DE2253179A1

DE2253179A1 - Kontinuierlich arbeitende abwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2253179A1
Application number: DE19722253179
Authority: DE
Inventors: Anton Rombout
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1973-06-20
Also published as: NL7117191A; GB1375273A; FR2165428A5; IT973681B

Description

VEREENIGDE OCTROOIBUREAUX

■S-GRAVENHAGE (HOLLAND)

BESCHREIBUNG

zur Patentanmeldung von

Anton, Rombout,

wohnhaft in
Oosterbeek (Niederlande),

betreffend:
Kontinuierlich arbeitende Abwickelvorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Abwickeln von auf Hülsen zu Rollen aufgewickeltem bahnförmigem Material, insbesondere Papierrollen, deren Hülsen durch in ihre Enden reichende, in Jochen frei drehbar gelagerte Konen unterstützt werden, welche Rollen durch mit ihrem Umfang in reibender Berührung zu bringende Mittel antreibbar bzw. abbremsbar sind, wobei Organe· angeordnet sind, unter Aufrechterhaltung der Bahnspannung das Bahnende einer praktisch völlig abgewickelten Rolle an den Bahnanfang einer abzuwickelnden Rolle zu befestigen und die Bahn hinter der Befestigungsstelle durchzuschneiden .

Eine solche Abwickelvorrichtung ist bekannt. Diese weist den Nachteil auf, dass der ortsfeste Umfangsantrieb zur Synchronisierung der Geschwindigkeit der neu zu verklebenden Papierrolle und der der ablaufenden Bahn, dieser Rolle nicht folgen kann beim Drehen des Rollensterns in die Klebestellung. Wenn die Papierrolle in diese Klebestellung gekommen ist, wird sie von einem zweiten ortsfesten Umfangsantrieb übernommen.

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In der Zeit, in der die Papierrolle sich zwischen diesen zwei Umfangsantriebsvorrichtungen befindet und keinen oder nicht genug Kontakt mit diesen Antriebsvorrichtungen hat, wird die Brems- bzw. die Beschleunigungsfunktion über die Spannkonen im Zentrum der Papierrolle übernommen.

In dieser Phase wird also der Umfangsantrieb nach einen Zentrumantrieb umgeschaltet. Dieser Zentrumantrieb weist den folgenden Nachteil auf.

Wenn in der Phase der Zentrumantreibung ein Schnellstopp durchgeführt werden muss mit den immer zunehmenden Bremsmomenten auf der Papierrolle mit den noch sehr oft angewendeten Hülsen mit kleiner Bohrung z.B. 76 mm, so wird das ein Verdrehen der Hülse in der Papierrolle oder ein Verdrehen der Hülse auf den Spannkonen mit sich bringen, die beide meistens unersetzbare Schaden zur Folge haben.

Bei den immer höheren Papierbahngeschwindigkeiten und grosseren Arbeitsbreiten moderner Rotationsdruckmaschinen; z.B. bei einer Papierbahngeschwindigkeit von 15 m/Sek., einem Rollendurchmesser von 1200 mm und einer Arbeitsbreite von I8OO mm soll bei einem Schnellstopp in 7,5 Sek. ein Bremsmoment von I50 mkp übertragen werden.

Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile zu beheben. Dazu ist die erfindungsgemässe kontinuierlich arbeitende Abwickelvorrichtung derart ausgebildet, dass die Mittel als endlose Bänder ausgeführt sind, welche Bander um Antriebswalzen und Stützwalzen gelegt sind, wobei jeweils eine Antriebswalze mit zugehöriger Stützwalze in Organen gelagert sind, deren gegenseitige Anordnung und die zu den Rollen derart geändert werden kann, dass unter Beibehaltung der Spannung in den Bändern, diese in Berührung mit dem Umfang abnehmenden Durchmessers der abzuwickelnden Rolle bis zum Hülsenumfang bzw. mit dem Umfang der noch aufzuwicklenden Rolle bleiben können.

Dadurch wird erreicht, dass die Berührung der Bänder mit dem Umfang der Rollen unter allen Umständen mit Beibehaltung der Spannung in den Bändern und in den Bahnen aufrechterhalten werden kann.

Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die Zeichnung, die ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel zeigt, wiedergegeben:

Es zeigen:

Die Figuren 1 bis einschl. k eine Seitenansicht und einen Teilschnitt in vier verschiedenen Lagen der Vorrichtung, teils schematisch wiedergegeben;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung;

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Fig. 6 einen Schnitt in derselben Richtung betrachtet wie in Fig.5;

Fig. 7 einen Schnitt, teilweise in Ansicht der Vorrichtung gemäss der Linie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt der unteren Hälfte, teilweise in Ansicht der Vorrichtung nach der Linie VIII-VIII in Fig..6.

