DE3236873C2 - Vorrichtung zum automatischen Montieren einer Wickelbahnrolle auf einem Rollenständer - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen Montieren einer Wickelbahnrolle auf einem RollenständerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen
Montieren einer Wickelbahnrolle aus bahnförmigem Material
auf einen Wickel-Rollenständer mit wenigstens einem Paar Rollentragzapfen,
die am jeweiligen Ende von Rollentragelementen angeordnet sind, mit
einer Antriebseinrichtung zum Bewegen der Wickelrolle in
einer Richtung parallel zur Achse durch die Rollentragzapfen
und einer weiteren Antriebseinrichtung zum Bewegen
der Wickelrolle in einer Richtung senkrecht zur Achse der
Rollentragzapfen; wobei die jeweiligen Abmessungen der zu
montierenden Wickelrolle vor dem Montieren in einen Datenspeicher
einer Steuerung eingegeben werden.
Durch die US-PS 37 43 198 ist eine derartige Vorrichtung
bekannt, die zum Montieren einer Wickelbahnrolle aus bahnförmigem
Material auf einen Rollenständer dient, wobei die
Vorrichtung jedoch von Hand betätigt werden muß. Durch die
US-PS 41 31 206 ist eine andere Vorrichtung gemäß der vorstehend
beschriebenen Art bekannt, bei der der Montagevorgang
automatisch durchgeführt werden kann. Bei dieser Vorrichtung
können jedoch lediglich Rollen mit zwei unterschiedlichen
Breiten verwendet werden, die durch eine entsprechende
Anordnung von Photozellen bestimmt sind. Die
Steuerung der Vorrichtung erfolgt dabei durch Zusammenwirken
von Photozellen und Grenzschaltern, die ebenfalls auf
die bestimmten Abmessungen der Rolle abgestimmt sein müssen.
Das Auftreten von nur zwei unterschiedlichen Breiten
ist jedoch in der Praxis höchst selten und so müssen entweder
bei jeder Änderung der Breite der Wickelbahnrolle aufwendige
Änderungen an der Vorrichtung vorgenommen werden
oder aber es müssen Photozellen und Grenzschalter für eine
größere Anzahl von möglichen Bahnrollenbreiten vorgesehen
sein. Der Anbringung einer beliebigen Anzahl von Photozellen
und Grenzschaltern sind jedoch durch die Baugröße und
Konstruktion der Vorrichtung Grenzen gesetzt. Außerdem wird
eine Steuerung der Vorrichtung mit zunehmender Anzahl an
Photozellen und Grenzschaltern immer aufwendiger, ohne eine
befriedigende Lösung für eine übergangslose Anpassung der
Vorrichtung an beliebige Rollenabmessungen zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist aus der US-PS 41 31 206 bekannt, die Wickelrolle im Rollentragelement
durch axial verschiebliche Rollentragzapfen abzustützen, die Rollentragelemente verschwenkbar
auszubilden und eine Steuerung zum lagegenauen Positionieren der Wickelrolle für die Übernahme
der Wickelrolle durch das Rollentragelement zu verwenden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung
zum automatischen Montieren einer Wickelbahnrolle so zu
verbessern, daß Rollen mit innerhalb eines Bereiches beliebigen
Abmessungen von Durchmesser und Breite automatisch in
einem Rollenständer montiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art gelöst, die durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 gekennzeichnet ist.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen wird die Erfindung
auf Wickelrollenständer angewendet, die bei der Herstellung
von Faserwellpappe oder gewellten Faserplatten benutzt
werden.
Die Erfindung ist
in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in Draufsicht einen Wickelrollenständer;
Fig. 2 eine Darstellung, die zeigt, wie bei
der ersten und dritten Ausführungsform
die Rollentragzapfen mit der Mittelöffnung in
der Wickelrolle ausgerichtet werden;
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Steuerschaltung,
die bei der ersten Ausführungsform
verwendet wird;
Fig. 4 eine Anordnung für seitliche und vertikale
Bewegung der ersten Förderers bei
der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 bei der
zweiten und vierten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Blockdiagramm der bei der zweiten
Ausführungsform verwendeten Steuerschaltung;
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen anderen Wickelrollenständer;
Fig. 8 einen Vertikalschnitt desselben;
Fig. 9 eine Seitenansicht desselben;
Fig. 10 ein Blockdiagramm der bei der dritten Ausführungsform
verwendeten Steuerschaltung;
Fig. 11 eine Draufsicht der bei der vierten Ausführungsform
verwendeten Anordnung;
Fig. 12 eine Seitenansicht derselben;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht derselben;
Fig. 14 ein Blockdiagramm der bei der vierten Ausführungsform
verwendeten Steuerschaltung;
und
Fig. 15 eine Darstellung, wie der Durchmesser der
Wickelrolle bestimmt wird.
Fig. 1 zeigt einen Wickelrollenständer, der bei der ersten
Ausführungsform verwendet wird, der kurz beschrieben werden
soll.
Antriebsspindeln 1 sind in zwei Richtungen von
ihrer Mitte her mit Gewinden unterschiedlicher Steigung versehen.
Zwei Stützarme 2 sind auf jede Antriebsspindel
1 aufgeschraubt. Der Materialrollenständer ist mit zwei
Paaren von Stützarmen 2 versehen, die abwechselnd verwendet
werden können, um kontinuierlich bahnförmiges Material
einer Maschine zum Herstellen der Wellung zuzuführen. Wenn
jede Antriebsspindel 1 durch einen umkehrbaren
Motor 3 angetrieben wird, werden sich die Stützarme 2
aufeinander zu und voneinander entfernen, ohne daß sie
sich drehen. Die Stützarme 2, die schwenkbar auf jeder
Antriebsspindel 1 befestigt sind, können um die
Antriebsspindel 1 mit Hilfe eines Armschwenkmotors 4 geschwenkt werden, der
mit ihnen durch ein geeignetes Getriebe verbunden ist.
Unter den Stützarmen 2 ist ein erster Förderer 5 vorgesehen,
der sowohl in einer Richtung parallel zur
Antriebsspindel 1 als auch in dazu senkrechter
Richtung bewegt werden kann. Ein zweiter Förderer 6 zum
Zuführen einer Wickelrolle A und ein dritter Förderer
7 zum Herausnehmen desselben sind hinter bzw. vor dem
ersten Förderer 5 vorgesehen.
Die Stützarme 2 sind an ihren Spitzen je mit Rollentragzapfen
8 zum Stützen der Wickelrolle A versehen. Die
Wickelrolle wird zwischen zwei Rollentragzapfen 8 abgestützt,
die von beiden Seiten in ihre Mittelöffnung hineingestreckt
werden.
Als Förderer 5, 6 und 7 können Rollenförderer mit mittig eingeschnürten
Förderrollen
9 verwendet werden. Förderrollen 9 dieser Form werden
wie dargestellt benutzt, um die Wickelrolle A senkrecht
zur Achse der Förderrollen 9 und in ihrer Mitte zu halten.
Förderer anderer Typen wie z. B. Bandförderer und
mit Leisten oder Latten versehene Förderer
mit V-förmiger Mantelfläche können als Förderer 5, 6 und 7
verwendet werden, solange sie dieselbe Funktion wie der
verwendete Wickelrollenförderer haben.
Es soll nun die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben
werden.
Zuerst soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Verfahren zum
Ausrichten der Rollentragzapfen 8 der Stützarme 2 mit der Mittelöffnung
B der abzustützenden Materialrolle A beschrieben
werden.
Die Höhe H von der Bodenoberfläche F bis zum Mittelpunkt
der Rolle A wird ausgedrückt durch
wobei R der Radius der Rolle und 2α der Einschnürwinkel der
Rollen 9 ist. Es wird aufgenommen, daß der unterste Teil
der Rollen 9 in der Mitte auf derselben Höhe wie die Bodenoberfläche
F ist.
Der Stützarm 2 schwenkt um den Punkt O, der auf der Achse
der Antriebsspindel liegt. Die Entfernung L,
um die die Wickelrolle A bis zwischen ein Paar von Rollentragzapfen
8 bewegt werden muß, wird ausgedrückt durch
L = λ - r sin β (2).
wobei β ein Schwenkwinkel ist, den der Stützarm 2 mit einer Vertikallinie
bildet, wenn sich die Stützarme 2 in der Höhe H befinden, wobei
λ die Entfernung vom Mittelpunkt der Winkelrolle A zum Punkt
O ist, und wobei r der Radius des Kreises ist, den die
Rollentragzapfen 8 um den Punkt O beschreiben.
Die Höhe H wird auch wie folgt ausgedrückt:
H = h - r cos β (3)
wobei h die Höhe von der Oberfläche F des Bodens zum
Punkt O ist.
Aus Gleichung (1) und (3) ergibt sich
Aus Gleichungen (2) und (4) ergibt sich
Durch Bestimmung des Schwenkwinkels β und der Entfernung L kann die
Achse der Wickelrolle A mit den Rollentragzapfen 8 ausgerichtet werden.
In den Gleichungen (4) und (5) sind der Radius r, die Höhe
h, der Einschnürwinkel 2α, der Radius R und die Entfernung λ
vorbestimmt.
Es soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Steuerschaltung
beschrieben werden, die bei der ersten Ausführungsform der
Erfindung verwendet wird.
Der Durchmesser 2R und die Breite 2W der Wickelrolle A werden in
einer Einstelleinrichtung 11 eingestellt, die diese Werte an
einen Datenspeicher 13 einer Steuereinheit 12 weitergibt. Der
Datenspeicher kann eine Mehrzahl von eingestellten Werten registrieren,
die durch Betätigung der Einstelleinrichtung 11
geändert werden können.
Der erste Förderer 5 ist mit einem ersten Sensor S₁ zum
Detektieren der Anwesenheit der Wickelrolle A versehen, wobei
dieser Sensor auf der Mittellinie des Wickelrollenständers
angeordnet ist. Der zweite Förderer 6 ist mit einem
zweiten Sensor S₂ für denselben Zweck versehen.
Die Förderrollen 9 des ersten Förderers 5 werden durch einen ersten
Rollenantrieb 14 angetrieben. Der erste Förderer 5, der eine
Einheit bildet, wird in einer Richtung senkrecht zur
Antriebsspindel 1 durch einen in seitlicher Richtung
wirkenden Antrieb 15 bewegt. Die Förderrollen 9 der zweiten
und dritten Förderer 6, 7 werden durch zweite und dritte
Rollenantriebe 16 und 17 angetrieben.
Die Antriebe 14 und 15 sind mit zweiten und dritten Impulsgeneratoren
18 bzw. 19 versehen, die Impulse erzeugen, deren
Zahl zur Zahl der Umdrehungen der Förderrolle 9 bzw.
der seitlichen Bewegung L proportional sind. Der Schwenkmotor 4 zum
Drehen der Stützarme 2 ist mit einem ersten Pulsgenerator
20 versehen, der Pulse erzeugt, deren Zahl proportional
dem Schwenkwinkel ist, um den die Stützarme 2 um die Antriebsspindel
1 geschwenkt werden.
