DE10343423A1

DE10343423A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Ausschuss einer Materialbahn von einem Wickeltambour

Info

Publication number: DE10343423A1
Application number: DE2003143423
Authority: DE
Inventors: Robert Entenfellner; Franz Reisinger; Rudolf Beisswanger; Zygmunt Madrzak
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Eine Tambourablagestation (1) weist einen Wickeltambour (3) auf, der einen mit einem Wickel einer Materialbahn bewickelten Wickelkern (4) umfasst, wobei der Wickeltambour (3) durch eine Antriebseinrichtung (5) antreibbar ist. Eine an den Wickeltambour (3) anstellbare Schneideinrichtung (8) dient zum Entfernen des Wickels der Materialbahn, wobei der Wickeltambour (3) und die Schneideinrichtung (8) relativ zueinander bewegbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tambourablagestation mit einem Wickeltambour, der einen mit einem Wickel einer Materialbahn bewickelten Wickelkern umfasst, wobei der Wickeltambour durch eine Antriebseinrichtung antreibbar ist.

Bei der Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, wird üblicherweise eine endlose Bahn erzeugt und auf Wickeltamboure bis zum Erreichen eines gewünschten Durchmessers aufgerollt. Die aufgewickelte Materialbahn wird zur nachfolgenden Behandlung in einer Verarbeitungsmaschine, beispielsweise in einer Rollenschneidmaschine, einer Umrollmaschine, einem Kalander oder einer Streichmaschine, weitertransportiert und in einer entsprechenden Abrollvorrichtung wieder abgespult. Sowohl beim Auf- als auch beim Abwickeln dieser Wickeltamboure fallen bestimmte Mengen an Ausschussmaterial an, dessen Behandlung und Rückführung in den Produktionsprozess oft zu großen Behinderungen für den Produktionsprozess führt.

Bekannt sind Abrollvorrichtungen mit einer Bremse, bei denen der Ausschuss bahnbreit in einen Auflöser geleitet wird. Auch das Abrollen von Ausschuss in einer speziellen Abrollvorrichtung der Verarbeitungsmaschine ist bekannt. Ebenso gehört das Abschwarten von Ausschusslagen oder von Lagenpaketen von Hand in einer Abrollvorrichtung einer Verarbeitungsmaschine zum Stand der Technik. Auch in Volltambourablagestationen wird manuell eingegriffen, um Lagenpakete abzuschwarten.

In der US 4 906 334 wird ein Rollenstand beschrieben, von dem aus eine Papierbahn, die als Ausschuss angesehen wird, wieder einem Pulper (Auflöser) für den Aufbereitungsprozess zur Herstellung einer Faserstoffbahn zugeführt wird.

Die Nachteile des Standes der Technik bestehen darin, dass alle genannten Verfahren einen permanenten Personaleinsatz zur Durchführung und Überwachung bedingen. Die Ausschussbehandlung innerhalb des Transportsystems zwischen einem Maschinenroller und der Verarbeitungsmaschine kann zu Störungen und Verzögerungen im Materialfluss zur Herstellung der fertig veredelten Materialbahn führen.