Zunächst wird auf die Figuren 1 bis einschl. h hingewiesen, wobei bemerkt wird, dass für die entsprechenden Teile auch in den Figuren 5 bis einschl. 8 dieselben Bezugsziffern angewendet werden.

Die in den Figuren 1 bis einschl. h wiedergegebene Vorrichtung besteht aus zwei Jochen 1,2, von denen nur ein wiedergegeben und mit 1 bezeichnet ist. Die Joche sind verschiebbar und fixierbar auf im Querschnitt kreisförmigen zylindrischen hohlen Trägern ^,5· Diese Träger sind an beiden Enden an kreisförmigen Scheiben 6,7 befestigt, von denen nur die Scheibe 6 schematisch in den Figuren 1 und 2 wiedergegeben worden ist mittels des Teilkreises des Zahnkranzes längs ihrem Umfang. Die Scheiben sind um ihre Mitten 3 je rotierbar in einer nicht gezeichneten Stütze gelagert. Dieser Zahnkranz greift in das Ritzel 8-eines sog. Dreh-Motors ein, der über ein Verzogerungsgetriebe die Scheiben mit geringer Geschwindigkeit, und mit diesen die Joche walzen. Der Motor und das Verzogerungsgetriebe sind in den Figuren 1 bis einschl. k nicht wiedergegeben worden.

An ihren freien Enden tragen die Joche Stützkonen 9» von denen in den Figuren 1 und k in Querschnitt ein sichtbar ist. Diese Konen sind frei drehbar in den Jochenden gelagert und dazu bestimmt., in die Hülse 10 einer noch ganz aufgewickelten Papierrolle 11 oder einer teilweise abgewickelten Rolle 12 zu reichen, um diese Rolle zu tragen.

In den Scheiben 6 sind Antriebswalzen 13, 1U durch eine Steckachse drehbar gelagert, wobei jede Antriebswalze eine Stützwalze 15» 16 aufweist, die je an einem später zu beschreibenden Hebel gelagert sind, welcher Hebel um die Achse der Antriebswalzen geschwenkt werden kann. Um jeden Satz Antriebs- und Stützwalzen ist ein endloses Reibungsband 17» gelegt, die immer in reibender Berührung mit dem Umfang der Papierrollen 11, 12 gehalten wird, vorausgesetzt, dass diese Rollen durch die Konen getragen werden.

Die Abwickelvorrichtung arbeitet nunmehr wie folgt:

In Fig. 1 wird der Anfang der Abwicklung der Papierrolle 11 wiedergegeben. Die Papierbahn 19 läuft weiter über ortsfeste Walzen 20, 21, 22 und eine zwischen den Walzen 21 und 22 liegende Tänzerwalze 23. Mit 2U,25

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ist ein Satz Zugwalzen angegeben, welche Walzen die Bahn 19 einer nicht wiedergegebenen Verarbeitungsmaschine, wie einer Druckpresse, zufuhren.

Die Papierrolle 12 in Fig. 1 ist eine noch nicht in die Abwickelvorrichtung aufgenommene neue Rolle.

Um die Spannung in der Papierbahn auf dem richtigen Wert zu erhalten, wird die Rolle 11 durch das Reibungsband 17 mit der richtigen Geschwindigkeit in Rotation versetzt. Die Spannung in der Papierbahn kann noch reguliert werden durch die Wirkung der Tänzerwalze 23, die durch ihres Gewicht die Trume der Bahn zwischen den Walzen 21 und 22 straff hält.

Nach einiger.Zeit entsteht die Lage nach Fig. 2, in der die Papierrolle 11 teilweise abgewickelt worden ist und dadurch einen kleineren Durchmesser bekommen hat. Das Reibungsband 17 hat durch die verstellbare Lagerkonstruktion der Walzen 13> 15 dieser Durchmesserverkleinerung folgen können, und ist noch immer in antreibender Berührung mit dem Umfang der Rolle 11.

