DE3041030A1 - Hilfeinrichtung zum einlegen von wickelhuelsen und abnehmen fertig gewickelter papierrollen bei einer rotations-druckmaschine zum drucken auf papierbahnen - Google Patents

Description

• IJilfseinrichtig zum Einlegen von Wickelhülsen
• und Abnehmen fertig gewickelter Papicrrollen bei einer Rotations- Druckmaschine zum Drucken auf Papierbahnen Die Erfindung betrifft eine Hilfseinrichtung zum Einlegen von Wickelhülsen und Abnehmen fertig gewickelter Papierrollen bei einer Rotations- Druckmascluine zum Drucken auf E'apierbahnen, welche die bedruckten Papierbahnen in einer Wickelvorrichtung und einer Umlenk- und Zuführungswalze auf einer darauf abrollenden Wickelhülse zu Rollen von vorbestimmtem Durchmesser aufwickelt.
• Beim Stand der Technik ist es bisher üblich, zum Einlegen der Wickelhülsen und Abnehmen der fertigen Rollen eine Bedienungs-Person an der Maschine zu postieren. Diese hat die Aufgabe, leere Wickelhülsen auf eine massive Achse aus Stahl aufzuziehen und in einen zu beiden Seiten der Wickelvorrichtung als Bestandteil derselben vorgesehenen Lagerstern einzulegen, und ebenfalls in diesem Lagerstern ankommende, fertige Papierrollen herauszunehmen.
• Diese Arbeit hat den Nachteil, daß sie eine große körperliche Anstrengung verursacht und zudem eine geisttötende Tätigkeit ist. Ein weiterer Nachteil der geschilderten Arbeitsweise eigibt sich daraus, daß die Druckmaschine nicht voll ausgefahren werden kann, da die Massenträgheit der mit der stählernen Achse versehenen Wickelhülse im Moment des Aufsetzens auf die mlenk- und Zuführungswalze der notwendigen spontanen Rotationsbeschleunigung entgegen wirkt, so daß der Geschwindigkeit der Papierbahn hierdurch Crenzen gesetzt sind. Diese liegen bei einigen konkreten Fällen in der Praxis beispielsweise bei ca.
• 150 m/min, während der Druckvorgang Geschwindigkeiten in einer Größenordnung von ca. 250 m/min ohne weiteres zulassen würde.
• Die Aufgabe der erfindung besteht darin, mindestens den körperlich überaus anstrengenden Teil der Bedienung solcher J)ruckmaschinen zu erleichtern. Darüber hinaus wird angestrebt, eine Ililfseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein möglichst volles Ausfahren der Druckkapazität der Druckmaschize ermöglicht.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Hilfseinrichtung folgende Merkmale aufweist: a.) ein Gestell zu beiden Seiten oberhalb der Wickelvorrichtung mit einer oberhalb der Umlenk- und Zuführungswalze achsparallel zu dieser drehbar gelagerten, antreibbaren Betätigungswelle; b.) an der Betätigungswelle vier drehbar gelagerte Arme, von denen jeweils die beiden äußeren und die beiden inneren ein zusammenwirkendes, zu je einem Greifersystem gehörendes Armpaar bilden; c.) eine der Betätigungswelle zugeordnete Kupplungs- und Schalteinrichtung zur wahlweisen drehschlüssigen Verbindung je eines der Armpaare mit der Betätigungswelle; d.) in einer Ebene senkrecht zur Achse der Betätigungswelle schwenkbare, scherenartig an den Armen angelenkte Arm- Fortsätze, die paarweise durch ein Gestänge zu einem in sich starren Rahmen verbunden sind, und an deren Enden von außen betätigbare Greifereinrichtungen für die Wickelhülse angeordnet sind; e) auf der der Druckmaschine abgewandten Seite am Gestell angeordnete Führungen für die Greifereinrichtungen mit seitlich davon angeordneten, mit den Greifereinrichtungen zusammenwirkenden, antreibbaren cnaltgestängen zum Öffnen und Schließen der Greifereinrichtungen, in deren Wirkungsbereich eine Ablage für Papierrollen und da@@@ter eqn Magazin mit einer Zuführungseinrichtung für neue Wickelhülsen angeordnet ist; f.) am Gestell angeordenete Mitriebe für die Drehbewegung der Betätigungswelle und für die Kupplungs- und Schalteinrichtunb derselben, sowie KontroiL- , Schalt- und Betätigungsorgane für die Steuerung des Funktionsablaufes der Hilfseinrichtung.
