DE3228066C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des Außendurchmessers von einer Rolle aus bahnförmigem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Material ist z. B. Papier, das von der Rolle zur Speisung irgendeiner geeigneten Verarbeitungsmaschine, z. B. einer Zigarettenherstellungsmaschine, abgewickelt wird. Insbe­ sondere dient die Durchmessererfassungsvorrichtung zur Betätigung von einem Steuerelement, welches eine Anbindungs­ vorrichtung betreibt, die bei Leerwerden einer Rolle in den Zyklus der Verarbeitungsmaschine eine neue Rolle einsetzt.

Das Steuerelement muß natürlich mit höchster Genauigkeit unter Berücksichtigung des Hochgeschwindigkeitsbetriebes der Verarbeitungsmaschine betätigt werden; wenn nämlich die Beaufschlagung des Steuerelementes mit einer Zeitver­ zögerung erfolgt, können Schwierigkeiten bei dem Anbin­ dungsvorgang aufgrund des Umstandes auftreten, daß An­ bindungsmaschinen gewöhnlich eine gewisse Reservelänge der von der leergewordenen Rolle abgenommenen Bahn er­ fordern, um den Anbindungsvorgang richtig ohne Spannungen oder Brüchen an der Bahn vornehmen zu können. Wenn anderer­ seits das Steuerelement zu früh betätigt wird, verbleibt auf der leergewordenen Rolle eine nennenswerte Bahnlänge, die an sich verwendet werden könnte, jedoch unter solchen Bedingungen als Abfall beseitigt wird.

Aus dem DE-GM 74 10 767 oder der US-PS 19 88 255 sind Erfassungsvorrichtungen für den Rollendurchmesser bekannt. Es gibt Vorrichtungen, die einen Folgearm verwenden, der gegen die Achse der Rolle schwenkbar ist und in einer tangentialen Be­ ziehung zum Außenumfang der in Abwicklung befindlichen Rolle gehalten wird: die Verringerung des Rollendurch­ messers bewirkt eine Winkelverlagerung des Folgearmes, der direkt oder indirekt auf einen Mikroschalter einwirkt, sobald der bestimmte minimale Durchmesser erreicht worden ist (DE-GM 74 10 767). Andere derartige Erfassungsvorrichtungen (US-PS 19 88 255) verwenden eine Fotozelle und eine mit der Fotozelle wirkungsmäßig verknüpfte Lichtquelle, wobei die Papierrolle zwischen diesen beiden Elementen so angeordnet ist, daß der Licht­ strahl durch die volle Rolle unterbrochen wird, während er, sobald die Rolle einen bestimmten minimalen Durchmesser erreicht hat, auf die Zelle fällt, wodurch z. B. der Anbindungs­ vorgang gesteuert wird.

Grundsätzlich kann gesagt werden, daß die vorerwähnten bekannten Erfassungsvorrichtungen für den Rollendurchmesser ungenau arbeiten, da sie empfindlich gegenüber irgendwelchen möglichen Exzentrizitäten der Rollenspule in bezug auf die Achse des die Rolle tragenden Dornes sind. Aufgrund einer solchen Exzentrizität kann das Steuersignal vom Steuerelement für den Anbindungsvorgang zu früh (die Rolle ist noch nicht vollständig leer geworden) oder zu spät (die Rolle ist schon leer geworden und es liegt keine aus­ reichende Reservelänge mehr vor) abgegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erfassung des Rollendurchmessers zu verbessern und insbes. einen von einer Rollenexzentrizität abhängigen Fehler zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Fühlerelement in Form in einer Meßgabel oder Rachenlehre mit einem Paar Armen ausgebildet ist, die in einem bestimmten Abstand vonein­ ander stehen, so daß der freie Abstand oder Freiraum zwischen den beiden Armen dem bestimmten minimalen Durchmesser der Rolle entspricht.

Wenn der effektive Durchmesser der Rolle den bestimmten minimalen Wert erreicht hat, schnappt unabhängig von irgend­ einer vorhandenen Exzentrizität zwischen der Rollenspule und dem die Rolle tragenden Dorn die Meßgabel über die restliche Rolle, was eine beträchtliche Schwingbewegung zur Folge hat, so daß das Steuerelement für den Betrieb der Anbindungsvorrichtung oder irgendeiner anderen Vor­ richtung sicher beaufschlagt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht von einer er­ findungsgemäß aufgebauten Erfassungsvorrich­ tung im Zustand ihrer Arbeitsendphase,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht ähnlich Fig. 1 mit Darstellung der Vorrichtung in ihrer Aus­ gangsphase, und

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht der Vorrichtung bei Betrachtung längs der Linie III-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Erfassungsvorrichtung 1 dient zur Erfassung des Leerwerdens von einer Bahnrolle B, z. B. in einer Zigarettenherstellungsmaschine; die Bahn trägt das Bezugszeichen N.

Bei einer Maschine der vorerwähnten Art wird die für die Speisung einer Verarbeitungsvorrichtung abzuwickelnde Bahnrolle B mit ihrer Spule R auf einen Abwickeldorn M aufgesetzt, der durch einen feststehenden Rahmenab­ schnitt I der Maschine gehalten ist.

Bei der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung 1 be­ steht das Fühlerelement, das ständig die Bahn N der Rolle B während des fortschreitenden Leerwerdens erfaßt, aus einer Meßgabel 2 (die im wesentlichen wie eine Rachenlehre ausgebildet ist). Diese Meßgabel 2 umfaßt ein Paar ge­ krümmte Arme 102, 202, die an ihren freien Enden betreffende Fühlerrollen 302, 402 tragen.

