DE202005020423U1

DE202005020423U1 - Rollenwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE202005020423U1
Application number: DE200520020423
Authority: DE
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2015-12-31

Abstract

Rollenwickelvorrichtung (1) zum Aufwickeln einer Materialbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf eine Wickelhülse (6) zu einer Wickelrolle (7), wobei die in einem Wickelbett (5) zwischen zwei Tragwalzen (3, 4) liegende Wickelrolle (7) stirnseitig auf jeweils einem Führungskopf (8) gelagert ist und wobei der jeweilige Führungskopf (8) entsprechend der Durchmesserzunahme der Wickelrolle (7) während des Betriebs der Rollenwickelvorrichtung (1) mittels einer ersten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung (9) vorzugsweise in vertikaler Richtung (R) bewegbar angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige, eine vordere Endlage (V) und eine hintere Endlage (H) aufweisende Führungskopf (8) mittels einer Morseverbindung (13) jeweils stirnseitig auf einer zweiten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung (14) angeordnet ist, die wiederum mit der ersten Bewegungseinrichtung (9) verbunden ist, und
dass die Morseverbindung (13) beim Fahren (F) des Führungskopfs (8) in die hintere Endlage (H) lösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenwickelvorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf eine Wickelhülse zu einer Wickelrolle, wobei die in einem Wickelbett zwischen zwei Tragwalzen liegende Wickelrolle stirnseitig auf jeweils einem Führungskopf gelagert ist und wobei der jeweilige Führungskopf entsprechend der Durchmesserzunahme der Wickelrolle während des Betriebs der Rollenwickelvorrichtung mittels einer ersten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung vorzugsweise in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet ist.
Materialbahnen müssen, bevor sie versandt werden können, zu Versand- oder Fertigrollen aufgewickelt werden. Als Rollenkerne werden hierfür üblicherweise Wickelhülsen verwendet, die vorzugsweise aus Pappe bestehen. Die Fertigrollen werden dadurch erzeugt, dass so genannte Mutter- oder Tambourrollen, die am Ausgang einer Papier- oder Kartonmaschine oder nach der Satinage der Materialbahn erzeugt werden, abgewickelt, in Längsrichtung geschnitten und dann jeweils auf Wickelhülsen aufgewickelt werden. Diese Wickelhülsen liegen in einem von zwei Tragrollen einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine gebildeten Wickelbett.
Im Fall einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine, wie sie beispielsweise in den beiden Druckschriften DE 200 13 319 U1 und EP 0 792 245 B1 beschrieben ist, ist mindestens eine der beiden Tragwalzen angetrieben. Auf diese Weise liegen entsprechend der Anzahl der aus der ursprünglichen Materialbahn durch Längsschnitte erzeugten einzelnen Materialbahnen mehrere Wickelhülsen nebeneinander in dem Wickelbett, auch wenn nachfolgend aus Gründen der einfachen Darstellung stets nur eine einzige Wickelhülse in Verbindung mit einem auf ihr aufgewickelten Materialbahnwickel angesprochen wird. Es ist jedoch auch möglich, lediglich eine einzige Wickelrolle in einer Doppeltragwalzen-Wickelmaschine zu wickeln.