• Mit der Hilfseinrichtung nach der Erfindung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine voliständige Entlastung des Maschinen-Bedienungspersonals von schwerer körperlicher Arbeit. Fehler im Bedienungsablauf, die bisrler tniufig vorkamen und jeweils zu längeren Unterbrechuiigen und damit zur Linbuße an Produktion führten, werden ebenfalls; vermieden. Der wichtigste Vorteil der Erfindung ist jedoch darin zu erblicken, daß die Druckkapazität der Druckmaschine voll ausgefahren werden kann, da infolge des Wegfalles der Stahlachsen in den Wickelhülsen an deren Stellc die Gre£fer'£nrichtungen die Lagerung der Wickelhülse übernehmen, derer @assenträgheit viel geringer ist.
• Dennoch kann eine kraftschlüssige Auflage der Wickelhülsen auf der Umlenk- und oufü.rungswalze durch Federkraft im notwendigen Maße erreicht wurden.
• Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 8.
• Dabei hat unter anderem die Austattung der die eigentlichen Greifer bildenden Spurzapfen mit einer Lagerkombination aus je einem Axial- und Radialkugellager einen Vorteil hinsichtlich der äußerst leichtgängigen Lagerung der Wickelhülse, was für den spontanen Beschleunigungsvorgang beim Aufsetzen der Wickelhülse auf die Umlenk- und Zuführungswalze wichtig ist. Die scherenförmig angelenkten Armfortsätze , mit Rückstellfedern ausgestattet, ermöglichen vorteilhaft eine gleitende Anpassung der Armlängen nicht nur an unterschiedliche Durchmesser der im Entstehen begriffenen Papierrolle, sondern auch an alle im Zyklus einer Umdrehung durchfahrenen Stellungen.
• Dadurch, daß die Kupplung infolge ihrer Ausbildung mit verschieblichen Schaltkeilen in der Hohlwelle eine wahlweise Verriegelung eines der Armpaare ermöglicht, ist mit dieser Ausgestaltung der Erfindung die Unabhängigkeit beim Antrieb der Armpaare sichergestellt.
• Weitere Erläuterungen cer Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles gegeben. Es zeigen: Fig. 1 eine Rotations- Druckmaschine mit der Hilfseinrichtung nach der Erfindung, in Seitenansicht mit abgenommener Seitenwand; einen Arbeitszyklus der Armpaare des Greifersystems, mit verschiedenen Stellungen derselben, in rein schematischer Darstellung; Fig. 3 die Kupplungs- und Schalteinrichtung der Hohlwelle im Schnitt; Fig. 4 ein Detail der Greifereinrichtung, im Eir griff mit einem Schaltgestänge, im Schni.t.
• Im einzelnen zeigt Fig. 1 die Rotations- Druckmaschine 1 in stark vereinfachter Darstellung, welche eine Papierbahn 2 aus einer Vorratsrolle 3 abspult und Über Druckwalzen 4 bis laufend bedruckt. Die bedruckte Papierbahn verläßt die Druckmaschine 1 nach Passieren der Umlenkwalze 8 in Richtung des Pfeiles 9 und läuft weiter zur Wickelvorrichtung 10 mit der Umlenk- und Zuführungswalze 11 sowie der im wesentlichen oberhlb derselben auf einem Gestell 12 angeordneten Hilfseinrichtung 1 3 nach der Erfindung.
• E.n wesentlicher Bestandteil der Hilfseinrichtung 13 ist die in dem Gestell 12 gelagerte, oberhalb der Umlenk- Zuführungswalze 11 achsparallel zu dieser antreibbar angeordenete Betätigungswelle, die als Ilohlwelle 14 ausgebildet ist. Der Antrieb der Hohlwelle 14 erfolgt durch eine Motor- Getriebeeinheit 15. Es handelt sich bei dieser um eine selbsthemmende Ausführung mit Abtriebsdrehzahlen von ca. o,5 bis 15 Upm, vorzugsweise mit 1 bis 3 Upm. Auf der Hohlwelle 14 sind Arme 16, 16' angeordnet und mit scherenartig angesetzten Armverlängerungen 17, 17' ausgestattet, die an ihren Enden 18, 18' mit den in Fg. 4 im Einzelnen dargestellten Greifereinrichtungen 19 bestückt sind. Wie aus Fig. 1 weiter erkennbar, transportiert das in der oberen Stellung befindliche, in Drehrichtung des Pfeiles 20 bewegte Armpaar mit den Armverlängerungen 17 eine fertig bedruckte und gewickelte Rolle 21. Dabei sind die entsprechenden Greifeinrichtungen in der gezeigten Position gerade in die Führung 22 eingetreten, die den weiteren Bewegungsverlauf derselben bis in die untere Position führt.