Eine ODER-Schaltung
22 gibt ein ODER-Signal, wenn sie wenigstens entweder das
Signal von einem Zuführungsstartschalter 21 oder das Detektionssignal
von einem Zuführungsstartdetektor 46 empfängt. Als
Reaktion auf das ODER-Signal werden die ersten und zweiten
Rollenantriebe 14 und 16 betätigt. Der Zuführungsstartdetektor
46 ist ein Sensor wie z. B. ein Begrenzungsschalter,
der die Ausrichtung des ersten Förderers 5 mit den
zweiten und dritten Förderern 6 und 7 meldet.
Ein Zähler 23 wird als Reaktion auf das Signal von der ODER-
Schaltung rückgesetzt und gibt jedesmal ein Signal ab, wenn
er das zweite Meldesignal vom zweiten Sensor S₂ aufnimmt.
Eine Zeitgeberschaltung 24 gibt ein Taktsignal nach
einem vorbestimmten Zeitintervall ab, nachdem es das ODER-
Signal empfangen hat. Wenn eine ODER-Schaltung 25 ein Signal
vom Zähler 23 oder das Taktsignal der Zeitgeberschaltung
24 empfängt, gibt es an den zweiten Rollenantrieb 16
ein Signal ab, um denselben anzuhalten.
Als Reaktion auf das Meldesignal vom ersten Sensor S₁
liest ein Zähler 26 den Wert W (die Hälfte der Rollenbreite)
aus dem Datenspeicher 13 und beginnt mit dem Zählen der Pulse
vom zweiten Impulsgenerator 18. Wenn die Zählung gleich dem
Wert W ist, gibt der Zähler ein Stopsignal, um den ersten
Rollenantrieb 14 anzuhalten. Als Reaktion auf das Signal
vom Zähler 26 wird auch der Schwenkmotor 4 so angetrieben, daß
die Stützarme 2 abgesenkt werden.
Eine Rechnereinheit 27 empfängt den Durchmesser 2R der
Wickelrolle A vom Datenspeicher 13 und führt aufgrund des Wertes 2R
und der eingestellten α, h, λ und r die durch die
Gleichungen (4) und (5) ausgedrückten Berechnungen durch,
um den Winkel β und die Entfernung L der seitlichen Bewegung
zu erhalten.
Ein erster umkehrbarer Zähler 28 zählt die Impulssignale vom
dritten Impulsgenerator 19. Seine Zählung ist proportional zur
Stellung des ersten Förderers 5 in bezug auf einen Bezugspunkt
(z. B. die Mitte der Förderrollen 9, wenn der Förderer 5 mit
den zweiten und dritten Förderern ausgerichtet ist). Wenn
die Zählung gleich dem Wert L wird, der durch die Rechnereinheit
27 erhalten wird, gibt ein erster Komparator 29 ein
erstes Vergleichssignal.
Der erste umkehrbare Zähler 28 gibt ein erstes Bezugssignal,
wenn seine Zählung 0 ist, d. h. wenn der erste Förderer 5 an
seinem Bezugspunkt ist. Wenn eine ODER-Schaltung 30 das
erste Bezugssignal oder das erste Vergleichssignal vom
ersten Komparator 29 erhält, hält er den Seitenantrieb 15
an. Das Ausgangssignal vom Zähler 26 startet den Antrieb 15.
Ein zweiter umkehrbarer Zähler 31 zählt die Impulssignale vom
ersten Impulsgenerator 20. Seine Zählung ist proportional dem
Winkel β, den die Stützarme 2 in bezug auf einen Bezugspunkt
bilden (z. B. den Punkt, in dem die Arme in ihrer vertikalen
Stellung stehen). Wird die Zählung gleich dem Wert,
der dem in der Rechnereinheit 27 enthaltenen Winkel β entspricht,
gibt ein zweiter Komparator 32 ein zweites Vergleichssignal
ab. Eine ODER-Schaltung 34 gibt ein Signal
zum Anhalten des den Arm schwenkenden Motors 4 ab, wenn er
das zweite Vergleichssignal oder ein Detektionssignal von
einem Stopstellungsdetektor 33 empfängt, der meldet,
daß sich die Stützarme 2 in ihrer vorbestimmten Stellung befinden
(in der der Winkel β maximal ist).
Wenn eine UND-Schaltung 44 sowohl das Signal vom ersten
Komparator 29 als auch das Signal vom zweiten Komparator
32 empfängt, betätigt sie den umkehrbaren Motor 3, um
die Rollentragzapfen 8 aufeinanderzu zu bewegen, um die Wickelrolle
A abzustützen. Wenn eine ODER-Schaltung 37 ein Signal
von einem Offenstellungsdetektor 35 für Offenstellung aufnimmt, durch
den gemeldet wird, daß die Rollentragzapfen 8 in ihrer voll
offenen Stellung sind, oder wenn sie ein Signal von einem
Stützdetektor 36 empfängt, durch den gemeldet wird, daß
die Wickelrolle A vollständig zwischen den Rollentragzapfen 8 abgestützt
ist, wird sie den umkehrbaren Motor 3 anhalten.
Der Offenstellungsdetektor 35 und der Stützdetektor 36
können Stromdetektoren sein,
die den Stromwert für den umkehrbaren Motor oberhalb
eines vorbestimmten Wertes melden, oder Detektoren
für eine veränderbare Entfernung, die melden, daß sich die
Rollentragachsen 8 um eine vorbestimmte Entfernung bewegt
haben.
Einige Zeit nach Empfangen des Signals vom Stützdetektor 36
betätigt eine Zeitgeberschaltung
38 den den Arm verschwenkenden Motor 4 um die Stützarme
2 in eine vorbestimmte Stellung zu schwenken, und hält nach
einer weiteren Zeit anschließend den Motor 4 an.
Als Reaktion auf ein externes Signal, das anzeigt, daß
die Zuführung der Materialbahn von einer Rolle beendet
ist, z. B. ein Verbindungssignal, senkt der den Stützarm 2 verschwenkende
Motor 4 die Stützarme 2 ab. Bei Detektion der Wickelrolle
durch einen Abgebedetektor 39 wird der
Schwenkmotor 4 angehalten. Einige Zeit danach wird der
umkehrbare Motor 3 so angetrieben, daß er die Rollentragachsen
8 von der teilweise benutzten Wickelrolle A wegbewegt.
Der Abgebedetektor 39 ist unter und zwischen den Stützarmen 2
vorgesehen. Er gibt erst das erste Detektionssignal ab,
nachdem er das Signal empfangen hat, daß die Materialbahnzuführung
beendet ist.
Das Detektionssignal setzt den dritten Rollenantrieb 17 in
Betrieb, der durch ein Signal von einer ODER-Schaltung 42
angehalten wird. Diese gibt das Signal ab, wenn sie das
Signal von einem Detektor 40 für abgegebene Rollen empfängt,
der am Ende des dritten Förderers 7 vorgesehen ist, oder
wenn sie das Signal von einer Zeitgeberschaltung 41 empfängt,
die mit dem Abgebedetektor 39 verbunden ist.
Eine Anzeige 43 zeigt die Durchmesser 2R und die Breiten
2B der Wickelrolle A, von der die Materialbahn zugeführt
wird, und von der nächsten zu unterstützenden Wickelrolle A an.
Der Seitenantrieb 15 wird durch ein Signal von einer Zeitgeberschaltung
45 zu seiner Bezugsstellung zurückgeführt,
das einige Zeit nach Detektion der Wickelrolle A durch den Abgebedetektor
39 abgegeben wird. Sie wird durch die ODER-Schaltung
30 als Reaktion auf das Signal vom ersten umkehrbaren
Zähler 28 angehalten.
Jedes Mal, wenn der Datenspeicher 13 das Signal von der ODER-
Schaltung 22 empfängt, werden die für die Berechnung verwendeten
Werte gelöscht und der nächste Satz von registrierten
Werten wird danach benutzt. Der Schwenkmotor 4
wird betätigt, um die Stützarme 2 als Reaktion auf das
Signal von der Zeitgeberschaltung 45 anzuheben, und wird als
Reaktion auf das Signal von dem Stopstellungsdetektor 33
angehalten, der meldet, daß die Stützarme 2 in ihrer
vorbestimmten Stellung angekommen sind.
Es soll nun die Gesamtbetriebsweise der ersten Ausführungsform
beschrieben werden.
Es soll angenommen werden, daß auf den Stützarmen 2 keine
Wickelrolle A abgestützt ist und daß mehrere Wickelrollen
verschiedener Durchmesser und Breiten nacheinander
in vorbestimmter Reihenfolge auf den Stützarmen 2
abgestützt werden sollen. Erst werden die Durchmesser 2R
und die Breiten 2W der abzustützenden Wickelrollen in
der Einstelleinrichtung 11 in der vorbestimmten Reihenfolge
eingestellt und im Datenspeicher 13 registriert.
Der Zuführungsstartschalter 21 wird eingeschaltet.
Er betätigt den ersten Rollenantrieb 14 und den zweiten
Rollenantrieb 16, so daß die erste Wickelrolle A auf
dem zweiten Förderer 6 und dann auf dem ersten Förderer 5
bewegt wird.
Wenn sie zum Mittelpunkt des ersten Förderers kommt, meldet
dies der erste Sensor S₁. Wird die Zählung des Zählers
26 gleich dem Wert W (der Hälfte der Rollenbreite),
hält der erste Rollenantrieb 14 an, und der Seitenantrieb
15 startet. Bewegt sich der erste Förderer 5 in einer seitlichen
Richtung, erzeugt der dritte Impulsgenerator 19 demgemäß
Impulse. Die Impulse werden durch den ersten umkehrbaren
Zähler 28 gezählt. Wird dessen Zählung gleich einem Wert,
der der Entfernung L von seitlicher Bewegung entspricht,
die durch die Rechnereinheit 27 bestimmt ist, hält der
erste Komparator 29 den Seitenantrieb 15 an. Der zweite
Rollenantrieb 16 wird durch den Zähler 23 und die ODER-Schaltung
25 angehalten, wenn die zweite Meldung der
Rolle durch den zweiten Sensor S₂ stattfindet.
Der Schwenkmotor 4 wird durch ein Signal vom Zähler 26
betätigt und durch den zweiten Komparator 32 angehalten,
wenn der Winkel des Stützarmes 2 gleich dem Winkel β wird,
der durch die Rechnereinheit 27 bestimmt ist. Wenn die
Rolle mit den Rollentragzapfen 8 ausgerichtet ist, erhält die
UND-Schaltung 44 Signale von den ersten und zweiten Komparatoren
29 und 32 und betätigt den umkehrbaren Motor 3,
um die Rollentragzapfen 8 aufeinanderzu zu bewegen.