Die manuelle Ausschussbehandlung ist oftmals mit besonderen Gefahren für das durchführende Personal verbunden und macht beispielsweise den Aufenthalt am Abwurfschacht erforderlich. Das Personal kann auch durch herabfallende Papierschwarten gefährdet werden. Ebenso ist allein der Zug, den die Materialbahn ausübt, eine Gefahr für das Personal, das sich in der Nähe der Materialbahn aufhalten muss.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und eine einfache Möglichkeit zur Beseitigung von Ausschuss einer Materialbahn schafft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine an den Wickeltambour anstellbare Schneideinrichtung zum Entfernen des Wickels der Materialbahn vorgesehen ist, wobei der Wickeltambour und die Schneideinrichtung relativ zu einander bewegbar sind. Gemäß der Erfindung ist kein manueller Eingriff mehr erforderlich. Die Tambourablagestation wird entweder von einem Tambourtransportsystem oder von einem Tambourkran beschickt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Von Vorteil ist eine Tambourablagestation, bei der die Schneideinrichtung ein Messer und ein Gleitelement umfasst. Die Schneideinrichtung weist ein erstes Messer oder Schneidelement mit hoher Schneidkraft, beispielsweise ein rotierendes Kreismesser, auf, das nach Bedarf in Kombination mit einem zweiten Schneidelement eingesetzt wird, das die Oberfläche des Wickelkerns schont, d. h. nicht zerkratzt oder Material abträgt. Dies wird erreicht durch die Kombination aus einer Messerklinge, die in einem Gleitelement eingebettet ist oder die auf ihrer dem Wickelkern zugewandten Seite eine Gleitschicht aufweist, die aus einem Material besteht, das weicher ist als die Oberfläche des Wickelkerns. Die Lagen des Wickels der Materialbahn werden somit zunächst von außen beginnend durch das erste Schneidelement, insbesondere das rotierende Kreismesser, abgetragen, bis sich nur noch ein Restwickel mit einem festgelegten Durchmesser auf dem Wickelkern befindet. Der festgelegte Durchmesser wird beispielsweise durch einen Sensor erkannt oder wird aufgrund eines Anschlags an der Schneideinrichtung festgestellt. Nach dem Erreichen des Durchmessers wird das Kreismesser abgestellt, und die weiteren Lagen des Wickels werden durch das zweite Schneidelement schonend abgetragen, so dass Beschädigungen des Wickelkerns vermieden werden. Dabei werden die Lagen zunächst durch das Gleitelement von dem Wickeltambour bzw. dem Wickelkern abgehoben und dann durch die Messerklinge durchgeschnitten. Das Gleitelement oder die Gleitschicht besteht beispielsweise aus Kunststoff.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn von dem Wickeltambour in einer Tambourablagestation der eingangs beschriebenen Art.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein effektives Verfahren zu schaffen, mit dem sich der Wickel der Materialbahn in kleine Stücke zerlegen lässt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schneideinrichtung unter einem spitzen Winkel oder unter einem 90°-Winkel bezüglich der Längsachse des Wickeltambours an die Mantelfläche angestellt ist und dass sich der Wickeltambour dreht, während der Wickeltambour und die Schneideinrichtung relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Wickeltambours verfahren werden. Durch gleichzeitige Drehbewegung des Wickeltambours und einer Traversiereinrichtung wird der Wickel in spiralförmige schmale, leicht behandelbare Streifenpakete aufgetrennt. Die Traversierbewegung wird zeitgleich mit dem Schneiden realisiert. Sie muss je nach Winkelstellung mit der Rotationsgeschwindigkeit des Wickeltambours synchronisiert werden. Die Traversierbewegung wird entweder durch die Schneideinrichtung oder durch den Wickeltambour oder durch eine Bewegung sowohl der Schneideinrichtung als auch des Wickeltambours in Längsrichtung erreicht.

Wenn nur der Wickeltambour traversiert und die Schneideinrichtung während des Schneidens stationär angeordnet ist, also nur radial zur Tambourachse verfahren wird, wird ebenso wie bei einer Traversierbewegung der Schneideinrichtung das Lagenpaket der Materialbahn in spiralförmige, schmale, leichter zu behandelnde Streifenpakete aufgetrennt, jedoch fallen die Streifenpakete nicht über die gesamte Breite des Wickeltambours an, sondern nur an derselben schmalen Stelle, an der die Schneideinrichtung positioniert ist. Dies hat den Vorteil, dass sich eine Öffnung zum Abtransport der Streifenpakete entsprechend kleiner gestalten lässt als bei der anderen Ausführungsform.

Falls der Wickeltambour einen großen Durchmesser hat und somit eine größere Restschwarte aufweist, wird das Traversieren mit dem rotierenden Schneidmesser wiederholt, bis sich nur noch eine Restschwarte mit einer geringen Dicke, beispielsweise im Bereich von fünf bis einhundert Millimetern, auf dem Wickelkern befindet.

Die Restschwarte bis zum Tambourkern wird dann entweder mit dem rotierenden Kreismesser in Kombination mit dem oberflächenschonenden Messer entfernt oder ausschließlich mit dem oberflächenschonenden Messer, das aus einer insbesondere aus Kunststoff bestehenden Gleitschicht und einer Messerklinge besteht. Die Gleitschicht gleitet zum Entfernen der letzten Restschwarte auf der Tambouroberfläche, ohne diese zu beschädigen, hebt die unterste Materialbahnlage an und führt diese zu der Messerklinge.