• Eine Ablage 23 für die fertig gewickelten Rollen nimmt diese im weiteren Verlauf der Drehbewegung der Arme 16, 17 auf, zu welchem Zweck die Greiferanordnung mit Hilfe der in Fig. 6.
• iw Einzelenen dargestellten Schaltgestänge 24 an der entsprechenden Stelle geöffnet wird, und so die Rolle 21 freigibt. Anschließend werden die Greifereinrichtungen 19, sobalc sie in den Bereich des Magazines 25 für die Zuführung neuer Wickelhüsen 26 weitergedreht sind, wieder geschlossen, wobei sie eine neue Wickelhülse 26 erfassen, die sie nunmehr zu neuem Wickeleinsatz weltertransportieren. Wie in der unteren Position des anderen Armpaares 16, 17t dargestellt, läuft eine neue Wickelhülse dort bereits auf der Oberseite der Umlenk-und Zuführungswalze 11 zu einer neuen Rolle auf.
• Der genaue Ablauf des Arbeitsspieles der Arme mit dem rcifersystem geht aus der schematischen Darstellung in Fig. 2 hervor. Darin sind zur besseren Veranschaulichung drei Stellungen eines Armpaares 16, 17 mit A, B, C und drei Stellungen eines anderen Armpaares 16', 17' mit D, E, F bezeichnet. In A ist die eigentliche Wickelstellung dargestellt, in der die um die Umlenk- und Zuführungswalze 11 zugeführte Papierbahn 2 auf eie Wickelhülse 26 zur Rolle 21 aufgerollt wird. Dabei zeigt A gewissermaßen als Momentaufnahme den Augenblick, in dem die Papierbahn im Zenit der Umlenk- und Zuführungswalze 11 durch ein nicht dargestelltes Messer durchtrennt und das danach feigewordene Ende der Papierbahn von der in Stellung F zugeführten Wickelhülse 26 erfaßt und aufgewickelt wird. Dabei kommen sich die unabhängig voneinander mit Hilfe der Hohlwelle 14 antreibbaren Armpaare 16, 17; 16', 17' am nächsten.
• Aus der Stellung A transportiert das Armpaar 16, 17 die in den Greifeinrichtungen 1 festgehaltene Rolle 21 über die Stellung B in die Stellung C, während das Armpaar 16', 17' die Stellung F einnimmt. In der Stellung C treten die Greifeinrichtungen 19 in die Führung 22 ein und bewegen sich mit der Rolle 21 darin bis zur Stellung D. Dort angelangt setzt die Rolle 21 auf die Ablage 23 auf und im gleichen Moment öffnen sich, durch das Sciialtgestänge 24 betätigt, die Greifereinrichtungen 19 und geben die Rolle 21 frei.
• In der Stellung E wird eine neue, aus dem Magazin 25 zugefithrte Wickelhülse 26 ergriffen, indem im Moment des Zuführens der Greifereinrichtungen 19, wieder durch das Schaltgestänge 24 betätigt, sich schließen. Im Vorbeiführen an der rein schematisch dargestellten Anleimvorrichtung 27 schnellen leimhaltige Pinselchen 28 vor, während die Wickelhülse 26 durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus beispielsweise mit Hilfe eines Reibrades in Drehung vesetzt wird. Dabei erhält die Wickelhülse 26 einige Leimringe, an denen das abgeschnittene Ende der Papierbahn 2 zu Beginn des Aufwickelvorganges an der neu zugeführten Wickelhülse haften bleibt.