Die Gabel 2 ist um einen Stift 502 frei schwenkbeweglich. Der Stift 502 ist am freien Ende von einen schwenkbaren Folgearm 3 angeordnet, der mit seinem anderen Ende am Maschinenrahmen 1 über eine Welle 103 angelenkt ist, die parallel zu der Welle des Dornes M der Rolle B liegt. Der Folgearm 3 wird durch eine Feder 4 konstant so beaufschlagt, daß die Rollen 302, 402 elastisch in Eingriff mit der Bahn N der Rolle B stehen.

Der freie Abstand oder Freiraum zwischen den Armen 102, 202 und damit der Abstand zwischen den Fühlerrollen 302, 402, läßt sich mittels einer ein Langloch durchgreifenden Stellschraube 602 einstellen, um einen minimalen Betrag für den Durchmesser der Rolle B vorzugeben. Dieser minimale Durchmesser wird als Standardgröße der Rolle B nach Leer­ werden angenommen, und zwar für die Steuerung von nachfolgen­ den Arbeitsabläufen, z. B. für das Anbinden der Bahn der leergewordenen Rolle an die Bahn einer Reserverolle.

Beim Betrieb der Maschine wird die Bahn N von der Rolle B um eine Führungsrolle P abgewickelt, und sobald der Durchmesser der Rolle B den vorerwähnten minimalen Wert erreicht hat, was anzeigt, daß die Rolle B als leer ge­ worden zu betrachten ist, gleiten die Fühlerrollen 302, 402 über die Rolle B hinaus, so daß die Gabel 2, die bis zu diesem Moment an einer zunehmend tiefer werdenden Stelle auf der Rolle B aufsaß, plötzlich über die Rolle hinwegschnappt, was eine rasche und deutliche Schwing­ bewegung des Folgearmes 3 bewirkt. Diese Schwingbewegung beaufschlagt ein Steuerelement 5, das irgendeine gewünschte automatische Einrichtung zur Einflußnahme auf den Be­ trieb der Maschine steuert.

Die Gabel 2 kann frei um ihren Mittelpunkt und genauer um den am freien Ende des Folgearmes 3 angeordneten Stift 502 ausschwenken. Somit ist die Erfassung des Durchmessers der Rolle B mittels der Fühlerrollen 302, 402 unabhängig von einer eventuell vorliegenden Exzentrizität der Be­ festigung der Rolle B an dem Dorn M. Eine solche Ezxentrizi­ tät wird, wenn vorhanden, lediglich eine Relativverdrehung zwischen der Gabel und dem Folgearm zur Folge haben. Diese Relativbewegung kompensiert den Fehler, der anderenfalls durch die Exzentrizität eintreten und sich in einer ent­ sprechenden Schwenkbewegung des Folgearmes 3 äußern würde.

Das Steuerelement 5 kann irgendeinen geeigneten Aufbau haben, indem es sich z. B. um einen Mikroschalter oder einen An­ näherungsschalter, z. B. einen magnetisch induktiven Typ, handelt, bei dem der Sensor 105 durch ein einstellbares Anschlagelement 6 geschützt ist, das an dem Folgearm 3 angeordnet ist und in Anlage mit einem festen Anschlag­ element tritt.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Folgearm 3 an seinem mit der Welle 103 verbundenen Ende in Form einer Klemme ausgebildet, die die Welle 103 umgreift. Die Welle 103 ist drehbar in einer Flanschhülse 7 ge­ halten, die von einem Rahmenteil 8 des Rahmens I der Maschine absteht.

Am anderen Ende ist die Welle 103 durch einen Splint mit einem Hebel 9 verbunden, der ein Verankerungselement 10 für das Ende einer Rückzugfeder 4 trägt. Bei der Rückzug­ feder 4 kann es sich um eine geeignet gespannte Schrauben­ feder handeln. Das andere Ende der Feder ist an einer Ver­ ankerungsstelle 11 des Maschinenrahmens 1 befestigt. An dem Hebel 9 ist das einstellbare Anschlagelement 6 zum Schutz des Sensors 105 des Steuerelementes 5 angebracht.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Erfassung des Außendurchmessers einer Rolle aus bahnförmigem Material, bei deren Abwickeln ein Steuerelement aktiviert wird, sobald der Durchmesser der Rolle einen bestimmten minimalen Wert erreicht hat, mit einem Folgearm, der in Richtung der Achse der Rolle um eine feststehende Achse hin- und herschwenk­ beweglich und in Richtung der Rollenachse vorgespannt ist, wobei die Schwenkbewegung des Folgearmes die Betätigung des Steuerelementes steuert und der Folgearm ein Fühlerelement trägt, das in Anlage mit der Umfangsfläche der Bahnrolle bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement (2) in Form einer Meßgabel oder Rachen­ lehre mit einem Paar Armen (102, 202) ausgebildet ist, die in einem bestimmten Abstand voneinander stehen, so daß der freie Abstand oder Freiraum zwischen den beiden Armen (102, 202) dem bestimmten minimalen Durchmesser der Rolle (B) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fühlerelement (2) an dem Folgearm (3) frei schwenkbar um eine Achse (502) gehalten ist, die im wesentlichen parallel zur Achse (M) der Rolle (B) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freien Enden der Arme des Fühlerelementes (2) mit frei drehbaren Fühlerrollen (302, 402) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einstelleinrichtung (602) für die Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Armen (102, 202) des Fühlerelementes (2) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Folgearm (3) in Richtung der Achse (M) der Rolle (B) durch eine Federeinrichtung (4) vorge­ spannt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerelement (5) einen sog. Näherungsschalter umfaßt, der an einem feststehenden Rahmen­ teil befestigt ist, und daß an dem Folgearm (3) und an dem feststehenden Rahmenteil geeignete einstellbare Anschlag­ elemente (6) vorgesehen sind, um den Näherungsschalter zu schützen.