In einem alternativen Verfahren ist vorgesehen, dass zum Entfernen des Wickels der Materialbahn von dem Wickeltambour in der Tambourablagestation die Schneideinrichtung unter einem spitzen Winkel oder unter einem 90°-Winkel bezüglich der Längsachse des Wickeltambours an die Mantelfläche angestellt ist, dass der Wickel ringförmig von der Schneideinrichtung durchschnitten wird, wobei nach Durchführung jeweils eines ringförmigen Schnitts der Wickeltambour und die Schneideinrichtung relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Wickeltambours verfahren werden, dass nach Durchführung aller ringförmigen Schnitte der Wickeltambour und die Schneideinrichtung relativ zueinander um 90° in der horizontalen Ebene geschwenkt werden und dass anschließend der Wickel in Richtung der Längsachse geschnitten wird. Durch die gleichzeitige Drehbewegung des Wickeltambours und die Zustellbewegung der Schneideinrichtung wird das Lagenpaket ringförmig aufgetrennt. Während dieses Schneidvorgangs traversieren die Schneideinrichtung und der Wickeltambour nicht zueinander. Dieser Vorgang wird über die ganze Breite des Wickeltambours wiederholt. Anschließend wird die Schneideinrichtung axial zum Wickeltambour geschwenkt, und es werden die Ringe, die im ersten Schneidvorgang erzeugt wurden, aufgetrennt. Hierbei rotiert der Wickeltambour nicht. Auch bei diesem Verfahren fallen wieder schmale, leicht behandelbare Streifenpakete an.

Bei Wickeltambouren mit einer größeren Restschwarte wird dieser Vorgang mit dem rotierenden Scheibenmesser wiederholt, bis sich nur noch eine Restschwarte von geringer Dicke auf dem Wickeltambour befindet. Diese Restschwarte wird bis zum Wickelkern axial entweder mit dem rotierenden Scheibenmesser in Kombination mit dem oberflächenschonenden Messer oder ausschließlich mit dem. oberflächenschonenden Messer entfernt.

Der Abtransport der Streifenpakete erfolgt beispielsweise über einen Abwurfschacht, ein Förderband oder durch Absaugen direkt in den Auflöser oder mittels einer Zerkleinerungseinrichtung, um die Streifenpakete für den Weitertransport in Rohrleitungen aufzubereiten.

Insgesamt bestehen die Vorteile der Erfindung darin, dass an kritischen Stellen im Schlussgruppenzyklus einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn Zeit gewonnen wird, beispielsweise an der Abrollposition zur Rollenschneidemaschine. Das Bedienpersonal wird entlastet. Die Sicherheit in automatisierten Volltambourstrecken wird erhöht. Sicherheitsmaßnahmen werden vereinfacht, da eine geschlossene Abschrankung des Gefahrenbereichs möglich ist, was zu Kostenvorteilen durch die Einsparung von Sicherheitsmaßnahmen führt. Es kann sowohl Kern- als auch Außenlagenausschuss entsorgt werden.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Wickeltambours in Verbindung mit einer Schneideinrichtung,
2 die Schneideinrichtung aus 1 im Detail,
3 den Wickeltambour und die Schneideinrichtung in einer traversierenden Anordnung zueinander in einer seitlichen Ansicht,
4 die Anordnung nach 3 in der Draufsicht mit einer sinusförmigen Schnittlinie und
5 den Wickeltambour und die Schneideinrichtung bei einem Schneidvorgang, bei dem der Wickeltambour während des Schneidens in radialer Richtung nicht traversiert.
Eine Tambourablagestation 1 (1) umfasst einen auf einem Lagergestell 2 angeordneten Wickeltambour 3 mit einem Wickelkern 4 und dem auf dem Wickelkern aufgebrachten Wickel einer Materialbahn, beispielsweise einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn. Der Wickeltambour 3 hat entweder einen Kernantrieb oder wird über einen seitlich gelagerten Motor 5 über Zahnräder 6, 7 oder über einen Riemenantrieb 7a (3) angetrieben. An den Wickeltambour 3 ist eine Schneideinrichtung 8 in Richtung eines Doppelpfeils A schwenkbar angestellt. Die Schneideinrichtung 8 (1, 2) umfasst ein rotierendes Messer 9 sowie eine Messerklinge 10 und ein Gleitelement 11 in Form einer Leiste aus Kunststoff. Mit Hilfe der Dreh- oder Antriebseinrichtung 3 werden die Papier- oder Kartonlagen einzeln von dem Wickeltambour 4 abgewickelt.
In einer Anordnung wird die Schneideinrichtung 8 (3) unter einem spitzen Winkel oder einem Winkel von 90° bezüglich der Längsachse des Wickeltambours 2 an Wickel angestellt, während der Wickeltambour 2 sich dreht. Da zusätzlich der Wickeltambour 2 und die Schneideinrichtung 8 zueinander traversieren, d. h. parallel zur Längsachse des Wickeltambours 2 zueinander verfahren werden, entsteht bei der Projektion der Schnittlinie in der Ebene eine Sinuskurve 12 (4), wie eine Draufsicht auf den Wickeltambour 3 zeigt. Dabei ist die Schneideinrichtung 8 unter einem spitzen Winkel α bezüglich der Längsachse des Wickeltambours 3 an diesen angestellt.
In einer weiteren Alternative ist die Schneideinrichtung (5) an den Wickeltambour 3 unter einem rechten Winkel bezüglich der Längsachse angestellt. Der Wickeltambour 3 dreht sich, und das Schneidmesser 9 schneidet in einer Position 9.1 Ringe 13 in den Wickel, nachdem der Wickeltambour 3 und die Schneideinrichtung 8 jeweils nach dem Schneiden eines Rings 13 um eine Wegstrecke gegeneinander in Längsrichtung verschoben wurden. Die Bewegung in Längsrichtung wird entweder von dem Wickeltambour 3 ausschließlich, von der Schneideinrichtung 8 ausschließlich oder von beiden gemeinsam vollzogen.
Nachdem der gesamte Wickel in Ringen 13 durchschnitten ist, wird die ganze Schneideinrichtung 8 oder nur das Schneidmesser 9 um 90° gedreht und in eine Position 9.2 gebracht, in der es den Wickel in Längsrichtung durchschneidet, wobei entweder die Schneideinrichtung 8 an dem Wickeltambour 3 entlangfährt oder der Wickeltambour 3 in Längsrichtung verfahren wird. Es lassen sich mehrere Längsschnitte 14 durchführen, wenn der Wickeltambour 3 nach jedem Längsschnitt um einen kleinen Winkel rotiert. Während des Schneidens dreht sich der Wickeltambour 3 jedoch nicht.