Inzwischen ist die Papierrolle 12 dadurch zwischen die Konen der Abwickelvorrichtung aufgenommen worden, dass zwei Walzen 26, 27, welche ein kurzes endloses Band 28 tragen, gehoben wurden, nachdem diese Rolle auf dieses Band gefahren worden ist mittels eines Wagens 29· Durch das Reibungsband 18 wird die Rolle 12 in Rotation versetzt. Je nachdem die Rolle 11 weiter abgewickelt wird, werden die Joche durch den Dreh-Motor über ein Ritzel 8 in Richtung der Pfeilen 32 (siehe Fig. 2) langsam gewälzt, wodurch die teilweise abgewickelte Papierrolle 11 die Stelle der neuen Rolle 12 einnimmt. Diese Lage wird in Fig. 3 gezeigt. Beide Rollen 11, 12 drehen jetzt mit derselben Umfangsgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit der Papierbahn hinter den Zugrollen 2k, 25 gleich ist. Wenn jetzt die Papierrolle 11 praktisch abgewickelt worden ist, so wird pneumatisch ein Bändersystem 26, 27, 28 an die ablaufende Rolle 11 gedruckt und dieses folgt der Papierrolle bis die Hülse mit dem Papierrest abgestellt worden ist, damit vermieden wird, dass die Papphülse beschädigt wird, beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl. Kurz vor dem Ende der ablaufenden Papierbahn, wobei die Papierrolle 11 praktisch bis auf die Hülse 10 abgewickelt worden ist, ist der Augenblick da, dass in bekannter Weise, über den gelagerten Schwenkarm 33, auf dem die Walze 3*+ gelagert ist, die noch gespannte, von der Rolle 11 herrührende Bahn an den Anfang der Bahn auf der Rolle 12 gedruckt wird.

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Dieser Anfang ist mit geeigneten Befestigungsmitteln, wie einer Anzahl in Umfangsrichtung verlaufender Streifen aus doppelseitig klebendem Band versehen, mit dem dieser Anfang von der Walze 3h an die noch gespannte Bahn geklebt wird. Wenn die Verbindung zustande gekommen ist, wirdt der Rest der von der Rolle 11 herrührenden Bahn durch ein auf dem genannten Schwenkarm unter der Walze 3^ angeordnetes in bezug auf diese Walze schwenkbares Messer 35 mit einem Betätigungsohr 36 abgeschnitten. Diese Lage wird in Fig. k wiedergegeben. Das Kleben und Abschneiden kann tatsächlich praktisch gleichzeitig erfolgen.

Weil die Rolle 12 dank der Reibungsband 17 immer mit der richtigen Umfangsgeschwindigkeit rotiert, kann die Papierbahn ungehindert weiterlaufen.

Jetzt wird unter Hinweis auf die Figuren 5 bis einschl. 8 die Konstruktion der Abwickelvorrichtung detaillierter beschrieben. Selbstverständlich sind für dieselben Teile in diesen Figuren die Bezugsziffern der Figuren 1 bis einschl. h angewendet. Weiter wird bemerkt, dass die Ansicht nach Fig. 5 und der Schnitt nach Fig. 6 in bezug auf die schematischen Figuren 1 bis einschl. h in entgegengesetzter Richtung wiedergegeben sind. Dabei ist in Fig. 5 die Rolle 11 teilweise abgewickelt, und in Fig. 6 die Rolle 11, nachdem sie ganz abgewickelt worden ist, weggelassen.

Fig. 5 zeigt die Klebewalze 3h in Ruhelage und Fig. 6 in Arbeitslage. Auch wird angegeben, wie das Messer in seine Arbeitslage oder zurück um die Achse der Walze 3^ geschwenkt werden kann. In der Ruhelage der Klebewalze und des Messers sind die Bezugsziffern mit einem Akzent versehen.

Aus Fig. 6 geht deutlich hervor, wie die Walzen 13 bzw. 1U angetrieben werden. Dies erfolgt von einem Zentralrad 37 mit abgeflachten Zähnen aus, das mit einem endlosen Zahnriemen 38, der zwei Zwischenräder 39 antreibt, im Eingriff ist. Endlose Zahnriemen ^O übertragen die Rotation auf die Antriebswalzen 13 und lh.

Die Antriebswalzen 13 und "\k sind mit ihren zugehörigen Stützwalzen 15 bzw. 16 auf den Enden eines zweiarmigen Hebels 1+1, hZ gelagert, dessen einander zugekehrte Enden durch einen Stift 1+3 scharnierend miteinander verbunden sind. Auf diese Scharnierverbindung sind nicht wiedergegebene Federmittel wirksam, die Arme H1, k2 möglichst fluchtend zu halten, damit die Spannung in den Reibungsbändern 17> 18 aufrechterhalten wird und deren Gestalt doch geändert werden kann im Zusammenhang mit der

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Durchmesserabnahme der von diesen Bändern angetriebenen Papierrollen.

