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Die
Erfindung betrifft eine Rollenabwickelstation für Papierrollen mit einem Durchmesser
größer 2,5
m, innerhalb der Papierherstellung und/oder Papierverarbeitung,
wobei die Papierrollen auf einem Tambour zu einem Volltambour aufgewickelt
sind, der mit zwei, jeweils an seinen Enden befindlichen Lagerstellen
in zumindest einer Vorratsposition und in einer Abwickelposition
lager- und verriegelbar ist.
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Derartige
Rollenabwickelstationen für
die unterschiedlichsten Papier- und Kartonsorten sind beispielsweise
vor Offline-Kalandern oder Rollenschneidemaschinen bekannt.
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Der
Begriff Papierrolle beschränkt
sich aber nicht nur auf aufgewickelte grafische Papiere sondern
bezieht sich auf alle Papiersorten und ebenfalls auf Kartons. Im
weiteren Verlauf der Anmeldung sei ein Volltambour definiert als
ein Wickelkern (Tambour) mit zwei Lagerstellen, jeweils an jedem
Ende eine, auf dem Papier aufgewickelt ist. Dieses Papier wird zur
Weiterverarbeitung, beispielsweise in einem Kalander oder in einem
Rollenschneider, in der Abwickelposition abgewickelt und abgeführt, bis
der Volltambour vollständig
oder bis auf wenige verbleibende Papierlagen abgewickelt ist. Ein
solcher abgewickelter Tambour soll im Folgenden als Leertambour
bezeichnet werden.
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Wenn
ein Volltambour abgelaufen ist, muss er durch einen neuen Volltambour
ersetzt werden. Bei diesem Prozess kommt es zu erheblichen Verzögerungen
im Produktionsablauf.
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In
der Regel wird ein Leertambour heute abgebremst und die Papierbahn,
die zur nachfolgenden Bearbeitung geführt wird, in der weiterverarbeitenden Maschine
getrennt. In der Abwickelposition wird die Restbahn die noch mit
dem Leertambour verbunden ist, wieder aufgewickelt. Dazu müssen die
Antriebe in die andere Drehrichtung umgeschaltet werden. Der Leertambour
wird daraufhin mit Hilfe einer Tambouraushebeeinrichtung aus der
Abwickelposition herausgehoben. Die Tambouraushebeeinrichtung kann sich
dem Leertambour aus Sicherheitsgründen aber erst dann nähern, wenn
dessen Bewegung zum Stillstand gekommen ist. Tambouraushebeeinrichtungen an
sich sind bekannt. Die Palette reicht von in riesigen Hebeln gelagerten
Tambourhandlings mit Tambourspeicher oberhalb der Rollenabwickelstation
bis zu einfachen Hallenkränen,
die den Leertambour in Seilen aufnehmen und abtransportieren können. Erst wenn
ein Sicherheitsabstand des abtransportierten Leertambours erreicht
ist, kann ein Volltambour aus einer Vorratsposition in die Abwickelposition überführt werden.
Dies geschieht häufig über leicht
geneigte Schienen, wobei die Volltamboure, wenn sie in der Vorratsposition
entriegelt werden, von allein in die Abwickelposition rollen, wo
sie erneut verriegelt werden. Sobald dies geschehen ist, kann die
Papierbahn des neuen Volltambours aus der Abwickelposition der weiterverarbeitenden
Maschine zugeführt
werden.
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Von
zuvor erwähnten
Tambourhandlings ist es bekannt, dass die den Leertambour aus der
Abwickelposition hebenden Greifer derart stabil sind, dass in den
Hebeln ein weiterer Abwickelvorgang erfolgen kann. In ähnlicher
Bauweise werden auch Abwickelstationen auf dem Markt angeboten,
bei denen die Papierbahn des ausgehobenen und ablaufenden Leertambours
in sehr aufwändiger
Weise mit dem Neuanfang der Papierbahn eines Volltambours in der Abwickelposition
verbunden werden kann.
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Bei
vielen kleineren Papierherstellern und -verarbeitern ist ein derartiger
Aufwand nicht gewünscht.
Zudem reicht häufig
der Platz oberhalb der Abwickelstation nicht aus, um derart große Tombourhandlings überhaupt
installieren zu können.
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Es
ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, die Zykluszeiten bei einem
Tambourwechsel in einer Rollenabwickelstation zu verkürzen, wobei
kein zusätzlicher
Bauraum oberhalb der Scheitellinie des Volltambours in der Abwickelposition
bzw. Vorratsposition erforderlich ist.