Ist die Wickelrolle A durch die Rollentragzapfen 8 abgestützt,
so meldet dies der Abstützdetektor 36 aufgrund der Tatsache,
daß der dem umkehrbaren Motor 3 zugeführte Strom über
einen Grenzwert anwächst, so daß der Motor 3 angehalten
wird. Einige Zeit, nachdem die Wickelrolle A abgestützt ist,
startet die Zeitgeberschaltung 38 den
Schwenkmotor 4 und hält ihn an, wenn die Rolle ihre vorbestimmte
Stellung für die Zufuhr der Materialbahn erreicht
hat.
Die Materialbahn wird der Wellmaschine bzw. der das gewellte
Material herstellenden Maschine von der Wickelrolle
A zugeführt, die auf diese Weise auf den Stützarmen 2
abgestützt ist. Ist eine notwendige Länge der Materialbahn
zugeführt worden, wird die Materialbahn durch die
Materialbahnverbindungseinrichtung geschnitten, um eine
Verbindung mit einer neuen Materialbahn zu schaffen, die
auf einem anderen Paar von Stützarmen 2 abgestützt ist.
Als Reaktion auf das Signal, daß die Materialbahnzuführung
beendet ist, das bei Schneiden der alten Materialbahn abgegeben
wird, wird der Schwenkmotor 4 betätigt, um
die Stützarme 2 abzusenken. Wenn die Wickelrolle A auf dem ersten
Förderer durch den Abgebedetektor 39 gemeldet wird, wird
der Schwenkmotor 4 angehalten. Einige Zeit danach betätigt die Zeitgeberschaltung
45 den Seitenantrieb 15, um den ersten Förderer
5, der die Wickelrolle A trägt, zu einer solchen Stellung
zu bewegen, in der die ersten, zweiten und dritten Förderer 5, 6, 7
miteinander ausgerichtet sind. Gleichzeitig wird der
Schwenkmotor 4 betätigt, um die Stützarme 2 in ihre
höchste Stellung zu bringen. Der dritte Rollenantrieb 17
wird entweder bei Meldung der Wickelrolle auf dem
dritten Förderer 7 durch den Detektor 40 für abgegebene Wickelrollen
oder nach einer vorbestimmten Zeit nach seinem Start
angehalten.
Wenn die Wickelrolle A von den Rollentragzapfen 8 entfernt
ist und abgegeben ist und wenn die ersten, zweiten und
dritten Förderer 5, 6, 7 miteinander ausgerichtet sind, wird der
Zuführungsstartdetektor 46 den ersten Förderer 5 melden,
und die ODER-Schaltung 22 gibt ein ODER-Signal
ab. Daher wird die oben beschriebene Betriebsweise wiederholt.
Als nächstes soll die zweite Ausführungsform beschrieben
werden. Auch sie wird auf einen konventionellen Wickelrollenständer
angewendet. Die Anordnung zum Montieren und
Demontieren der Wickelrolle auf dem Wickelrollenständer
ist im Grunde dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform
mit Ausnahme der folgenden Punkte.
Bei der ersten Ausführungsform wird die Ausrichtung der
Rollentragzapfen 8 mit der Mittelöffnung der Wickelrolle
durch Bewegung der Wickelrolle auf dem ersten Förderer
5 in einer seitlichen Richtung bis zwischen die Stützarme
2 und durch Drehen der Stützarme 2 in dieselbe Höhe wie
die Mittelöffnung der Wickelrolle bewirkt. Bei der zweiten
Ausführungsform wird sie durch Bewegen der Materialbahnrolle
auf dem ersten Förderer sowohl in seitlicher als auch
in vertikaler Richtung bewirkt, wobei die Stützarme 2 in
einer vorbestimmten Höhe gehalten werden.
Fig. 4 zeigt die grundsätzliche Anordnung, die bei der
zweiten Ausführungsform verwendet wird. Dabei sind dieselben
Bezugsziffern für selbe oder ähnliche Teile wie bei
der ersten Ausführungsform verwendet. Die Förderrollen 9 der
ersten, zweiten und dritten Förderer 5, 6 und 7 werden
durch die ersten, zweiten und dritten Rollenantriebe 14,
16 und 17 angetrieben. Der erste Förderer 5, der eine Einheit
bildet, wird durch den Seitenantrieb 15 in seitlicher
Richtung senkrecht zu der Antriebsspindel 1
und durch einen Vertikalantrieb 80 in einer vertikalen
Richtung bewegt.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die ersten und zweiten
Senoren S₁, S₂ vorgesehen, und es ist der erste
Rollenantrieb 14 mit dem zweiten Impulsgenerator 18 vorgesehen.
Daneben ist der vertikale Antrieb 80 mit einem
ersten Impulsgenerator 81 zum Erzeugen von Impulsen vorgesehen,
die der Größe der Vertikalbewegung proportional
sind.
Der Vertikalantrieb 80 treibt eine Vertikalverschiebungseinheit
82 zum vertikalen Verschieben des ersten Förderers
5 an. Die Vertikalverschiebungseinheit 82 weist vier mit
Gewinde versehene Achsen 83 auf, die an einer Befestigungsplatte
84 des ersten Förderers befestigt sind. Darüber hinaus
weist sie eine Stützplatte 85 für drehbare Abstützung von
Muttern 86 auf, die mit den mit Gewinde versehenen Achsen
83 in Eingriff sind. Weiter weist sie eine Kette 87 zum
Drehen der Muttern 86 auf. Wird die Kette 87 durch den Vertikalantrieb
80 über ein Zahnrad 88 und ein Getriebe gedreht,
so werden die Muttern 86 gedreht, wodurch der erste
Förderer 5 vertikal verschoben wird. Der Seitenantrieb 15
treibt eine Seitenverschiebungseinheit 89 zum seitlichen
Verschieben der Stützplatte 85, die den ersten Förderer 5
trägt, an. Die Seitenverschiebungseinheit 89 weist Ketten 90,
die an der Stützplatte 85 befestigt sind, und Kettenzahnräder
91 zum Tragen der Ketten 90 auf. Der erste Förderer
5 wird seitlich zusammen mit der Stützplatte 85 verschoben,
wenn die Kettenzahnräder 91 durch den Seitenantrieb 15 gedreht
werden. Die Einheiten 82, 89 für vertikale und seitliche
Verschiebung sind nicht auf die genannte Anordnung
begrenzt, sondern können auch anders ausgebildet sein,
solange sie nur dieselbe Funktion erfüllen.
Es soll nun das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform
ausführlich beschrieben werden.
Das Verfahren zum Ausrichten der Rollentragzapfen 8 der Stützarme
2 mit der Mittelöffnung B im Zentrum der Wickelrolle A
soll unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben werden. Es
soll angenommen werden, daß der unterste Teil der Einschnürung in der Mitte
der Förderrollen 9 sich auf derselben Höhe wie die Bodenoberfläche
F befindet, und daß die Rollentragzapfen 8 auf den Stützarmen
2 vom Mittelpunkt der Rollen 9 in Horizontalrichtung
eine Entfernung L aufweisen und in Vertikalrichtung zur Bodenoberfläche F hin eine
Entfernung h′ aufweisen. Dann beträgt die Höhe H von der
Bodenoberfläche zum Mittelpunkt der Rolle A
wobei R der Radius der Rolle und 2α der Einschnürwinkel der
Förderrollen 9 ist. Die Größe der horizontalen Verschiebung x
und die der vertikalen Verschiebung y zum Ausrichten der
Mitte B der Wickelrolle A mit den Rollentragzapfen 8 der
Stützarme 2 beträgt daher:
x = L (6)
y = h′ - H (7)
y = h′ - H (7)
Aus den Gleichungen (1) und (7) folgt
Durch Berechnung der Größen der horizontalen und vertikalen
Verschiebungen, wie dies eben beschrieben wurde,
kann die Achse der Wickelrolle A mit den Rollentragzapfen 8 ausgerichtet
werden. In den Gleichungen (6) und (8) sind die
horizontale Entfernung L und die vertikale Entfernung h′
von der Mitte der Förderrolle 9 zu den Rollentragzapfen 8, der Einschnürwinkel
2α der Rollen 9 und der Radius R der Wickelrolle A vorbestimmte
Werte.
Es soll jetzt die Steuerschaltung unter Bezugnahme auf
Fig. 6 beschrieben werden, die bei der zweiten Ausführungsform
Verwendung findet. Für dieselben Teile wie
bei der ersten Ausführungsform werden dieselben Bezugsziffern
verwendet.
Die Einstelleinrichtung 11 und der Datenspeicher 13 der Steuerschaltung
12′ üben dieselbe Funktion wie bei der ersten
Ausführungsform aus.
Die ODER-Schaltung 22 gibt ein ODER-Signal ab, wenn es das
Signal vom Zuführungsstartschalter 21 oder das Signal vom
Zuführungsstartdetektor 46 empfängt. Als Reaktion auf das
ODER-Signal werden die ersten und zweiten Rollenantriebe
14 und 16 betätigt. Der Zuführungsstartdetektor 46 ist ein
Sensor wie z. B. ein Begrenzungsschalter, der meldet,
daß der erste Förderer 5 mit den zweiten und dritten Förderern
6 und 7 ausgerichtet ist und sich in derselben Höhe
mit ihnen befindet.
Ein Zähler 23 wird als Reaktion auf das Signal von der
ODER-Schaltung 22 rückgesetzt und gibt jedesmal ein Signal
ab, wenn er das zweite Detektionssignal vom zweiten Sensor
S₂ empfängt. Eine Zeitgeberschaltung 24 gibt ein Taktsignal
nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem sie das
ODER-Signal empfangen hat. Wenn eine ODER-Schaltung 25
ein Signal vom Zähler 23 oder das Taktsignal von der Zeitgeberschaltung
24 empfängt, gibt sie an den zweiten Rollenantrieb
16 ein Signal zum Anhalten desselben ab.
Als Reaktion auf das Detektionssignal vom ersten Sensor
S₁ liest ein Zähler 26 den Wert W (die Hälfte der Rollenbreite)
vom Datenspeicher 13 und beginnt mit dem Zählen
der Pulse vom zweiten Impulsgenerator 18. Wenn die Zählung
gleich dem Wert W geworden ist, gibt der Zähler 26 ein
Stopsignal zum Anhalten des ersten Rollenantriebes 14 ab.
Als Reaktion auf das Signal vom Zähler 26 wird auch der Schwenk-
Motor 4 angetrieben, um die Stützarme 2 abzusenken.
Eine Rechnereinheit 27 empfängt den Durchmesser 2R der Wickelrolle
A vom Datenspeicher 13 und führt aufgrund des Wertes 2R
und der voreingestellten Werte α, h′ Rechnungen aus, die
durch die Gleichungen (7) und (8) ausgedrückt sind, um
die Entfernung y der Vertikalbewegung zu erhalten.
Ein umkehrbarer Zähler 28 zählt das Impulssignal vom ersten
Impulsgenerator 81. Seine Zählung ist proportional zur Vertikalstellung
des ersten Förderers 5 in bezug auf seinen
Bezugspunkt (z. B. dem Punkt, bei dem die Mitten der Förderrollen
9 gleiche Höhe wie die Bodenoberfläche ± haben). Wenn die
Zählung gleich dem Wert y wird, der durch die Rechnereinheit
27 erhalten wurde, gibt ein Komparator 29 ein Vergleichssignal.