In Fig. 5 lässt sich deutlich eine der beiden Stützen UU,U5 mit Lagern U6, UT erkennen, mit denen die Joche 1, 2 über die zylindrischen Träger U, 5 und die Scheiben 6, T über die mit diesen verbundenen Hohlzapfen U8, U9 unterstützt werden (siehe auch die Figuren 7 und 8). Diese Lager sind in der Zeichnung als Gleitlager abgebildet. Dagegen liegt kein Bedenken vor, weil die Rotation der darin befindlichen Zapfen nur sehr langsam erfolgt, wie das schon eher im Zusammenhang mit dem Antrieb der Scheiben durch einen Drehmotor erklärt worden ist.

Innerhalb dieser Hohlzapfen sind mittels Rollenlager 50, 51 Hohlachsen 52, 53 untergebracht, an jedem ihrer Innenenden das schon genannte Rad 37 und an ihren Aussenenden ein Rad oder Ritzel 5U mit abgeflachten Zähnen aufgekeilt ist. Die Ritzel 5U werden über Zahnriemen 55 durch nicht angegebene Motoren in Rotation versetzt zur Antreibung der Reibungsbänder 17, 18.

Mittels an den Hebelarmen U1 befestigter Ohren 56 kann die Relativlage in bezug auf die anderen Arme U2 mit an diesen Ohren angelenkten Kolbenstangen 57 pneumatisch arbeitender Kolbenzylindersysteme erreicht werden, wozu die Zylinder 58 dieser Systeme wieder den mit den Scheiben 6, 7 verbunden Stützen 59 angelenkt sind.

In Fig. 6 ist die Lage des Reibungsbandes an der Hülse 10 einer völlig abgewickelten Papierrolle wiedergegeben. Die Bezugsziffern sind dabei mit Akzenten versehen.

Durch die Hohlachse 52 wird die Luftleitung 60 hindurchgeführt zur Speisung der Zylinder 58 und der hier nicht wiedergegebenen pneumatischen Konusanpressung. Durch die Hohlachse 53 wird eine Gewindespindel hindurchgeführt, die mit den Jochen 1 und 2 verbunden ist, den gegenseitigen Abstand dieser Joche im Zusammenhang mit der Papierbreite einzustellen. An den Aussenenden dieser Elemente sind nicht eingezeichnete von Hand betätigbare Einstellmittel befestigt.

Damit Verzerren der zylindrischen Hohlträger U, 5 vermieden wird, sind darin Acnsen 62, 63 gesteckt, die mit ihren Enden über Rollenlager 6U in beiden Scheiben 6, 7 gelagert sind und ausserhalb dieser Lager je ein aufgekeiltes Ritzel 65 tragen.

Diese Ritzel 65 sind im Eingriff mit einem an den Lagern U6, U7 für die Hohlzapfen U8, U9 nicht drehbar verbundenen Zahnrad 66. Beim Walzen der Scheiben 6, 7 mit den damit verbundenen Teilen werden die Ritzel 65 gezwungen, alle mit denselben Drehgeschwindigkeiten, welche

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dieselben zurückgelegten Mittelpunktswinkel bestimmen, über die Zahnräder 66 zu rollen.

Zum Antreiben der Papierrollen der grössten Breite, und zwar von 18OO mm sind vier Paare Reibungsbänder angeordnet. Fig. 7 zeigt die zwei linken Paare der vier Paare Bänder 17 und Fig. 8 gibt die zwei rechten Paare der vier Paare Bänder 18 wieder.

Wird mit schmäleren Papierrollen gearbeitet, so muss der gegenseitige Abstand zwischen den Jochen dem entsprechend verkleinert werden, und können ein oder mehrere Bänderpaare in naheliegender, nicht näher beschriebener Weise neben die Joche geschoben werden.

Damit die !Papierbahn', die von der niedrigst liegenden Rolle herrührt, besser geführt werden kann, sind an den Scheiben 6, 7 Stützen 67 mit drehbaren Walzen 68 angeordnet.

