgangs;
- 6: eine Seite der Abwickelvorrichtung mit dem zu führenden Außenring 10 der Achszapfen-Lager 18 der Wickelrolle 2,3 und
- 7 bis 10: verschiedene Möglichkeiten zur axialen Führung der Außenringe 10 in der Primär- 5 sowie der Sekundär-Abrolleinrichtung 6.
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In einer Vorrichtung mit zwei Abrolleinrichtungen 5,6 zum Abwickeln von Wickelrollen 2,3 wird während des Abwickelvorgangs gemäß 1 von der vollen Wickelrolle 2 in der Primär-Abrolleinrichtung 5 durch einen ersten Antrieb eine Materialbahn 1 abgewickelt.
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Gleichzeitig mit der noch vollen Wickelrolle 2 (Volltambour, „Mutterrolle“) wird die Wickelrolle 3, die im Wesentlichen bereits abgewickelt ist, in der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 durch einen zweiten Antrieb bis zum Ende einer Materialbahn 1 abgewickelt.
Der zweite Antrieb ist dabei von seiner Leistung so bemessen, dass sein Antriebsmotor zur Erzeugung eines kleinen Drehmoments gerade noch ausreicht, um die restliche Abwicklung der Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 in der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 zu ermöglichen.
Im Unterschied zu dem zweiten Antrieb ist der erste Antrieb so bemessen, dass sein Drehmoment ausreichend ist, um die Materialbahn 1 auch von der noch vollen Wickelrolle 2, die einen Durchmesser von beispielsweise 3500 mm und darüber aufweisen kann, abzuwickeln.
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Die Antriebe können stationär oder beweglich ausgeführt sein. Die abgewickelte Materialbahn 1 kann zur Stabilisierung des Bahnlaufs über eine oder mehrere Umlenkwalzen 9 umgelenkt werden.
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Die beiden Achszapfen 17 der Wickelrolle 2,3,4 besitzen hierbei jeweils ein Achszapfen-Lager 18 mit einem um den Achszapfen 17 drehbaren Außenring 10, insbesondere in Form eines Wälzlagers.
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In einem weiteren, in 2 gezeigten Schritt wird, kurz bevor die Materialbahn 1 von der Wickelrolle 3 abgewickelt ist, diese durch eine Klebe- und Trennvorrichtung 7 getrennt, um ein Ende der Materialbahn 1 mit einem Anfang der Materialbahn 1 der vollen Wickelrolle 2 zu verbinden. Dadurch ist die Wickelrolle 3 nun bereit, um, wie in 3 zu erkennen, aus der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 herausgehoben zu werden.
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Sodann wird die Wickelrolle 2 gemäß 4 in die Sekundär-Abrolleinrichtung 6 bewegt. Anschließend wird diese Wickelrolle 2 in der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 in der sich ursprünglich die Wickelrolle 3 befunden hatte, zu Ende abgewickelt.
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Währenddessen wird entsprechend 5 eine neue Wickelrolle 4 in die Primär-Abrolleinrichtung 5 gebracht, in der sich vorher die Wickelrolle 2 befunden hatte. Anschließend laufen dieselben Abwickelvorgänge ab, wie sie vorhergehend dargestellt wurden.
Während des gesamten Prozesses wird der Bahnzug geregelt, was Wickelfehlern entgegenwirkt.
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Über den bekannten und vorstehend beschriebenen Abwickelvorgang hinaus können natürlich noch ergänzende Abwickelvorgänge mit der Vorrichtung realisiert werden. Ein derartiger ergänzender Abwickelvorgang liegt beispielsweise dann vor, wenn die Anlage nach einem längeren Wartungsstillstand wieder angefahren werden soll.
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Nach der Abwickelvorrichtung erfolgt die Aufteilung der Materialbahn 1 in mehrere Einzelbahnen einstellbarer Breite mittels einer nicht dargestellten, bekannten Schneidpartie. Diese Einzelbahnen werden dann auf den in einem Wickelbett liegenden Hülsensatz zu Versandrollen aufgewickelt.
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Während des Abwickelns der Materialbahn 1 ist die Wickelrolle 2,3 in einer Fest-Lagerung der Primär- 5 bzw. der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 axial fixiert. Damit wird ein axiales Verlaufen der Materialbahn 1 während des Abwickelns und damit auch während des Schneidens der Bahn und dem Wiederaufwickeln der Teilbahnen verhindert.
Erreicht wird diese Lagerung gemäß 6 und 8 dadurch, dass die Außenringe 10 der Achszapfen-Lager 18 der Wickelrolle 2,3 in der Primär- 5 sowie der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 auf jeweils zwei parallel zueinander und horizontal verlaufenden Laufflächen 12 in Form von Laufschienen geführt sind. Für die axiale Führung der Wickelrolle 2,3 besitzen die Außenringe 10 der Achszapfen-Lager 18 der Wickelrolle 2,3 jeweils eine zu den Laufschienen komplementäre Umfangsnut 13, in welche die entsprechende Laufschiene der Primär- 5 bzw. der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 eingreift.