Die Wickelhülsen, die je nach den Abmessungen der zu produzierenden Materialbahnwickel verschiedene Innendurchmesser haben können, werden über auswechselbare Führungsköpfe, welche mittels Bewegungseinrichtungen wenigstens in vertikaler Richtung geführt werden, axial im Wickelbett gehalten. Die derzeit verwendeten Hülsen weisen einen Innendurchmesser von 76 beziehungsweise 150 mm auf. Da. die Führungsköpfe im Regelfall an die Bewegungseinrichtungen angeschraubt sind, wird beim Auswechseln derselben mindestens ein Werkzeug benötigt. Die Auswechslung der Führungsköpfe ist somit zeitaufwendig und stets mindestens ein Werkzeug erfordernd.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rollenwickelvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Auswechslung der Führungsköpfe schneller und ohne Werkzeugbedarf durchgeführt werden kann. Zudem soll die Wickelrolle vereinfachter gelagert sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der jeweilige, eine vordere und eine hintere Endlage aufweisende Führungskopf mittels einer Morseverbindung jeweils stirnseitig auf einer zweiten und vorzugsweise steuerregelbaren Bewegungseinrichtung angeordnet ist, die wiederum mit der ersten Bewegungseinrichtung verbunden ist, und dass die Morseverbindung beim Fahren des Führungskopfs in die hintere Endlage lösbar ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Die Erfindung erbringt also durch die Verwendung einer leicht lösbaren Morseverbindung einen wesentlichen Zeitvorteil gegenüber den bislang verwendeten Schraubverbindungen. Weiterhin wird aufgrund der Lösung der Morseverbindung beim Fahren des Führungskopfs in seine hintere Endlage der Vorteil erreicht, dass kein Werkzeug zur Auswechselung der Führungsköpfe mehr benötigt wird, also gänzlich kein Werkzeugbedarf mehr besteht. Dies erspart zudem die frühere Ablage des Werkzeugs und ein mögliches, gegebenenfalls zeitaufwändiges Suchen desselben. Anzumerken ist, dass der Führungskopf während des normalen Betriebs der Rollenwickelvorrichtung zwischen der vorderen und der hinteren Endlage verfahren wird.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die erste und vorzugsweise steuer-/regelbare Bewegungseinrichtung ein in einer Linearführung geführter Führungsschlitten ist. Im Vergleich zu früheren Systemen reduziert dies die Anzahl an Bauteilen bzw. -gruppen bei gänzlich verbesserter Funktionalität. Möglicherweise störende, gar kritische Schwingungen verursachende Bauteile bzw. -gruppen sind nicht mehr vorhanden, wodurch wiederum die Verwendungsmöglichkeit der Rollenwickelvorrichtung verbessert wird.
Weiterhin wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die zweite und vorzugsweise steuer-/regelbare Bewegungseinrichtung eine mit einem Fluid betriebene Zylindereinheit, insbesondere ein Hydraulikzylinder, oder eine Spindeleinheit ist. Diese Arten der Bewegungseinrichtungen zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Funktionalität bei guter Runnability aus.
Der Führungskopf besteht bevorzugt aus einem die Wickelhülse aufnehmenden Führungselement und einem einen Teil der Morseverbindung bildenden Morsekegel. Der Morsekegel weist im Hinblick auf eine gute Klemmung bei einer guten Lösung eine Steigung zwischen 1° 25' und 1° 30,5'' (vgl. DIN 228, Teil 1, Mai 1987) auf. Selbstverständlich kann in weiterer Ausführungsform auch das Führungselement mit einer Morsehülse verbunden sein.
Damit die zweite Bewegungseinrichtung mit möglichst vielen unterschiedlichen Morseverbindungen verbindbar ist, ist sie bevorzugt unmittelbar oder mittelbar, insbesondere mittels eines Adapters, mit einer einen Teil der Morseverbindung bildenden Morsehülse verbunden.
Im Hinblick auf eine größtmögliche Reduzierung etwaig während des Betriebs der Rollenwickelmaschine wirkender Kräfte und Momente ist vorgesehen, dass zumindest die Morsehülse mittels einer Gleitlagerung, vorzugsweise mittels einer Lagerbüchse, im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung geführt ist. Damit werden insbesondere freie „Längen" minimiert.
Ferner ist zum Lösen der Morseverbindung beim Fahren des Führungskopfs in die hintere Endlage bevorzugt ein Anschlagsystem vorgesehen. Dies kann beispielsweise durch die äußeren Konturen des Führungskopfs, vorzugsweise des Führungselements, und der zweiten Bewegungseinrichtung, vorzugsweise dessen stirnseitigen Endes, oder durch ein im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung angeordnetes und beim Fahren des Führungskopfs in die hintere Endlage gegen denselben drückbares Anschlagelement, insbesondere einen Stift, gebildet sein. Diese beiden genannten Möglichkeiten dienen lediglich exemplarisch für eine Vielzahl an möglichen Ausführungsformen für das Anschlagsystem. Beide genannten Möglichkeiten zeichnen sich jedoch insbesondere durch eine hohe Praxistauglichkeit aus.