Der umkehrbare Zähler 28 gibt ein Bezugssignal ab, wenn
seine Zählung 0 ist, das heißt, wenn der erste Förderer
5 an seinem Bezugspunkt ist. Wenn eine ODER-Schaltung 30
das Bezugssignal oder das Vergleichssignal vom Komparator
29 empfängt, hält sie den Vertikalantrieb 80 an. Das
Ausgangssignal vom Zähler 26 startet den Vertikal-Antrieb 80.
Als Reaktion auf das Signal vom Zähler 26 wird der Seitenantrieb
15 betätigt, so daß der erste Förderer 5 von seiner
Anfangsstellung in Richtung auf die Stützarme 2 bewegt und
durch das Signal von einem Endstellungsdetektor 92 angehalten
wird. Der Anfangspunktdetektor kann ein Grenzschalter
oder ähnliches sein, der die Ausrichtung der
ersten, zweiten und dritten Förderer miteinander feststellt.
Der Endstellungsdetektor 92 kann ein Grenzschalter oder ähnliches
sein, der meldet, daß die Wickelrolle in einer
solchen Stellung ist, daß ihre Mittelöffnung direkt unter oder
ausgerichtet mit den Rollentragzapfen 8 der Stützarme 2 in ihrer
vorbestimmten Stellung ist.
Das Signal vom Zähler 26 betätigt den Schwenkmotor 4, so
daß die Stützarme 2 in die vorbestimmte Stellung abgesenkt
werden. Der Schwenkmotor 4 wird als Reaktion auf ein Signal von
einem Stützstellungsdetektor 94 angehalten. Wenn die Stützarme
2 nicht gemeldet werden, bleibt der Schwenkmotor 4 angetrieben,
so daß die Stützarme 2 bis in die tiefstmöglichste
Stellung gehen und dann sich wieder nach oben bewegen.
Er wird angehalten, wenn der Stützstellungsdetektor 94 die Arme in einer
nach oben gerichteten Bewegung meldet. Die vorgenannte
vorbestimmte Stellung oder Stützstellung ist eine Stellung,
in der die Stützarme 2 die Wickelrolle sogar
bei deren größtem Durchmesser tragen können.
Wenn eine UND-Schaltung 95 sowohl das Signal vom Komparator
29, das Signal vom Endstellungsdetektor 92 als auch das Signal
vom Stützstellungsdetektor 94 empfängt, betätigt sie den
umkehrbaren Motor 3 und bewegt so die Rollentragachsen 8 so
aufeinander zu, daß die Wickelrolle A gestützt wird. Wenn die
ODER-Schaltung 37 ein Signal von einem Offenstellungsdetektor 35,
daß die
Rollentragzapfen 8 voll offen sind, oder ein Signal von einem
Stützdetektor 36 zum Melden, daß die Wickelrolle A vollständig
zwischen den Rollentragzapfen 8 abgestützt ist, empfängt,
wird durch sie der umkehrbare Motor 3 angehalten.
Einige Zeit, nachdem das Signal von dem Stützdetektor 36
empfangen worden ist, betätigt eine Zeitgeberschaltung 38 den
Schwenkmotor 4 für eine kurze Zeit, um die Stützarme 2
leicht anzuheben, um die Materialbahnrolle vom ersten
Förderer 5 abzuheben.
Als Reaktion auf ein externes Signal, das anzeigt, daß
die Zuführung der Materialbahn von der Wickelrolle A beendet
ist, z. B. ein Verbindungssignal, senkt der Schwenkmotor
4 die Stützarme 2 ab. Bei Meldung einer teilweise
benutzten Wickelrolle durch einen Abgebedetektor
39 wird der Schwenkmotor 4 angehalten. Gleichzeitig damit
oder einige Zeit danach wird der umkehrbare Motor 3 so
angetrieben, daß er die Rollentragzapfen 8 von der Wickelrolle
wegbewegt. Der Abgebedetektor 39 ist unter und
zwischen den Stützarmen 2 vorgesehen. Er gibt das erste
Detektionssignal nur ab, nachdem er das Signal empfangen
hat, daß die Zuführung der Materialbahn beendet ist.
Das Signal vom Offenstellungsdetektor 35 hält den
umkehrbaren Motor 3 durch die ODER-Schaltung 37 an. Einige
Zeit nach Empfangen des Signales von dem Offenstellungsdetektor 35
betätigt eine Taktschaltung 96 den Seitenantrieb
15 und den Vertikalantrieb 80, so daß sich der
erste Förderer 5 an seine Startstellung in der Bezugshöhe
zurückbewegt. Der Seitenantrieb wird durch das Signal
von einem Startpunktdetektor 93 und der Vertikalantrieb 80 wird
durch die ODER-Schaltung 30 durch das Signal vom umkehrbaren
Zähler 28 angehalten.
Der dritte Rollenantrieb 17 wird durch ein Signal angehalten,
das durch die ODER-Schaltung 42 abgegeben wird,
wenn sie das Signal vom Detektor 40 für abgegebene Rollen
oder das Signal von der Zeitgeberschaltung 41 empfängt, die mit
dem Abgebedetektor 39 verbunden ist.
Wenn eine UND-Schaltung 97 sowohl das Signal vom Startpunktdetektor
93 als auch das Signal vom umkehrbaren Zähler 28
empfängt, werden die ersten und dritten Rollenantriebe 14,
17 angehalten, und zwar einige Zeit, nachdem sie das Signal
von der UND-Schaltung 97 empfangen haben.
Es soll nun die Gesamtbetriebsweise der zweiten Ausführungsform
beschrieben werden.
Es soll angenommen werden, daß keine Wickelrolle A auf
den Stützarmen 2 abgestützt ist und daß mehrere Wickelrollen
verschiedener Durchmesser und Breiten nacheinander
in vorbestimmter Ordnung darauf abgestützt werden
sollen. Zuerst werden die Durchmesser 2R und die Breiten
2W der abzustützenden Wickelrollen in der Einstelleinrichtung
11 in der vorbestimmten Reihenfolge eingestellt
und im Datenspeicher 13 registriert.
Der Zuführungsstartschalter 21 wird eingeschaltet. Er betätigt
die ersten und zweiten Rollenantriebe 14, 16 und
bewegt dadurch die erste Wickelrolle A auf den
zweiten Förderer 6 und dann auf den ersten Förderer 5.
Wenn sie auf die Mitte des ersten Förderers 5 kommt, meldet
dies der erste Sensor S₁. Wenn die Zählung im Zähler
26 gleich dem Wert W (der Hälfte der Rollenbreite)
wird, hält der erste Rollenantrieb 14 an, und der Seiten-
und Vertikalantrieb 15, 80 werden in Betrieb gesetzt.
Während sich der erste Förderer 5 in Vertikalrichtung
bewegt, erzeugt demgemäß der erste Impulsgenerator 81
Impulse. Die Impulse werden durch den umkehrbaren Zähler 28
gezählt. Wird seine Zählung gleich einem Wert, der der
Entfernung y der Vertikalbewegung, die durch die Rechnereinheit
27 bestimmt ist, entspricht, hält der Komparator
29 den Vertikalantrieb 80 an. Der Seitenantrieb 15 wird
gleichzeitig mit dem Vertikalantrieb 80 in Bewegung gesetzt,
um den ersten Förderer 5 zum Endpunkt zu bewegen und wird
als Reaktion auf das Signal vom Endstellungsdetektor 92 angehalten.
Der zweite Rollenantrieb 16 wird durch den Zähler
23 und die ODER-Schaltung 25 bei der zweiten Meldung
der Rolle durch den zweiten Sensor S₂ angehalten.
Der Schwenkmotor 4 wird durch ein Signal vom Zähler 26
betätigt und durch den Stützstellungsdetektor 94 angehalten,
wenn die Stützarme 2 die vorbestimmte Stützstellung
erreicht haben. Wenn die Rolle mit den Rollentragzapfen
8 ausgerichtet ist, erhält die UND-Schaltung 95 Signale
vom Komparator 29, dem Endstellungsdetektor 92 und dem Stützstellungsdetektor
94 und betätigt den umkehrbaren Motor
3, wodurch die Rollentragzapfen 8 aufeinanderzubewegt werden.
Ist die Wickelrolle A durch die Rollentragzapfen 8 abgestützt,
so meldet dies der Stützdetektor 36 aufgrund der Tatsache,
daß der dem umkehrbaren Motor 3 zugeführte Strom
über einen Grenzwert anwächst, so daß der Motor 3 angehalten
wird. Einige Zeit, nachdem die Wickelrolle abgestützt
ist, betätigt die Zeitgeberschaltung 38 den Schwenkmotor
4 und hebt die Stützarme 2 leicht an, um die Wickelrolle
von den Förderrollen 9 abzuheben.
Die Materialbahn wird der Maschine zur Herstellung des gewellten
Materials von der so auf den Stützarmen 2 abgestützten
Wickelrolle A zugeführt. Ist eine erforderliche Länge
der Materialbahn zugeführt, wird die Materialbahn durch
die Materialbahnverbindungseinrichtung geschnitten, um die
Verbindung mit einer neuen Materialbahn vorzubereiten. Als
Reaktion auf das Signal, daß die Materialbahnzufuhr beendet
ist, das beim Abschneiden der alten Materialbahn gegeben
wird, wird der Schwenkmotor 4 betätigt, um die Stützarme
2 abzusenken. Wenn der Wickelrollenkern oder eine teilweise
benutzte Wickelrolle durch den Abgebedetektor 39 detektiert wird,
wird der Schwenkmotor 4 angehalten. Gleichzeitig wird der umkehrbare
Motor 3 so angetrieben, daß er die Stützarme 2 voneinander
wegbewegt. Nun befindet sich die teilweise benutzte
Rolle auf dem ersten Förderer 5. Wenn die Rollentragzapfen 8 ganz
offen sind, hält der Offenstellungsdetektor 35 den
umkehrbaren Motor 3 an.
Einige Zeit danach betätigt die Taktschaltung 96 die
Seiten- und Vertikalantriebe 15 und 80, so daß der erste
Förderer 5 zurück zu seinem Startpunkt in der Bezugshöhe
bewegt wird. Sie werden als Reaktion auf das Signal vom
Startpunktdetektor 93 bzw. das Nullsignal vom umkehrbaren Zähler
28 angehalten.
Ist der erste Förderer 5 mit den zweiten und dritten Förderern
6 und 7 ausgerichtet und in derselben Höhe wie dieselben,
werden die ersten und dritten Rollenantriebe 14, 17 angetrieben,
um die Wickelrolle vom ersten Förderer 5 zum
dritten Förderer 7 zu bewegen. Der dritte Rollenantrieb 17
wird entweder als Reaktion auf das Signal vom Detektor
40 für abgegebene Wickelrollen oder das Signal von dem Zeitgeberschalter
41 angehalten.