• Die vier Arme 16, 16' des Greifersystemes, welche wie schon erwähnt zwei unabhängig voneinander antreibbare Armpaare bilden, bewegen sich in Richtung des Pfeiles 20. Die Art und Weise, wie diese mit der Hohlwelle 14 drehschlüssig verriegelt werden, geht aus der detaillierten Darstellung in Fig. 3 hervor. Diese zeigt je zwei äußere Arme 16 und zwei innere Arme 16', die jeweils - innen mit innen und außen mit außen - ein zusammenwirkendes Armpaar bilden. Diese sind um die Hohlwelle 14 drehbar gelagert und sind in ihren Lagerschalen 29 bis 32 mit einer zum Einrasten von Mitnehmern 33, 3 geeigneten Innenverzahnung 35 bis 38 versehen. Im inneren der Hohlwelle 14 ist eine Schalteinrichtung angeordnet, die aus der Stange 39 und den an dieser befestigten Schaltkörpern 40 bis 43 besteht. In der in Fig. 3 dargestellten Neutralstellung sind alle vier Arme 16, 16> 16' auf der Hohlwelle frei drehbar, da die Mitnehmer 33, 34 durch die Rückstellkräfte der Federn 44, 45 außer Eingriff mit einer der Innenverzahnungen 35 bis 38 sind.
• Wenn die Kupplungsstange 39 entsprechend dem Doppelpfeil 46 nach links gezogen wird, verschwenkt der keilförmige Schaltkörper 41 die Mitnehmer 33 aus ihrer Neutralstellung derart, daß diese in die Innenverzahnung 36 des linksseitigen inneren Armes 16' einrasten, während der ebenfalls keilförmige Schaltkörper 42 den unter dem rechtsseitigen inneren Arm 16 angeordneten linken Mitnehmer 34 in die Innenverzahnung 37 einrasten läßt. Als Ergebnis dieser Schaltbewegung der Kupplungsstange 39 ist damit das innere Armpaar 16', 16' mit der Hohlwelle 11 drehschlüssig verriegelt und wird bei entsprechender Drehbewägung der Hohlwelle 14 mitgenommen. Bei einer Schaltbewegung dr Kupplungsstange 39 in umgekehrter Richtung nach rechts bringen die Schaltkörper 40 und 43 die entsprechenden Mitnehmer 33, 34 zum Einrasten in die Innenverzahnungen 35 und 38, wo durch die beiden äußeren Arme 16,16, die ein zuammenwirkendes Ampaar bilden, gemeinsam mit der Hohlwelle 14 verriegelt werden.
• I)ie Greifereinrichtung 1 an einer der scherenartigen Armverlängerungen 17 zeigt lig. 4. Diese besteht aus dem Spurzapfen 47, der in der Axialführung 48 am Ende der Armverlängerung 17 geführt wird. Dieser ist zur optimalen Lagerung der Wickelhülse 26 mit je einem Radialkugellager 49 und einem Axialkugellager 50 ausgestattet, und ferner mit einer ein ungewollte; Öffnen der Greifereinrichtung 19 verhindernden Feder 51. Der Spurzapfen 47 eist an dem der Wickelhülse 26 entgegengesetzten Ende 52 eine Führungsnut 53 auf, in die ein Schaltgestänge 24 mit einem Mitnehmer 54 eingreift. Die axiale Führung des Schaltgestänges 24 wird durch ein Axiallager 55 bewirkt, welches an dem Gestell 12 der Hilfseinrichtung angeordnet ist. Die Schaltung wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus bewirkt, der an dem Gelenkpunkt 56 angreift. Es kann sich dabei beispeilsweise um einen Zugmagneten, um eine pneumatische Kolben- Zylindereinheit oder dergleichen handeln.