Zum Zwecke der Sicherstellung eines einwandfreien Betriebs der Rollenwickelmaschine wird weiterhin vorgeschlagen, dass eine Einrichtung zur Positionserkennung des Führungskopfs vorgesehen ist, die zumindest zeitweise ein der Position des Führungskopfs entsprechendes Signal erzeugt und an eine übergeordnete Steuerung/Regelung zur Positionierung der zweiten Bewegungseinrichtung weiterleitet. Dabei kann die Einrichtung zur Positionserkennung des Führungskopfs bevorzugt wenigstens einen optischen, mechanischen, magnetischen oder elektrischen Abstandssensor umfassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
1 eine stirnseitige Ansicht einer Rollenwickelvorrichtung mit einer Linearführung zur Lagerung einer Wickelrolle;
2 eine ausschnittsweise Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Rollenwickelvorrichtung; und
3 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rollenwickelvorrichtung der 2.
Die in der 1 in stirnseitiger Ansicht dargestellte Rollenwickelvorrichtung 1 zum Aufwickeln einer Materialbahn 2 umfasst zwei nebeneinander liegend angeordnete Tragwalzen 3, 4, wobei mindestens eine dieser beiden Tragwalzen 3, 4 angetrieben ist. Zusammen bilden sie ein Wickelbett 5 zum Aufwickeln der Materialbahn 2 auf eine Wickelhülse 6 zu einer Wickelrolle 7. Es versteht sich, dass anstelle einer einzigen Wickelrolle 7 eine Mehrzahl von in axialer Richtung nebeneinander liegenden Wickelrollen 7 in dem Wickelbett 5 aufgewickelt werden kann.
Entsprechend dem während des Betriebs der Rollenwickelvorrichtung 1 zunehmenden Durchmessers der Wickelrolle 7 ist jeweils ein stirnseitig die Wickelrolle 7 aufnehmender Führungskopf 8 jeweils mittels einer ersten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung 9 bewegbar angeordnet.
Die dargestellte erste Bewegungseinrichtung 9 umfasst eine Linearführung 10, die, wie dargestellt, eine einzige Führungsschiene 11 (vgl. 2) oder auch zwei Führungsschienen für einen Führungsschlitten 12 aufweist. Die Linearführung 10 ist in vertikaler Richtung R (Doppelpfeil) ausgerichtet, so dass der Führungskopf 8 ebenfalls in vertikaler Richtung R (Doppelpfeil) bewegbar ist.
Die 2 zeigt eine ausschnittsweise Perspektivdarstellung einer Rollenwickelvorrichtung 1.
Sie umfasst den eine vordere Endlage V (Pfeil) und eine hintere Endlage H (Pfeil) (vgl. 3) aufweisenden Führungskopf 8, der mittels einer nicht näher dargestellten Morseverbindung 13 stirnseitig auf einer zweiten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung 14 angeordnet ist, die wiederum mit der ersten, vorbeschriebenen Bewegungseinrichtung 9 verbunden ist.
Die zweite Bewegungseinrichtung 14 ist eine mit einem Fluid betriebene Zylindereinheit 15, insbesondere ein Hydraulikzylinder 15.1, samt Halterung 16. Sie ist vorzugsweise in senkrechter Ausrichtung mit der ersten Bewegungseinrichtung 9 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise über die Halterung 16 und den Führungsschlitten 12 mittels mindestens einer Schraubverbindung, gegebenenfalls ergänzt durch eine Stiftverbindung, erfolgen. In weiterer Ausgestaltung kann die zweite Bewegungseinrichtung 14 auch eine Spindeleinheit oder dergleichen sein.
Die 3 zeigt eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der Rollenwickelvorrichtung 1 der 2.
Der eine vordere Endlage V (Pfeil) und eine hintere Endlage H (Pfeil) aufweisende Führungskopf 8 ist mittels der Morseverbindung 13 stirnseitig auf der zweiten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung 14 angeordnet. Die zweite Bewegungseinrichtung 14 ist die mit einem Fluid betriebene Zylindereinheit 15, insbesondere der Hydraulikzylinder 15.1.