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Claims

AHSPRUECHE

1. J Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Abwickeln von auf Hülsen u Rollen aufgewickeltem bahnförmigem Material, insbesondere Papierrollen, deren Hülsen durch in ihre Enden reichende, in Jochen frei drehbar gelagerte Konen unterstützt werden, welche Rollen durch mit ihrem Umfang in reibender Berührung zu bringende Mittel antreibbar bzw. abbremsbar sind, wobei Organe angeordnet sind, unter Aufrechterhaltung der Bahnspannung das Bahnende einer praktisch völlig abgewickelten Rolle an den Bahnanfang einer abzuwickelnden Rolle zu befestigen und die Bahn hinter der Befestigungsstelle durch zu schneiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als endlose Bänder ausgeführt sind, welche Bänder um Antriebswalzen und Stützwalzen gelegt sind, wobei jeweils eine Antriebswalze mit zugehöriger Stützwalze in Organen gelagert sind, deren gegenseitige Anordnung unddie zu den Rollen derart geändert werden kann, dass unter Beibehaltung der Spannung in den Bändern, diese in Berührung mit dem Umfang abnehmenden Durchmessers der abzuwickelnden Rolle bis zum Hülsenumfang bzw. mit dem Umfang der noch aufzuwicklenden Rolle bleiben können.

2. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antriebswalze hohl ausgebildet ist und auf einer Steckachse gelagert ist, welche Achse mit ihren Enden drehbar aufgenommen ist in jeweils eine Scheibe mit einem parallel zu den Walzen verlaufenden Zentralzapfen, der in einer festen Stütze drehbar gelagert ist, wobei die genannten Organe bestehen aus jeweils einem zweiarmigen Hebel, dessen Arme einander angelenkt sind, und der eine Arm mit seinem freien Ende auf der Steckachse nicht drehbar fixiert ist, und der andere Arm mit seinem freien Ende mit einem Lager für die Stützwalze versehen ist, wobei Federmittel vorhanden sind, beide Arme zur Aufrechterhaltung der Bandspannung mögliclBt fluchtend zu halten.

3. Abwickelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche gegenseitig verschiebbar gelagert sind auf als Träger ausgebildeten Führungsorganen, die in der Nähe der zwischen den freien, die Konen tragenden Jochenden liegenden Mitte die Joche durchragen und parallel zu den Walzen an den Scheiben angeordnet sind.

h. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochenträger als Hohlzylinder ausgebildet sind, die je von einer Achse durchragt werden, die mit ihren Enden in der Scheibe drehbar gela-

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gert ist und mit Mitteln versehen ist, die ein Verzerren der beiden Zylinder verhinderndes Walzen der Achse in dem einen Zylinder und ein ähnliches Walzen der Achse in dem anderen Zylinder bewirken.

5. Abwickelvorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und U, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralzapfen jeder kreisförmig ausgebildeten Scheibe hohl ausgeführt ist, durch welchen Zapfen eine darin drehbar gelagerte Achse hindurchragt, die an beiden Enden Ritzel aufweist mit einer Verzahnung, die der eines Zahnriemens angepasst ist, von denen das eine Ritzel mit einem solchen Riemen die mit einer ähnlichen Aussenverzahnung versehene Antriebswalze in Rotation versetzt, und von denen das andere Ritzel über einen zweiten Zahnriemen von einem zweiten Motor angetrieben wird, wobei jeder Zentralzapfen drehbar in eine feste Buchse aufgenommen ist, an der ein Zahnrad befestigt ist, das mit zwei Ritzeln im Eingriff ist, von denen jeweils eines das genannte Mittel bildet und dazu auf einem Ende der durch die Zylinder hindurchgeführten Achse aufgekeilt ist.

6. Abwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis einschl. 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang einer der Scheiben (6) ein Zahnkranz mit Aussenverzahnung befestigt ist, worin ein Ritzel eines dritten, ein Drehen der Joche bewerkstelligenden Motors eingreift.

7. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hebelarm, der auf der durch eine Antriebswalze geführten Achse aufkeilt ist, ein Ohr befestigt ist, mit dem eine die Lage des Hebels in bezug auf die Scheibe änderende Kolbenstange eines pneumatisch arbeitenden Kolbenzylindersystems verbunden ist, dessen Zylinder schwenkbar an der Scheibe gelagert ist.

8. Abwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche₉ dadurch gekennzeichnet, dass ein endloses um Führungswalzen gelegtes, die abzuwickelnde Rolle unterstützendes Band angeordnet ist, dessen Trume praktisch horizontal verlaufen und die Rollen in einem Gestell gelagert sind, das längs einer vertikalen Führungsstange pneumatisch oder in anderer Weise mit einem aufwärts arbeitenden Federdruck geführt ist.

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