Wenn der Zuführungsstartdetektor 46 den ersten Förderer 5
meldet, wird die ODER-Schaltung 22 ein Signal abgeben,
und die oben genannten Schritte werden wiederholt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 soll nun die dritte
Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Sie wird
auf einen anderen Typ des Wickelrollenständers angewendet.
Diese Ausführungsform ist jedoch insoweit der
ersten Ausführungsform ähnlich, daß die Achse der abzustützenden
Wickelrolle mit den Rollentragzapfen 8 dadurch
ausgerichtet wird, daß der erste Förderer seitlich bewegt
wird und daß die den Stützarmen 2 in ihrer Funktion analogen Wickeltragköpfe 52 auf dieselbe Höhe wie die Achse
der Wickelrolle gedreht werden, und nicht dadurch
ausgerichtet wird, daß der erste Förderer 5 in sowohl seitlicher
als auch vertikaler Richtung wie bei der zweiten
Ausführungsform bewegt wird.
Wie in den Fig. 7 bis 10 gezeigt ist, weist der Wickelrollenständer
ein Paar von Förderern 51 auf, die voneinander
einen Abstand haben und synchron angetrieben werden
können. Jeder Förderer 51 trägt zwei oder mehrere Wickeltragköpfe
52, die voneinander gleiche Abstände haben.
Die Wickeltragköpfe 52 auf einem Förderer stehen denjenigen
auf dem anderen Förderer axial fluchtend gegenüber.
Jeder Förderer 51 weist eine endlose Kette 53 auf, die um
Kettenzahnräder 54 herumlaufen, von denen jedes auf dem
inneren Ende einer Auslegerwelle 55 befestigt ist. Jeder
Förderer 51 ist mit einer Führungseinheit 56 für sowohl
die oberen als auch die unteren Abschnitte der endlosen
Kette 53 versehen. Die Führungseinheit für den unteren
Abschnitt kann jedoch weggelassen werden. Die Führungseinheit
56 weist kanalförmige Schienen 57 und Rollen 60 auf,
die auf jedem Ende der Bolzen 59 befestigt sind, durch die
Glieder 58 miteinander verbunden werden, aus denen die endlose
Kette 53 besteht.
Die Auslegerwellen 55 sind durch ein Getriebe 62 mit einem
Motor 61 gekuppelt, um die Förderer 51 synchron anzutreiben.
Jeder Wickeltragkopf 52 ist mit einem Rollentragzapfen 63 versehen,
der zu dem des gegenüberstehenden Wickeltragkopfes
gleitend bewegbar und von derselben weg gleitend bewegbar
ist. Der Wickeltragkopf hat ein Durchgangsloch
65, durch den sich ein Gleitrohr 64 erstreckt. Der Rollentragzapfen
63 erstreckt sich durch das Gleitrohr 64 und ist
durch Lager 64a an jedem Ende des Gleitrohres 64 gelagert.
Eine Befestigungsplatte 66 ist starr am Gleitrohr 64 an
seinem äußeren Ende befestigt. Eine Schraube 67,
die parallel zum Gleitrohr 64 verläuft, ist an ihrem äußeren
Ende mit der Befestigungsplatte 66 verbunden. Eine weitere
Schraube SS (nicht gezeigt) ist gewindemäßig auf der
Schraube 67 befestigt und so gelagert, daß sie
sich an einer festen Stelle drehen kann. Ein Zahnrad 68,
das mit der Schraube SS (nicht gezeigt) ist gewindemäßig auf der
Schraube 67 befestigt und so gelagert, daß sie
sich an einer festen Stelle drehen kann. Ein Zahnrad 68,
das mit der Schraube SS einstückig ausgebildet
ist, kämmt mit einem (nicht gezeigten) Zahnrad auf der
Welle eines umkehrbaren Motors 70, und zwar direkt oder
über ein Getriebe. Wenn der Motor 70 zu laufen beginnt, wird
seine Drehung durch das Zahnrad 68 auf die
Schraube 67 übertragen, die sich zusammen mit dem Rollentragzapfen
63 nach rechts oder nach links bewegt. Eine Bremse
72 ist für die Rollentragzapfen 63 vorgesehen.
Wie in Fig. 7 dargestellt ist, weist eine Rollenzuführeinheit
73 zum Zuführen der Wickelrollen zu dem Wickeltragkopf
52 drei Förderer 74, 75 und 76 auf, die
unabhängig angetrieben werden. Die zweiten und dritten
Förderer 75, 76 bewegen sich in einer Richtung, die senkrecht
zu der Bewegungsrichtung des Förderers 51 ist. Der
erste Förderer 74 bewegt sich in Richtungen, die sowohl
parallel als auch senkrecht zu dieser Richtung ist. Alle
diese Förderer sind Rollenförderer, die dieselben mittig eingeschnürten
Förderrollen
9 verwenden, die in Fig. 1 gezeigt sind. Der
zweite Förderer 75 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß
die beförderte Wickelrolle gegen den Wickeltragkopf
52 schlägt. Wenn die Rollenzuführungseinheit
73 vom Förderer 51 weit genug entfernt ist, kann der
zweite Förderer weggelassen werden.
Darüberhinaus ist der vierte Förderer 78 vorgesehen, um
die teilweise benutzte Wickelrolle aus den Wickeltragköpfen
52 aufzunehmen, nachdem eine erforderliche Länge der
Materialbahn von derselben zugeführt worden ist.
Zwischen dem Ende des Förderers 51 und dem vierten Förderer
78 ist ein Detektor 79 für abgegebene Wickelrollen vorgesehen,
der die Ankunft der Wickelrolle, die durch ein Paar
von Wickeltragköpfen 52 getragen ist, an einer Abgebeposition
meldet. Der Detektor 79 ragt ungefähr
auf dem halben Weg zwischen den beiden Förderern 51 heraus
und meldet die Wickelrolle durch Berührung derselben.
Es soll nun das Verfahren der Erfindung beschrieben werden,
das auf diesen Wickelrollenständer angewendet wird.
Dieses Verfahren wird als die dritte Ausführungsform bezeichnet
werden.
Bei dieser Ausführungsform kann der Winkel β und die Entfernung
L der seitlichen Bewegung für den ersten Förderer
74 theoretisch in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform
bestimmt werden oder kann durch tatsächliche
Messung erhalten werden.
Der umkehrbare Motor für die Wickeltragköpfe 52, durch
die eine Wickelrolle abgestützt werden soll, wird als
70a bezeichnet werden. Der umkehrbare Motor für die
Wickeltragköpfe 52, von denen die Wickelrolle entnommen
werden soll, wird mit 70b bezeichnet werden.
In Fig. 10 ist in Form eines Blockdiagramms die bei der
dritten Ausführungsform benutzte Steuerschaltung gezeigt.
Der Durchmesser 2R und die Breite 2W der Wickelrolle A werden
in einer Einstelleinrichtung 101 bestimmt, die diese
Werte an einen Datenspeicher 102 einer Steuereinheit 139 abgibt.
Der Datenspeicher 102 kann eine Vielzahl von eingestellten
Werten registrieren, die durch Betätigung der Einstelleinrichtung
101 gewechselt werden können.
Der erste Förderer 74 ist mit einem ersten Sensor S₃ zum
Melden der Anwesenheit der Wickelrolle A versehen, wobei
dieser Sensor S₃ auf der Mittellinie des Wickelrollenständers
angeordnet ist. Der dritte Förderer 76 ist an einer
Stelle in der Nähe des zweiten Förderers 75 mit einem
zweiten Sensor S₄ für denselben Zweck versehen.
Die Förder-Rollen 9 des ersten Förderers 74 werden durch einen
ersten Rollenantrieb 103 angetrieben. Der erste Förderer 74
wird in einer Richtung senkrecht zur Achse der Stützachse
durch einen Seitenantrieb 104 bewegt. Die Förder-Rolle 9
der zweiten, dritten und vierten Förderer 75, 76 und 78
werden durch zweite, dritte und vierte Rollenantriebe
105, 106 bzw. 107 angetrieben.
Der erste Antrieb 103 ist mit einem dritten Impulsgenerator
108 versehen, der Impulse erzeugt, deren Zahl proportional
den Umdrehungen der Förder-Rolle 9 ist. Der Seitenantrieb 104
und der Motor 61 für den Förderer 51 sind mit zweiten
und ersten Impulsgeneratoren 109 bzw. 110 versehen. Diese
erzeugen Impulse, deren Zahl proportional zu den Entfernungen
ist, um die sich der erste Förderer 74 bzw. die Wickeltragköpfe
52 bewegt haben.
Eine Zeitgeberschaltung 111 empfängt ein externes Signal,
das anzeigt, daß die Zufuhr von Materialbahn von der in
den Wickeltragköpfen 52 abgestützten Wickelrolle
beendet ist, z. B. ein Signal von der Verbindungseinrichtung,
daß die Verbindung beendet ist, und gibt
ein Signal eine vorbestimmte Zeit nach dem Empfang ab.
Eine ODER-Schaltung 113 gibt ein ODER-Signal ab, wenn
sie wenigstens ein Signal von der Zeitgeberschaltung 111
oder das Signal von einem Zuführungsstartschalter 112
empfängt. Als Reaktion auf das ODER-Signal werden die
ersten, zweiten und dritten Rollenantriebe 103, 105 und
106 angetrieben.
Ein Zähler 114 wird als Reaktion auf das Signal von der
ODER-Schaltung 113 rückgesetzt und gibt jedesmal ein Signal
ab, wenn er das zweite Detektionssignal vom zweiten Sensor
S₄ empfängt. Eine Zeitgeberschaltung 115 gibt ein Signal
nach einer vorbestimmten Zeit ab, nachdem es das ODER-Signal
empfangen hat. Wenn eine ODER-Schaltung 116 das Signal
vom Zähler 114 oder das Signal von der Zeitgeberschaltung
115 empfängt, hält es den dritten Rollenantrieb 106 an.
Als Reaktion auf das Detektionssignal vom ersten Sensor S₃
liest ein erster Zähler 117 den Wert W (die Hälfte der
Rollenbreite) vom Daten-Speicher 102 und beginnt mit dem Zählen
der Impulse vom dritten Impulsgenerator 108. Wenn die Zählung
gleich dem Wert W ist, gibt der erste Zähler 117 ein Signal
zum Anhalten der ersten und zweiten Rollenantriebe 103
und 105 ab. Als Reaktion auf das Signal von dem ersten
Zähler 117 wird der Motor 61 für den Förderer 51 über
eine ODER-Schaltung 118 angetrieben.
Eine Rechnereinheit 119 empfängt den Durchmesser 2R der Wickel-
Rolle A vom Daten-Speicher 102 und berechnet aufgrund des Wertes
2R und der voreingestellten Werte α, h, l und r die
durch die Gleichungen (4) und (5) ausgedrückten Werte,
um den Winkel β und die Entfernung L für die seitliche
Bewegung zu erhalten.