Der Führungskopf 8 besteht im Grunde aus einem die Wickelhülse 6 aufnehmenden Führungselement 17 und einem ein Teil der Morseverbindung 13 bildenden Morsekegel 18. Der Morsekegel 18 weist im Hinblick auf eine gute Klemmung bei einer guten Lösung eine Steigung zwischen 1°25' und 1°30,5' (vgl. DIN 228, Teil 1, Mai 1987) auf. Die Aufnahme der Wickelhülse 6 durch das Führungselement 17 erfolgt mittels eines zylindrischen Vorsprungs 19, der ein Teil des Führungselements 17 ist. Auf der Wickelhülse 6 wird die Materialbahn 2 zu der Wickelrolle 7 aufgewickelt.
Ferner ist die zweite Bewegungseinrichtung 14 mittelbar mit einer einen Teil der Morseverbindung 13 bildenden Morsehülse 20 verbunden. Die mittelbare Verbindung gemäß Darstellung erfolgt mittels eines Adapters 21, der an den entsprechenden Stellen mit einem Gewindebolzen 22 bzw. einem Außengewinde 23 versehen ist. Die Verbindung kann selbstverständlich auch unmittelbar, also direkt erfolgen.
Die Morsehülse 20 ist mittels einer Gleitlagerung 24 im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung 14 geführt. Die Gleitlagerung 24 kann beispielsweise als dargestellte Lagerbüchse 25 ausgeführt sein, die im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung 14 ortsfest angebracht ist. Die ortsfeste Anbringung der Lagerbüchse 25 kann beispielsweise mittels einer Pressung, einer Klebung, einer Verstiftung, eine Verschraubung oder dergleichen erfolgen.
Selbstverständlich kann die Morseverbindung 13 auch spiegelbildlich ausgebildet sein. So kann der Morsekegel 18 mit dem Adapter 21 und die Morsehülse 20 mit dem Führungselement 17 des Führungskopfs 8 verbunden sein.
Die Morseverbindung 13 ist nun beim Fahren F (Pfeil) des Führungskopfs 8 in die hintere Endlage H (Pfeil) lösbar. Dabei ist zum Lösen der Morseverbindung 13 beim Fahren F (Pfeil) des Führungskopfs 8 in die hintere Endlage H (Pfeil) ein Anschlagsystem 26 vorgesehen. Dieses Anschlagsystem 26 wird in der Darstellung durch die äußeren Konturen K1, K2 des Führungskopfs 8, vorzugsweise des Führungselements 17, und der zweiten Bewegungseinrichtung 14, vorzugsweise dessen stirnseitigen Endes 27, gebildet. Selbstverständlich kann das Anschlagsystem 26 in weiterer, jedoch etwas aufwändigerer Ausführung auch durch ein im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung 14 angeordnetes und beim Fahren F (Pfeil) des Führungskopfs 8 in die hintere Endlage H (Pfeil) gegen denselben drückbares Anschlagelement 28, insbesondere einen Stift 28.1, gebildet sein. Diese zweite Ausführungsmöglichkeit ist lediglich strichliniert angedeutet.
Zum Zwecke der Sicherstellung eines einwandfreien Betriebs der Rollenwickelmaschine 1 ist dabei eine Einrichtung 29 zur Positionserkennung des Führungskopfs 8 vorgesehen, die zumindest zeitweise ein der Position P (Pfeil) des Führungskopfs 8 entsprechendes Signal S erzeugt und an eine übergeordnete Steuerung/Regelung 30 zur Positionierung der zweiten Bewegungseinrichtung 14 weiterleitet. Die Einrichtung 29 zur Positionserkennung des Führungskopfs 8 umfasst wenigstens einen optischen, mechanischen, magnetischen oder elektrischen Abstandssensor 31.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Rollenwickelvorrichtung der eingangs genannten Art derart weitergebildet wird, dass die Auswechselung der Führungsköpfe schneller und ohne Werkzeugbedarf durchführbar ist. Zudem ist die Wickelrolle vereinfachter gelagert.