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Die
Aufgabe wird bei einer Rollenabwickelstation gemäß dem Oberbegriff dadurch gelöst, dass in
der Verlängerung
der zumindest einen Vorratsposition in Richtung und hinter der Abwickelposition eine
Entnahmeposition für
einen Leertambour vorgesehen ist.
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Auf
diese Weise kann ein Leertambour aus der Abwickelposition in die
Entnahmeposition verbracht werden, ohne den Transport eines neuen
Volltambours aus der Vorratsposition in die Abwickelposition zu
behindern.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Abwickelposition und die Entnahmeposition
zumindest zeitweise über Schienen,
auf denen sich der Tambour abstützen kann,
verbunden sind.
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Tamboure über Schienen
zu rollen, ist eine erprobte und ausgereifte Technik, die problemlos
umgesetzt werden kann. Sind Vorrats-, Abwickel- und Entnahmeposition in Reihe geschaltet,
ist der Aufbau eines solchen Schienensystems besonders einfach zu
bewerkstelligen. Im einfachsten Fall reicht jeweils auf der linken
und der rechten Seite eine durchgehende Schiene von der Vorratsposition
bis zur Entnahmeposition.
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Mit
Vorteil ist dafür
gesorgt, dass die Entnahmeposition zwischen der Abwickelposition
und einer die abzuwickelnde Papierbahn weiterverarbeitenden Maschine
angeordnet ist.
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Da
in der Regel zwischen der Abwickelposition und der weiterverarbeitenden
Maschine während der
Produktionszeit, in der dieser Raum nicht durch Bedienpersonal betreten
werden darf, ein Freiraum vorhanden ist, kann dieser für eine Entnahmeposition genutzt
werden, ohne dass aufwändige
Tambourhandling-Einrichtungen vorgesehen werden müssen, die
zusätzlich
Bauraum oberhalb der Volltamboure beanspruchen.
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Es
ist günstig,
wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die dafür sorgt, dass die Bewegung
eines Volltambours von der Vorratsposition zur Abwickelposition
und die Bewegung eines Leertambours von der Abwickelposition zur
Entnahmeposition im Wesentlichen zeitgleich erfolgen.
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Mit
dem Einbringen des neuen Volltambours muss auf diese Weise nicht
mehr so lange gewartet werden, bis der Leertambour durch eine Tambouraushebeeinrichtung
der Abwickelposition entnommen wurde.
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Vorzugsweise
ist in der Entnahmeposition ein Hilfsantrieb mit dem Tambour koppelbar,
der dafür
sorgt, dass die bereits abgewickelte und geschnittene Papierbahn
wieder aufgewickelt wird.
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Die
Rückwicklung
der bereits abgewickelten Papierbahn wird demnach aus der Abwickelposition in
die Entnahmeposition verlagert. Auf diese Weise entfällt die
Wartezeit für
den Einsatz eines neuen Volltambours, in der der Leertambour die
bereits abgewickelte Papierbahn wieder aufnimmt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rollenabwickelstation.
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Die
Rollenabwickelstation 1 ist für die Papier herstellende und
Papier verarbeitende Industrie gedacht, in der Papierrollen mit
einem Durchmesser oberhalb von 2,5 m abgewickelt werden sollen.
Sie besitzt zwei parallele Schienen 7, von denen in der Seitenansicht
der Figur nur die vordere dargestellt ist. Jeder Tambour, der auf
den Schienen bewegt wird, besitzt an jedem Ende eine Lagerstelle,
mit der er auf jeweils einer Schiene aufliegt. Da die Schienen einen leichten
Neigungswinkel besitzen, können
die Tamboure darauf in einer Richtung abrollen.
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Die
Rollrichtung ist bestimmt durch die drei Positionen A, B und C.
Dabei bezeichnet A eine Vorratsposition, von denen auch mehrere
vorhanden sein können.
In dieser Vorratsposition A befindet sich während des Produktionsprozesses
ein Volltambour 5, also ein Tambour 4 (Wickelkern)
auf den eine Papierbahn 2 zu einer Papierrolle 3 aufgewickelt
ist. Über
bekannte Verriegelungsvorrichtungen 12 werden die Volltamboure
in der Vorratsposition A festgehalten. Als spezielle Verriegelungsvorrichtung
kann wenigstens eine Schiene 7 eine hochklappbare Brücke 13 besitzen.