Ein erster umkehrbarer Zähler 120 zählt die Impulssignale
vom zweiten Impulsgenerator 109. Seine Zählung ist proportional
zur Stellung des ersten Förderers 74 in bezug auf
den Bezugspunkt (z. B. den Punkt, in dem der erste, zweite
und dritte Förderer 74, 75, 76 miteinander ausgerichtet sind). Wenn
die Zählung gleich dem Wert L ist, der in der Rechnereinheit
119 erhalten ist, gibt ein Komparator 121 ein Vergleichssignal
ab.
Der umkehrbare Zähler 120 gibt ein Bezugssignal ab, wenn
seine Zählung 0 ist, das heißt, wenn der erste Förderer 74
sich an seinem Bezugspunkt befindet. Bei Empfang des Bezugssignals
oder des Vergleichssignals vom Komparator 121
hält eine ODER-Schaltung 122 den Seitenantrieb 104 an.
Das Signal vom ersten Zähler 117 betätigt den Antrieb 104
und den Motor 61 für den Förderer 51.
Ein zweiter Zähler 124 zählt das Impulssignal vom ersten
Impulsgenerator 110. Der zweite Zähler 124 liest den Wert, der
dem Winkel β entspricht, der in der Rechnereinheit 119 erhalten
wurde, und beginnt als Reaktion auf das Signal von
einem Durchgangsdetektor 123 zu zählen, der den Durchgang
der Rollentragzapfen 63 direkt unter dem Ketten-Zahnrad 54 an der Seite
meldet, an der die Wickel-Rollen zugeführt werden. Wenn seine
Zählung gleich dem Wert geworden ist, der dem Winkel β entspricht,
gibt er ein Signal zum Anhalten des Motors 61 des
Förderers 51 ab.
Wenn eine UND-Schaltung 126 sowohl das Signal vom zweiten
Zähler 124 als auch das Vergleichssignal vom Komparator
121 empfängt, betätigt sie den umkehrbaren Motor 70a, um
die Rollentragzapfen 63 aufeinanderzu zum Stützen der Wickel-Rolle A
zu bewegen. Als Reaktion auf ein Signal von einem Stützdetektor
127, durch den gemeldet wird, daß die Wickel-Rolle A
vollständig zwischen den Rollentragzapfen 63 abgestützt ist,
hält der umkehrbare Motor 70a an.
Einige Zeit nach Empfang des Signals von einem Stützdetektor
127 gibt eine Zeitgeberschaltung 128 an die ODER-Schaltung
118 ein Signal zum Betätigen des Motors 61 für den
Förderer 51 ab und hält den Motor 61 an. Der Motor 61 wird
als Reaktion auf ein Detektionssignal von einem ersten Rollenstützdetektor
129 angehalten, der die Ankunft der
Wickeltragköpfe 52 an einer vorbestimmten Stellung meldet.
Der Detektor 129 kann ein Detektor sein, der meldet,
daß die Impulse von dem ersten Impulsgenerator 110 eine vorbestimmte
Zählung nach Meldung durch den Durchgangsdetektor
123 erreicht haben. Er kann auch durch eine Zeitgeberschaltung
ersetzt werden, die ein Signal nach einer
vorbestimmten Zeit abgeben kann, nachdem die Zeitgeberschaltung
128 ein Zeitgebersignal abgegeben hat.
Einige Zeit nachdem ein Signal abgegeben worden ist, das
den Motor 61 des Förderers 51 betätigt, gibt die Zeitgeberschaltung
128 ein Signal ab zum Betätigen des Seitenantriebs
104, um den ersten Förderer 74 zum Bezugspunkt
zurückzubewegen.
Das Signal, daß die Verbindung verschiedener Materialbahnen
beendet ist, (als externes Signal) betätigt den Motor 61
für den Förderer 51 durch eine ODER-Schaltung 118. Der
Motor 61 wird als Reaktion auf ein Signal angehalten, das
durch die ODER-Schaltung 125 von einem Abgebedetektor 79
abgegeben wird, der meldet, daß die Wickelrolle
abgegeben wird.
Eine vorbestimmte Zeit nach dem Empfang des Signals vom
Abgebedetektor 79 gibt eine Zeitgeberschaltung 130 ein
Zeitgebersignal zum Betätigen des umkehrbaren Motores 70b
für die Wickeltragköpfe 52 auf der Abgebeseite ab, so
daß sich die Rollentragzapfen 63 voneinander weg aus der Mittelöffnung
der Wickelrolle bewegen. Der umkehrbare Motor 70b
kann so ausgebildet sein, daß er direkt auf das Signal vom
Abgebedetektor 79 hin betätigt wird, nicht über die Zeitgeberschaltung
130. Der umkehrbare Motor 70b wird als Reaktion
auf das Signal von einem Offenstellungs-Detektor 131
angehalten, der meldet, daß sich die Rollentragzapfen 63 in
ihrer voll offenen Stellung befinden.
Der Motor 61 für den Förderer 51 wird als Reaktion auf ein
Signal vom Signaldetektor 132 betätigt, der den Abfall des
Signals, das vom Abgebedetektor 79 abgegeben wird, durch die
ODER-Schaltung 118 meldet und wird durch ein Signal angehalten,
das von einem zweiten Rollenstützdetektor 133
(der unter dem Kettenzahnrad 54 auf der Abgebeseite vorgesehen
ist) über die ODER-Schaltung 125 abgegeben wird.
Wenn die abgegebene Wickel-Rolle auf den vierten Förderer 78 gebracht
wird, so wird dies durch einen Abgabe-Detektor 134 zur
Feststellung der vollständigen Abgabe gemeldet, der auf
dem Förderer vorgesehen ist. Der vierte Rollenantrieb 107
wird als Reaktion auf ein Signal vom Abgabe-Detektor 134 betätigt
und über eine ODER-Schaltung 137 entweder durch eine Zeitgeberschaltung
135 nach einer vorbestimmten Zeit nach dem
vorgenannten Signal oder durch das Signal von einem Abgabe-Detektor
136 für abgegebene Rollen angehalten, der am rückwärtigen
Ende des vierten Förderers 78 vorgesehen ist.
Jedesmal, wenn der Datenspeicher 102 das Signal von der ODER-
Schaltung 113 empfängt, werden die Werte, die für die Berechnung
benutzt worden sind, vom Datenspeicher 102 gelöscht, und
der Satz der Werte, die für die nächste Berechnung benutzt
werden, wird erneuert. Der Wechsel der für die Berechnung
benutzten Werte kann auf irgendeine Weise vorgenommen werden.
Eine Anzeige 138 empfängt die Werte, die im Daten-Speicher 102
registriert sind und zeigt die Durchmesser 2R und die
Breiten 2W von drei Wickel-Rollen an, das heißt der Wickel-Rolle, von
der die Materialbahn der Maschine zur Herstellung der gewellten
Bahn zugeführt wird, der nächsten Wickel-Rolle, von der
die Materialbahn dieser Maschine zugeführt werden soll,
und der Wickel-Rolle, die als nächste auf den Rollentragzapfen 63
abgestützt werden soll. Die Anzeige kann jedoch auch so
ausgebildet sein, daß sie andere Werte anzeigt.
Es soll nun die Gesamtbetriebsweise der dritten Ausführungsform
beschrieben werden.
Ist eine vorbestimmte Länge der Materialbahn der Maschine
zur Herstellung des gewellten Materials von der Wickelrolle,
die auf den Wickeltragköpfen 52 abgestützt
ist, zugeführt worden und wird ein Signal für die Vervollständigung
der Verbindung gegeben, so wird zunächst der
Motor 61 für den Förderer 51 angetrieben. Bewegt sich die
teilweise benutzte Wickelrolle und wird sie durch den
Abgebedetektor 79 gemeldet, so hält das Signal vom
Abgebe-Detektor 79 den Motor 61 an und betätigt den umkehrbaren
Motor 70b für die Wickeltragköpfe 52, so daß die Rollentragzapfen
63 voneinander wegbewegt werden.
Beim Abfall des Signals vom Abgebedetektor 79, der die
Wickelrolle meldet, die von den Rollentragzapfen 63
gelöst worden ist, wird der Motor 61 wieder in Betrieb
gesetzt, um den Förderer 51 anzutreiben, bis die Wickeltragköpfe
52 durch den zweiten Rollenstützdetektor
133 gemeldet werden. Wenn die Wickelrolle aus den
Wickeltragköpfen 52 abgegeben und durch den Abgabe-Detektor
134 gemeldet wird,
wird der vierte Förderer 78 angetrieben, damit
durch ihn die Wickel-Rolle weggefördert werden kann.
Eine vorbestimmte Zeit, nachdem das Signal zur Vervollständigung
der Verbindung mit einer anderen Materialbahn
gegeben ist, gibt die Zeitgeberschaltung 111 ein Signal
an die ODER-Schaltung 113 ab. Als Reaktion auf das Signal
von der ODER-Schaltung werden die ersten, zweiten
und dritten Förderer 74, 75 und 76 so angetrieben, daß
die Wickelrolle ungefähr bis zur Mitte des ersten
Förderers 74 bewegt wird.
Der erste Förderer 74 wird durch den Seitenantrieb 104 über
die Entfernung L der seitlichen Bewegung bewegt, die in
der Rechnereinheit 119 berechnet worden ist. Die Wickeltragköpfe
52 werden durch den Motor 61 in eine Stellung
bewegt, die dem Winkel β entspricht, der in der
Rechnereinheit 119 berechnet worden ist.
Der vierte Rollenantrieb 107 für den vierten Förderer 78
wird entweder bei Meldung der abgegebenen Wickel-Rolle durch
den Abgabe-Detektor 136 oder nach einer
vorbestimmten Zeit nach seiner Inbetriebsetzung angehalten.
Der dritte Rollenantrieb 106 wird entweder bei der
zweiten Meldung der Wickelrolle durch den zweiten
Detektor S4 oder eine vorbestimmte Zeit nach seiner Inbetriebnahme
angehalten.
Wenn sowohl das Vergleichssignal vom Komparator 121 als
auch das Signal vom zweiten Zähler 124 abgegeben werden,
so werden sowohl der Seitenantrieb 104 als auch der Motor
61 für den Förderer 51 angehalten. Jetzt sind die Rollentragzapfen
63 mit der Mittelöffnung B der Wickelrolle A
ausgerichtet. Der umkehrbare Motor 70a wird so angetrieben,
daß er die Rollentragzapfen 63 aufeinanderzubewegt, bis
die Wickelrolle durch die Rollentragzapfen 63 abgestützt
ist. Wird dies durch den Stützdetektor 127 gemeldet
wird der Motor 61 wieder betätigt werden, um die Wickeltragköpfe
52 in eine Bereitstellungsposition für die
Materialbahnzuführung zu bewegen. Danach wird der erste
Förderer 74 in die Bezugsstellung durch den Seitenantrieb
104 bewegt.
Indem die obigen Schritte wiederholt werden, kann eine
Vielzahl von Wickelrollen auf dem Wickelrollenständer
eine nach der anderen automatisch und kontinuierlich
abgestützt werden.
Der Zuführstartschalter 112 ist vorgesehen, um den Betrieb
im Notfall in Gang zu setzen oder falls keine Wickelrolle
auf den Wickeltragköpfen 52 abgestützt ist.