Um insbesondere während des Abwickelns eine Bewegung der Achszapfen 17 entlang der Laufschiene zu verhindern, sind die Achszapfen 17 oder ihre Achszapfen-Lager 18 in je einer Aufnahmegabel o.ä. gelagert.
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Da sich die Lage und Breite der aufgewickelten Materialbahn 1 von Wickelrolle 2,3 zu Wickelrolle 2,3 geringfügig unterscheiden kann, ist die axiale Lage der Lagerung, insbesondere jeder Laufschiene beider Abrolleinrichtungen 5,6 zur Anpassung an die Gegebenheiten der jeweiligen Wickelrolle 2,3 axial separat verstellbar.
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Die Primär-Abrolleinrichtung 5 und die Sekundär-Abrolleinrichtung 6 sind über eine Transporteinrichtung 8 miteinander verbunden, wobei die Transporteinrichtung 8 für die Außenringe 10 der Achszapfen-Lager 18 der Wickelrolle 2,3 zwei zwischen der Primär- 5 und der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 parallel zueinander und horizontal verlaufende Laufflächen 11 aufweist.
So können die Außenringe 10 der Achszapfen-Lager 18 innerhalb der Abrolleinrichtungen 5,6 auf den Laufschienen 12 und innerhalb der Transporteinrichtung 8 auf den Laufflächen 11 gleiten oder vorzugsweise rollen, was die Überführung der Wickelrolle 2 von der Primär-Abrolleinrichtung 5 in die Sekundär-Abrolleinrichtung 6 wesentlich vereinfacht.
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Zur Vereinfachung der Konstruktion steht die Transporteinrichtung 8 fest auf einem Fundament.
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Um den Transport der Wickelrolle 2,3 über die Transporteinrichtung 8 hinweg unabhängig von der axialen Lage der Laufschienen der Abrolleinrichtungen 5,6 zu ermöglichen, sind die Laufflächen 11 der Transporteinrichtung 8 wesentlich breiter als die Laufschienen der Abrolleinrichtungen 5,6.
Damit einhergeht, dass sich die mit der Lauffläche 11 der Transporteinrichtung 8 und die mit der Laufschiene der Primär- 5 sowie der Sekundär-Abrolleinrichtung 6 in Kontakt kommenden Gegenflächen eines Außenringes 10 voneinander unterscheiden.
Dies bedeutet, dass hier beide neben der Umfangsnut 13 liegenden Nachbarbereiche der Außenringe 10 als Kontakt- bzw. Gegenfläche für die Lauffläche 11 der Transporteinrichtung 8 fungieren und die Lauffläche 11 unterhalb der Oberseite der Laufschiene angeordnet ist.
Die Laufflächen 11 der Transporteinrichtung 8 sollten dabei so breit sein, dass die Kontakt- bzw. Gegenfläche 14 der Außenringe 10 unabhängig von der axialen Lage der Laufschienen der Abrolleinrichtungen 5,6 ausreichend groß für eine sichere Abstützung der Wickelrolle 2,3 ist.
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Im Unterschied hierzu zeigt 7 eine Ausführung, bei der auch die Laufflächen 11 der Transporteinrichtung 8 von Laufschienen gebildet werden, die in die Umfangsnut 13 der Außenringe 10 hineinragen. Allerdings sind die Laufschienen der Transporteinrichtung 8 wesentlich schmaler als die der Abrolleinrichtungen 5,6, so dass die Laufschienen der Transporteinrichtungen 8 ein ausreichend großes axiales Spiel innerhalb der Umfangsnut 13 für die axiale Justierung der Wickelrolle 2,3 haben.
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In Umkehrung der bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele besitzen die Außenringe 10 bei den 9 und 10 je einen Umfangsring 14, der in eine entsprechende komplementäre Nut 15 der Laufflächen 12 der Abrolleinrichtungen 5,6 hineinragt und so für die erforderliche axiale Führung sorgt.
Bei 9 besitzt auch die Lauffläche 11 der Transporteinrichtung 8 eine Nut 16, in die der Umfangsring 14 des jeweiligen Außenringes 10 ragt. Allerdings ist die Nut 16 der Transporteinrichtung 8 wesentlich breiter als die Nut 15 der Abrolleinrichtungen 5,6, was für die erforderliche axiale Freiheit im Bereich der Transporteinrichtung 8 sorgt.
Ergänzend zeigt 10 eine mögliche Weiterbildung von 9, wobei die Lauffläche 11 der Transporteinrichtung 8 keine axiale Begrenzung ähnlich dem in 8 dargestellten Beispiel aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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