• - Patenansprüche -

Claims (8)

1. Patentansprüche S Hilfseinrichtung zum Einlegen von Wickelhülsen und Abnehmen fertig gewickelter Papierrollen bei einer Rotations- Druckmaschine zum Drucken auf Papierbahnen, welche die bedruckten Papierbahnen in einer Wickelvorrichtung mit einer Umlenk- und Zuführungswalze auf einer darauf abrollenden Wickelhülse zu Rollen von vorbestimmten Durchmesser aufwickelt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hilfseinrichtung folgende Merkmale aufweist: a.) ein Gestell ( 12 ) zu beiden Seiten oberhalb der Wickelvcrrichtung ( 10 ) mit einer oberhalb der Umlenk- und Zuführungswalze ( 11 ) azhsparallel zu dieser drehbar gelagerten, antreibbaren Betätigungswelle ( 14 ); b.) an der Betätigungswelle ( 14 ) vier drehbar gelagerte Arme ( 16, 16' ), von denen jeweils die beiden äußeren ( 16 ) und die beiden inneren ( 16' ) ein zusammenwirkendes, zu.je einem Greifersystem gehörendes Armpaar bilden; c.) eine der Betätigungswelle ( 14 ) zugeordnete Kupplungs-und Schalteinrichtung ( 39 bis 43 ) zur wahlweisen drehschlüssigen Verriegelung je eines Armpaares ( 16, 16' ) mit der Betätigungswelle ( 14 ); d.) in einer Ebene senkrecht zur Achse der Betätigungswelle ( 14 ) schwenkbare, scherenartig an den Armen ( 16,16' ) angelenkte Arm-Fortsätze ( 17,17' ), die paarweise durch ein Gestänge zu einem in sich starren Rahmen verbunden sind und an deren Enden ( 18,18' ) von außen betätigbare Greifereinrichtungen ( 19 ) für die Wickelhülsen ( 26 ) angeordnet sind; e.) auf der der Druckmaschine ( 1 ) abgewandten Seite am Gestell ( 12 ) angeordnete Führungen ( 22 ) für die Greifereinrichtungen ( 19 ) mit seitlich davon angeordneten, mit den Greifereinrichtungen zusammenwirkenden, antreibbaren Schaltgestängen ( 24 ) zum Öffnen und Schließen der Greifereinrichtungen ( 19 ), in deren Bereich eine Ablage ( 23 ) für Papierrollen ( 21 ) und darunter ein Magazin ( 25 ) mit einer Zufuhr für neue Wikelhülsen ( 26 ) angeordnet ist; f.) am (;estell ( 12 ) angeordnete Antriebe ( 15 ) für die I)ehbewegung der ISct.itigungswelle ( 14 ) und für die Kupplungs-und Schalteinrichtung ( 39 bis 43 ), sowie Kontroll-Schalt-und Betätigungsorgane für die Steuerung des Funktionsablaufes der Hilfseinrichtung ( 13 ).
2. 2. Hilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung ( 19 ) jedes Armpaares ( 16,16';17,17' ) von in Axiallagern ( 48 ) geführten, mittels Federn ( 51 ) gegeneinander verschieblichen, von außen in die Wickelhülsen ( 26 ) eingreifenden Spurzapfen ( 47 ) gebildet wird, die außerhalb des Axiallagers ( 48 ) mit einer vorzugsweise ringförmigen Führungsnut ( 53 ) zum Eingriff in das Schaltgestänge ( 24,54 ) vcrsehen sind.
3. 3. Hilfseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurzapfen ( 47 ) mit einer aus mindestens einem Radialkugellager ( 49 ) und mindestens einem Axialkugellager ( 50 ) bestehenden, der Lagerung der Wickelhülse ( 26 ) dienenden Lagerkombination ausgestattet sind.
4. 4. Ililfseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die scherenartig angelenkten Armfortsätze ( 17,17' ) mit Rückstellfedern ( 57 ) ausgestattet sind, die einer armverkürzenden Schwenkbewegung entgegenuirken.
5. 5. Ililfseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs- und Schalteinrichtung ( 39 bis 43 ) eine mit keilförmigen Schaltkörpern ( 40 bis 43 ) ausgestattete, in der als Hohlwelle ausgebilleten Betätigungswelle ( 14 ) axial verschiebliche Kupplungsstange ( 39 ) aufweist, welche je nach Schaltstellung außerhalb einer Neutralstellung aus der Hohlwelle ( 14 ) austretende Mitnehmer ( 33, 34 ) betätigt, die in eine Innenverzahnung ( 35 bis 38 ) der die Hohlwelle ( 14 ) umschließenden Lagerschalen ( 29 bis 32 ) der Arme ( 16,16' ) einrasten und eine drehschlüssge Verbindung zwischen Hohlwelle ( 14 ) und einem der Armpaare ( 16,16', 17,17' ) herstellen.
6. 6. Hiifseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die ohlwelle ( 14 ) eine selbstliemmend ausgelegte Motor- Getriebereinheit ( 15 )ist.
7. 7. Ililfscinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestell ( 12 ) eine Anleimvorricltung ( 27 ) angeordnet ist, die beim Vorbeifluoren einer neuen Wickelhülse ( 26 ) Leimpinsel ( 28 ) aus einem Leimbehälter austrcten läßt, während gleicheitig ein Reibradantrieb die Wickelhülse ( 26 ) in Rotation versetzt.
8. 8. Hilfseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Schalteinrichtung ( 39 bis 43 J für die Kupplung der Hohlwelle ( 14 ) Zugmagneten zu beiden Seiten der Hohlwelle ( 14 ) angeordnet sind.