1: Rollenwickelvorrichtung
2: Materialbahn
3: Tragwalze
4: Tragwalze
5: Wickelbett
6: Wickelhülse
7: Wickelrolle
8: Führungskopf
9: Erste Bewegungseinrichtung
10: Linearführung
11: Führungsschiene
12: Führungsschlitten
13: Morseverbindung
14: Zweite Bewegungseinrichtung
15: Zylindereinheit
15.1: Hydraulikzylinder
16: Halterung
17: Führungselement
18: Morsekegel
19: Vorsprung
20: Morsehülse
21: Adapter
22: Gewindebolzen
23: Außengewinde
24: Gleitlagerung
25: Lagerbüchse
26: Anschlagsystem
27: Stirnseitiges Ende
28: Anschlagelement
28.1: Stift
29: Einrichtung
30: Steuerung/Regelung
31: Abstandssensor
F: Fahren (Pfeil)
H: Hintere Endlage (Pfeil)
K1: Äußere Kontur
K2: Äußere Kontur
P: Position (Pfeil)
R: Vertikale Richtung (Doppelpfeil)
S: Signal
V: Vordere Endlage (Pfeil)

Claims

Rollenwickelvorrichtung (1) zum Aufwickeln einer Materialbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, auf eine Wickelhülse (6) zu einer Wickelrolle (7), wobei die in einem Wickelbett (5) zwischen zwei Tragwalzen (3, 4) liegende Wickelrolle (7) stirnseitig auf jeweils einem Führungskopf (8) gelagert ist und wobei der jeweilige Führungskopf (8) entsprechend der Durchmesserzunahme der Wickelrolle (7) während des Betriebs der Rollenwickelvorrichtung (1) mittels einer ersten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung (9) vorzugsweise in vertikaler Richtung (R) bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige, eine vordere Endlage (V) und eine hintere Endlage (H) aufweisende Führungskopf (8) mittels einer Morseverbindung (13) jeweils stirnseitig auf einer zweiten und vorzugsweise steuer-/regelbaren Bewegungseinrichtung (14) angeordnet ist, die wiederum mit der ersten Bewegungseinrichtung (9) verbunden ist, und dass die Morseverbindung (13) beim Fahren (F) des Führungskopfs (8) in die hintere Endlage (H) lösbar ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und vorzugsweise steuer-/regelbare Bewegungseinrichtung (9) ein in einer Linearführung (10) geführter Führungsschlitten (12) ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und vorzugsweise steuer-/regelbare Bewegungseinrichtung (14) eine mit einem Fluid betriebene Zylindereinheit (15), insbesondere ein Hydraulikzylinder (15.1), oder eine Spindeleinheit ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskopf (8) aus einem die Wickelhülse (6) aufnehmenden Führungselement (17) und einem einen Teil der Morseverbindung (13) bildenden Morsekegel (18) besteht.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bewegungseinrichtung (14) unmittelbar oder mittelbar, insbesondere mittels eines Adapters (21), mit einer einen Teil der Morseverbindung (13) bildenden Morsehülse (20) verbunden ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Morsehülse (20) mittels einer Gleitlagerung (24), vorzugsweise mittels einer Lagerbüchse (25), im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung (14) geführt ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der Morseverbindung (13) beim Fahren (F) des Führungskopfs (8) in die hintere Endlage (H) ein Anschlagsystem (26) vorgesehen ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsystem (26) durch die äußeren Konturen (K1, K2) des Führungskopfs (8), vorzugsweise des Führungselements (17), und der zweiten Bewegungseinrichtung (14), vorzugsweise dessen stirnseitigen Endes (27), gebildet ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsystem (26) durch ein im Innern der zweiten Bewegungseinrichtung (14) angeordnetes und beim Fahren (F) des Führungskopfs (8) in die hintere Endlage (H) gegen denselben drückbares Anschlagelement (28), insbesondere einen Stift (28.1), gebildet ist.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (29) zur Positionserkennung des Führungskopfs (8) vorgesehen ist, die zumindest zeitweise ein der Position (P) des Führungskopfs (8) entsprechendes Signal (S) erzeugt und an eine übergeordnete Steuerung/Regelung (30) zur Positionierung der zweiten Bewegungseinrichtung (14) weiterleitet.
Rollenwickelvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (29) zur Positionserkennung des Führungskopfs (8) wenigstens einen optischen, mechanischen, magnetischen oder elektrischen Abstandssensor (31) umfasst.