Nun soll die vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die Fig. 11 bis 14 beschrieben werden. Sie ist angewendet
bei einem Wickelrollenständer, der im wesentlichen
derselbe wie der der dritten Ausführungsform ist. Diese
Ausführungsform ist jedoch der zweiten Ausführungsform
insofern ähnlich, daß die Ausrichtung der Rollentragelemente mit
der Mittelöffnung der Wickelbahnrolle dadurch durchgeführt
wird, daß die Wickelrolle auf dem ersten Förderer
sowohl in seitlicher als auch in vertikaler Richtung
bewegt wird, wobei die Rollentragelemente in einer vorbestimmten
Höhe gehalten werden.
Wie erwähnt ist der Wickelrollenständer, bei dem
diese Ausführungsform Anwendung findet, im Grunde derselbe
wie derjenige der dritten Ausführungsform. Daher wird er
hier nicht im Detail beschrieben. Für gleiche oder ähnliche
Teile sind in den Fig. 11 bis 14 gleiche Bezugszeichen
verwendet.
Endlose Ketten 53 laufen um Kettenzahnräder 54 herum, die
durch den Motor 61 angetrieben werden. Die Wickeltragköpfe
52 sind mit Rollentragzapfen 63 versehen, die in Axialrichtung
bewegbar sind. Jedes einander gegenüberstehende
Paar der Rollentragzapfen 63 wird durch den umkehrbaren Motor
70 angetrieben, damit diese Achsen aufeinanderzubewegt
werden können. Die Rollentragzapfen 63 können sich zusammen mit
der Wickelrolle, die dadurch gestützt wird, drehen.
Die ersten bis vierten Förderer 74, 75, 76 und 78, die
mittig eingeschnürten Förderrollen
9 verwenden, werden durch die ersten bis vierten
Antriebe 103, 104, 106 und 107 angetrieben.
Der erste Förderer 74 ist mit den zweiten und ersten Impulsgeneratoren
18 und 81 versehen, die auf dieselbe Weise
arbeiten, wie die bei der zweiten Ausführungsform verwendeten.
Die ersten und zweiten Sensoren S₃, S₄ sind bei dieser
Ausführungsform ebenfalls verwendet.
Bei dieser Ausführungsform werden dieselben Seiten- und
Vertikalverschiebungseinheiten wie bei der zweiten Ausführungsform
verwendet, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführungsform ist auch ein Abgabedetektor
79 wie bei der dritten Ausführungsform vorgesehen. Auch
ein Abgabe-Detektor 134
ist vorgesehen, durch den festgestellt wird, daß
die Wickelrolle auf den vierten Förderer 78 abgelegt
worden ist.
In Fig. 14 ist ein Blockdiagramm der Steuerschaltung gezeigt,
die bei der vierten Ausführungsform verwendet wird.
Der Durchmesser 2R und die Breite 2W der Wickel-Rolle A werden
in einer Einstelleinrichtung 101 eingestellt, die diese
an den Daten-Speicher 102 einer Steuereinheit 139′ weitergibt.
Der Daten-Speicher 102 kann eine Vielzahl von eingestellten Werten
registrieren, die durch Betätigung der Einstelleinrichtung
101 verändert werden können.
Eine Zeitgeberschaltung 111 empfängt ein externes Signal,
das anzeigt, daß die Materialbahnzufuhr von der Wickelrolle,
die in den Wickeltragköpfen 52 abgestützt
ist, beendet worden ist, z. B. ein Signal für die Vervollständigung
der Verbindung von der Verbindungseinrichtung,
und gibt ein Signal nach einer vorbestimmten
Zeit nach dem Empfang des Signales ab.
Eine ODER-Schaltung 113 gibt ein ODER-Signal ab, wenn
sie entweder das Signal von der Zeitgeberschaltung 111
oder das Signal von einem Zuführungsstartschalter 112
empfängt. Als Reaktion auf das ODER-Signal werden die
ersten, zweiten und dritten Rollenantriebe 103, 104
und 106 angetrieben.
Ein Zähler 114 wird durch das ODER-Signal rückgesetzt
und gibt jedesmal ein Signal ab, wenn er das zweite
Meldesignal vom zweiten Sensor S₄ empfängt. Eine
Zeitgeberschaltung 115 gibt ein Signal nach einer vorbestimmten
Zeit ab, nachdem sie das ODER-Signal empfangen
hat. Wenn eine ODER-Schaltung 116 ein Signal von dem
Zähler 114 oder das Signal von der Zeitgeberschaltung
115 empfängt, hält sie den dritten Rollenantrieb 106
an.
Als Reaktion auf das Meldesignal von dem ersten
Sensor S₃ liest ein Zähler 117 den Wert W (die Hälfte
der Rollenbreite) vom Daten-Speicher 102 und beginnt mit dem
Zählen der Impulse vom dritten Impulsgenerator 108. Wenn die
Zählung dem Werte W gleichgeworden ist, gibt der Zähler 117
ein Signal zum Anhalten der ersten und zweiten Rollenantriebe
103 und 104 ab.
Eine Rechnereinheit 119 empfängt den Durchmesser 2R der Wickel-
Rolle A vom Datenspeicher 102 und führt die Rechnungen aus,
die durch die Gleichung (8) ausgedrückt sind, um so die
Entfernung y der Vertikalbewegung zu erhalten.
Ein umkehrbarer Zähler 120 zählt die Impulssignale vom
zweiten Impulsgenerator 109′. Seine Zählung ist proportional
zur Stellung des ersten Förderers 74 in bezug auf
den Bezugspunkt (z. B. den Punkt, bei dem der unterste
Teil der Mitte der Förder-Rollen 9 dieselbe Höhe wie die Bodenoberfläche
hat). Wenn die Zählung gleich dem Wert y geworden
ist, der in der Rechnereinheit 119 erhalten wurde,
gibt ein Komparator 121 ein Vergleichssignal.
Der umkehrbare Zähler 120 gibt ein Bezugssignal ab, wenn
seine Zählung 0 ist, das heißt, wenn der erste Förderer
74 an seinem Bezugspunkt ist. Bei Empfang des Bezugssignales
oder des Vergleichssignales vom Komparator 121
hält eine ODER-Schaltung 122 den Vertikalantrieb 80 an,
der als Reaktion auf das Signal vom Zähler 117 in Betrieb
gesetzt worden ist.
Als Reaktion auf das Signal vom Zähler 117 wird der Seitenantrieb
104 betätigt, um den ersten Förderer 74 von seinem
Startpunkt zu den Wickeltragköpfen 52 zu bewegen. Dieser
Antrieb wird durch das Signal vom Endstellungsdetektor 92 angehalten.
Wenn eine UND-Schaltung 155 sowohl das Signal vom Komparator
121, das Signal vom Endstellungsdetektor 92 als auch das
Signal vom Stützstellungsdetektor 94 empfängt, betätigt
sie den umkehrbaren Schalter 70a, um die Rollentragzapfen 63
aufeinanderzu zu bewegen, so daß die Wickelrolle A abgestützt
wird. Ein Signal von einem Stützdetektor 127 zum Melden,
daß die Wickelrolle A zwischen den Rollentragzapfen 63 vollständig
abgestützt ist, wird den umkehrbaren Motor 70a
abschalten.
Das Signal von dem Stützdetektor 127 betätigt den Seitenantrieb
104 und den Vertikalantrieb 80, so daß der erste
Förderer 74 zu seinem Startpunkt in der Bezugshöhe zurückgehen
wird. Damit die Wickelrolle nicht gegen die
obere Oberfläche des ersten Förderers 74 gerieben wird,
wird dann der erste Förderer 74 vorzugsweise um eine gewisse
Distanz durch den Vertikalantrieb 80 abgesenkt und
dann durch den Seitenantrieb 104 zum Startpunkt bewegt.
Obwohl die Wickeltragköpfe 52 nun in der Stellung zum
Abstützen der Rolle sind, können sie in eine Bereitstellungsstellung
für Materialbahnzuführung gebracht werden,
indem der Motor 61 für den Förderer 51 angetrieben wird,
nachdem der Stützdetektor 127 ein Signal abgegeben hat.
In diesem Falle kann der Motor 61 durch ein Signal von
einem (nicht gezeigten) Bereitstellungspositionsdetektor
angehalten werden.
Das Signal für die Vervollständigung der Verbindung als
externes Signal betätigt den Motor 61 für den Förderer
51 durch eine ODER-Schaltung 118′. Dieser Motor wird als
Reaktion auf ein Signal angehalten, das durch eine ODER-
Schaltung 125′ von einem Abgebedetektor 79 abgegeben wird,
der die teilweise benutzte Materialbahnrolle detektiert.
Eine vorbestimmte Zeit nach Empfang des Signales vom Abgebedetektor
79 gibt eine Zeitgeberschaltung 130 ein
Taktsignal zum Betätigen des umkehrbaren Motors 70b für
die Wickeltragköpfe 52 auf der Abgebeseite ab, so daß
sich die Rollentragzapfen 63 voneinander weg aus der Mittelöffnung
der Wickelrolle bewegen. Der umkehrbare Motor 70b
kann so ausgebildet sein, daß er direkt als Reaktion auf
das Signal vom Abgebedetektor 79 und nicht über die Zeitgeberschaltung
130 betätigt wird. Der umkehrbare Motor 70b
wird als Reaktion auf das Signal von einem Offenstellungs-Detektor 131
angehalten, durch den gemeldet wird,
daß sich die Rollentragzapfen 63 in ihrer voll offenen Stellung
befinden.
Der Motor 61 für den Förderer 51 wird als Reaktion auf
ein Signal von einem Signaldetektor 132 betätigt, der
den Abfall des Signals vom Abgebedetektor 79 meldet,
und wird durch ein Signal angehalten, das von einem Rollenstützdetektor
133 über die ODER-Schaltung 125′ abgegeben
wird.
Wenn die abgegebene Wickel-Rolle auf den vierten Förderer 78
gelegt wird, wird sie durch einen Abgabe-Detektor 134
gemeldet, der auf dem
Förderer 78 vorgesehen ist. Der vierte Rollenantrieb 107
wird als Reaktion auf ein Signal vom Abgabe-Detektor 134 betätigt
und angehalten, wenn eine ODER-Schaltung 137 ein
Signal von einer Zeitgeberschaltung 135 oder ein Signal
vom Abgabe-Detektor 136 für abgegebene Wickel-Rollen empfängt.
Es soll nun die Gesamtbetriebsweise der vierten Ausführungsform
beschrieben werden.
Ist eine vorbestimmte Länge der Materialbahn der Maschine
zur Herstellung des gewellten Materials von der Wickelrolle
zugeführt worden, die in den Wickeltragköpfen 52
abgestützt ist, und wird ein Signal für die Vervollständigung
der Verbindung mit einer anderen Wickelrolle
abgegeben, so wird zunächst der Motor 61 für
den Förderer 51 angetrieben. Wenn sich diese teilweise
benutzte Wickelrolle bewegt und durch den Abgebedetektor
79 detektiert wird, hält das Signal vom Abgabe-Detektor
79 den Motor 61 an und betätigt den umkehrbaren Motor
70b für die Wickeltragköpfe 52, so daß die Rollentragzapfen
63 voneinander weg bewegt werden.