Diese sorgt im hochgeklappten Zustand (gestrichelte Darstellung)
dafür,
dass der Volltambour nicht aufgrund des Gefälles der Schiene 7 in die
Abwickelposition B rollen kann. Außerdem wird auf diese Weise
dem Bedienpersonal ermöglicht,
zur Wartung in den Raum zwischen den Schienen 7 gelangen
zu können.
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In
der leeren Abwickelposition B wird ein Volltambour 5 aus
der Vorratsposition A beispielsweise mit einer Wippe 14 aufgefangen,
die nach einem Verschwenken ebenfalls den Volltambour in der Abwickelposition
B verriegelt. In dieser Situation kann ein symbolhaft dargestellter
Antrieb 19 für
den Volltambour eingekuppelt werden.
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Aus
dieser Abwickelposition B wird die Papierbahn 2 ggf. über Leitwalzen 16 in
die weiterverarbeitende Maschine 9 geführt, die beispielsweise ein Kalander
oder ein Rollenschneider sein kann.
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Die
Papierbahn wird im Folgenden mit Produktionsgeschwindigkeit abgewickelt,
bis der Tambour 4 nahezu kein Papier mehr aufweist. Dies
kann über
nicht dargestellte Sensoren (die beispielsweise das Gewicht oder
auf optischem Weg den Durchmesser der Papierrolle erfassen) geschehen.
Dieses Messsignal wird an eine Steuerung 8 weitergeben, die
das Abbremsen des Antriebs 19 veranlasst.
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Ein
Querschneidemesser 11 vor oder in der weiterverarbeitenden
Maschine 9 trennt die Papierbahn.
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Um
die Wechselzykluszeit von Leer- und Volltambour zu verkürzen, wird
bereits in oder vor diesem Augenblick des Querschneidens der Leertambour 6 in
die Entnahmeposition C gebracht.
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Gleichzeitig
wird ein neuer Volltambour 5 aus der Vorratsposition A
in die Abwickelposition B gerollt. Der neue Papierbahnanfang kann
bereits in die weiterverarbeitende Maschine 9 eingeführt werden, wenn
der Leertambour 6, der kurz zuvor in die Entnahmeposition
C verbracht wurde, noch das abgetrennte Ende der Papierbahn 2 aufwickelt.
Dazu ist eine Hilfsantrieb 10 an den Leertambour 6 ankuppelbar,
der diesen genau in der umgekehrten Drehrichtung antreibt wie er
in der Abwickelposition B gedreht wurde.
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Auf
diese Weise wird beim Wechsel eines Leer- zu einem Volltambour erheblich
an Wechselzeit eingespart, weil der Rückwickelvorgang der abgeschnittenen
Papierbahn in der Abwickelposition B entfällt.
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Die
Synchronisation der beiden „Durchreichungsvorgänge" des Leertambours 6 von
der Abwickelposition B zur Entnahmeposition C und des Volltambours 5 von
der Vorratsposition A zur Abwickelposition B wird über die
Steuerung 8 vollzogen, die auf die Verriegelungen 12 einwirkt.
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Oberhalb
des Scheitels 18 der Papierrollen 3 ist mit dieser
erfindungsgemäßen Ausgestaltung, nämlich die
Entnahmeposition C auf die gleiche Höhe wie die Vorrats- und die
Abwickelposition A und B zu bringen, völliger Freiraum für die Bewegung
von Hallenkränen 17 gegeben.
Mit einem solchen Hallenkran kann auch der Leertambour aus der Entnahmeposition
C herausgehoben werden, während
der Abwickelprozess des nächsten
Volltambours in der Abwickelposition B abläuft.
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Obwohl
ein Schienensystem die einfachste und preiswerteste Lösung darstellt,
kann die Weitergabe der Tamboure von Position zu Position ohne den
Grundgedanken der Erfindung zu verlassen auch durch Schwenkhebel
erfolgen, die eine Aufnahme für
das Tambourlager besitzen.
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- 1
- Rollenabwickelstation
- 2
- Papierbahn
- 3
- Papierrolle
- 4
- Tambour
- 5
- Volltambour
- 6
- Leertambour
- 7
- Schiene
- 8
- Steuerung
- 9
- weiterverarbeitende
Maschine
- 10
- Hilfsantrieb
- 11
- Querschneidemesser
- 12
- Verriegelungsvorrichtungen
- 13
- Brücke
- 14
- Wippe
- 15
- Steuerleitung
- 16
- Leitwalze
- 17
- Hallenkran
- 18
- Scheitelpunkt
der Papierrolle
- 19
- Antrieb
- A
- Vorratsposition
- B
- Abwickelposition
- C
- Entnahmeposition