1: Tambourablagestation
2: Lagergestell
3: Wickeltambour
4: Wickelkern
5: Motor
6: Zahnrad
7: Zahnrad
7.1: Riemenantrieb
8: Schneideinrichtung
9: Messer
9.1: Position
9.2: Position
10: Messerklinge
11: Geleitelement
12: Sinuskurve
13: Ring
14: Längsschnitt

Claims

Tambourablagestation (1) mit einem Wickeltambour (3), der einen mit einem Wickel einer Materialbahn bewickelten Wickelkern (4) umfasst, wobei der Wickeltambour (3) durch eine Antriebseinrichtung (5) antreibbar ist, und mit einer an den Wickeltambour (3) anstellbaren Schneideinrichtung (8) zum Entfernen des Wickels der Materialbahn, wobei der Wickeltambour (3) und die Schneideinrichtung (8) relativ zu einander bewegbar sind.
Tambourablagestation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung ein erstes Messer (9) und ein insbesondere mit einem zweiten Messer (10) verbundenes Gleitelement (11) umfasst.
Tambourablagestation (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messer ein Kreismesser (9) ist.
Tambourablagestation (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (11) aus einem weicheren Material als der Wickelkern (4), insbesondere aus Kunststoff, besteht.
Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn von dem Wickeltambour (3) in einer Tambourablagestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (8) unter einem spitzen Winkel oder unter einem 90°-Winkel bezüglich der Längsachse des Wickeltambours (3) an die Mantelfläche angestellt ist und dass sich der Wickeltambour (3) dreht, während der Wickeltambour (3) und die Schneideinrichtung (8) relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Wickeltambours (3) verfahren werden.
Verfahren zum Entfernen des Wickels der Materialbahn von dem Wickeltambour (3) in einer Tambourablagestation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (8) unter einem spitzen Winkel oder unter einem 90°-Winkel bezüglich der Längsachse des Wickeltambours (3) an die Mantelfläche angestellt ist, dass der Wickel ringförmig von der Schneideinrichtung (8) durchschnitten wird, wobei nach Durchführung jeweils eines ringförmigen Schnitts der Wickeltambour (3) und die Schneideinrichtung (8) relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Wickeltambours (3) verfahren werden, dass nach Durchführung aller ringförmigen Schnitte der Wickeltambour (3) und die Schneideinrichtung (8) relativ zueinander um 90° in der horizontalen Ebene geschwenkt werden und dass anschließend der Wickel in Richtung der Längsachse geschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (8) bei Erreichen einer Restschwarte des Wickels bis zum Wickelkern (4) mit Hilfe des Gleitelements (11) die Lagen des Wickels abträgt.