Beim Abfall des Signals vom Abgebedetektor 79, der die
Wickelrolle meldet, die von den Rollentragzapfen
63 gelöst worden ist, wird der Motor 61 wieder gestartet,
um den Förderer 51 anzutreiben, bis die Wickeltragköpfe
52 durch den Rollenstützdetektor 133 detektiert werden (der
normalerweise direkt unter den Kettenzahnrädern 54 auf der
Abgebeseite angeordnet ist). Wenn die Wickelrolle aus
den Wickeltragköpfen 52 abgegeben ist und durch den Abgabedetektor
134 gemeldet
wird, wird der vierte Förderer 78 zum Wegbewegen der Wickelrolle
angetrieben. Er wird entweder durch ein Signal vom Abgabedetektor
136 oder durch eine Zeitgeberschaltung
135 angehalten, die mit dem Abgabe-Detektor 134
verbunden ist.
Eine vorbestimmte Zeit nach Abgeben des Signals für die
Vervollständigung der Verbindung gibt die Zeitgeberschaltung
111 ein Signal an die ODER-Schaltung 113 ab. Als Reaktion
auf das Signal von der ODER-Schaltung werden die ersten,
zweiten und dritten Förderer 74, 75 und 76 so angetrieben,
daß die Wickelrolle ungefähr bis zur Mitte des ersten
Förderers 74 gebracht wird.
Dann werden der Seitenantrieb 104 und der Vertikalantrieb
80 betätigt, so daß der erste Förderer 74 von seinem Startpunkt
in die vorbestimmte Stellung über eine Entfernung x
in Seitenrichtung und über eine Entfernung y in Vertikalrichtung
bewegt wird. Andererseits wird der Motor 61 für
den Förderer 51 durch das Signal von der ODER-Schaltung
113 betätigt, so daß die Wickeltragköpfe 52 bewegt
werden, bis sie durch einen Stützstellungsdetektor
94 gemeldet werden. Jetzt werden die Rollentragzapfen 63
mit der Mittelöffnung der Wickelrolle ausgerichtet.
Der umkehrbare Motor 70a wird betätigt, um die Rollentragzapfen 63
aufeinanderzu zu bewegen, so daß die Wickelrolle
abgestützt wird. Wenn sie auf den Rollentragzapfen 63 abgestützt
ist, wird dies durch den Stützdetektor 127 gemeldet
werden. Das Signal von diesem betätigt die Seiten-
und Vertikalantriebe 104, 80, so daß der erste Förderer 74
zu seinem Startpunkt in der Bezugshöhe zurückbewegt wird.
Die Wickeltragköpfe 52 werden entweder in der Stellung
gehalten oder in eine Bereitstellungsposition bewegt.
Indem die obigen Schritte wiederholt werden, kann eine
Vielzahl von Wickelrollen auf dem Wickelrollenständer
abgestützt und von demselben wieder abgegeben werden,
und zwar eine nach der anderen automatisch und kontinuierlich.
Der Zuführstartschalter 112 ist für den Startvorgang im
Notfalle oder in dem Falle vorgesehen, daß auf den Wickeltragköpfen
52 keine Wickelrolle abgestützt ist.
Bei der vierten Ausführungsform ist vorzugsweise die
ODER-Schaltung 113 so ausgebildet, daß sie ein Signal
nur dann abgibt, wenn der erste Förderer 74 an seinem Startpunkt
und in der Bezugshöhe angeordnet ist, um sicherzustellen,
daß die Wickelrolle auf den ersten Förderer 74
aufgebracht wird.
Bei jeder der Ausführungsformen muß die Entfernung L der
seitlichen Bewegung und der Winkel β nicht unbedingt in
der Rechnereinheit 119 berechnet werden, sondern
kann auch unter Benutzung von Gleichungen oder Tabellen,
die vorher ausgearbeitet sind, erhalten werden.
Die Detektoren und Sensoren, die bei den bevorzugten Ausführungsformen
verwendet werden, können durch irgend
welche anderen Einrichtungen ersetzt werden, solange wie
sie dieselbe Funktion erfüllen.
Die Steuer- und Detektionssignale können auch zu jedem
anderen Zeitpunkt als bei den bevorzugten Ausführungsformen
gegeben werden, solange wie diese Änderung sich noch
im Rahmen des Erfindungsgedankens bewegt.
Bei jeder der bevorzugten Ausführungsformen können der
Durchmesser 2R und die Breite 2W der Wickelrolle
automatisch gemessen werden. Deren Breite kann z. B. dadurch
gemessen werden, indem Impulse durch einen Impulsgenerator
entsprechend der Größe der Drehung der Rollen auf
dem zweiten Förderer erzeugt und diese Impulse gezählt werden,
während die Wickelrolle durch einen Rollensensor
gemeldet wird.
Auch der Durchmesser der Wickelrolle kann dadurch
gemessen werden, daß ein Paar von Fotosensoren S₅, die
vertikal bewegbar sind (Fig. 15) vorgesehen wird, und
indem die Entfernung gemessen wird, um die sich der Fotosensor
vom Boden F bewegt hat. Anstelle der Fotosensoren
kann eine vertikal bewegliche Platte verwendet werden.
Der Durchmesser der Wickelrolle kann aus der Entfernung bestimmt
werden, um die die Platte bewegt werden muß, um
an der Wickelrolle anzuliegen. Er kann auch direkt
durch einen Bildsensor gemessen werden.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Erfindung
die Zeit und Arbeit ersparen kann, die für das Anbringen
und Entfernen der Wickelrollen auf und von dem
Wickelrollenständer erforderlich ist. Durch die Erfindung
ist auch eine sichere Unterstützung der Wickelrolle
sichergestellt. Schließlich wird die Möglichkeit
von Unfällen für die Bedienungsperson verringert.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum automatischen Montieren einer Wickelrolle
aus bahnförmigem Material auf einen Rollenständer mit wenigstens
einem Paar Rollentragzapfen, die am Ende von verschwenkbaren
Rollentragelementen angeordnet sind, mit einer Antriebseinrichtung
(14, 103) zum Bewegen der Wickelrolle in einer Richtung
parallel zur Achse durch die Rollentragzapfen, und einer
weiteren Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Wickelrolle
in einer Richtung senkrecht zur Achse der Rollentragzapfen;
wobei die jeweiligen Abmessungen der zu montierenden
Wickelrolle vor dem Montieren in einen Datenspeicher
einer Steuerung eingegeben werden, gekennzeichnet
durch einen ersten Antrieb (1, 3, 10), der die
Rollentragelemente (2, 52) mit den Rollentragzapfen (8, 63) aufeinander
zu und voneinander weg bewegen kann;
einen zweiten Antrieb (4, 61) zum Schwenken der Rollentragelemente (2, 52) mit den Rollentragzapfen (8, 63) nach oben oder unten;
einen ersten Impulsgenerator (20, 110, 81), der proportional zum Schwenkwinkel (β) der Rollentragelemente (2) ein Signal erzeugt;
einen zweiten Impulsgenerator (18), der proportional zum Umdrehungswinkel der Antriebseinrichtung (14) zum Bewegen der Wickelrolle parallel zur Tragzapfenachse ein Signal abgibt;
einen dritten Impulsgenerator (19), der proportional zum Umdrehungswinkel der Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Wickelrolle senkrecht zur Tragzapfenachse ein Signal angibt; und
eine Steuereinrichtung (12, 12′, 139, 139′) zum Abgeben von Steuersignalen an die Antriebseinrichtungen (14, 15, 3, 4), wobei die Antriebseinrichtung (14) zum Bewegen der Wickelrolle parallel zur Rollentragzapfenachse auf der Basis des Vergleichs des Signals des zweiten Impulsgenerators (28) mit der Breite der Wickelrolle (A) so gesteuert wird, daß die Wickelrolle (A) eine Position auf halbem Weg zwischen und seitlich zu den Rollentragzapfen einnimmt;
die Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Wickelrolle senkrecht zur Tragzapfenachse so gesteuert wird, daß die Wickelrolle (A) um eine Entfernung bewegt wird, die auf der Basis des Vergleichs des Signals des dritten Impulsgenerators (19) mit dem Durchmesser der Wickelrolle (A) bestimmt ist, oder um eine vorbestimmte horizontale Entfernung zwischen Wickelrollenachse und Achse der Rollentragzapfen (8) bewegt wird, damit die Wickelrolle (A) eine mittlere Position zwischen den Rollentragzapfen (8) einnimmt, und der zweite Antrieb (4) auf der Basis eines Vergleichs des Impulses des Impulsgenerators (20) mit dem Durchmesser der Wickelrolle (A) so gesteuert wird, daß die Rollentragzapfen (8) so in vertikaler Richtung bewegt werden, bis die Achse der Rollentragzapfen (8) mit der Mittelbohrung der Wickelrolle (A) fluchtet, und der erste Antrieb (3) weiterhin so gesteuert wird, daß die Rollentragzapfen (8) in die Mittelbohrung der Wickelrolle (A) eingreifen.
einen zweiten Antrieb (4, 61) zum Schwenken der Rollentragelemente (2, 52) mit den Rollentragzapfen (8, 63) nach oben oder unten;
einen ersten Impulsgenerator (20, 110, 81), der proportional zum Schwenkwinkel (β) der Rollentragelemente (2) ein Signal erzeugt;
einen zweiten Impulsgenerator (18), der proportional zum Umdrehungswinkel der Antriebseinrichtung (14) zum Bewegen der Wickelrolle parallel zur Tragzapfenachse ein Signal abgibt;
einen dritten Impulsgenerator (19), der proportional zum Umdrehungswinkel der Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Wickelrolle senkrecht zur Tragzapfenachse ein Signal angibt; und
eine Steuereinrichtung (12, 12′, 139, 139′) zum Abgeben von Steuersignalen an die Antriebseinrichtungen (14, 15, 3, 4), wobei die Antriebseinrichtung (14) zum Bewegen der Wickelrolle parallel zur Rollentragzapfenachse auf der Basis des Vergleichs des Signals des zweiten Impulsgenerators (28) mit der Breite der Wickelrolle (A) so gesteuert wird, daß die Wickelrolle (A) eine Position auf halbem Weg zwischen und seitlich zu den Rollentragzapfen einnimmt;
die Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der Wickelrolle senkrecht zur Tragzapfenachse so gesteuert wird, daß die Wickelrolle (A) um eine Entfernung bewegt wird, die auf der Basis des Vergleichs des Signals des dritten Impulsgenerators (19) mit dem Durchmesser der Wickelrolle (A) bestimmt ist, oder um eine vorbestimmte horizontale Entfernung zwischen Wickelrollenachse und Achse der Rollentragzapfen (8) bewegt wird, damit die Wickelrolle (A) eine mittlere Position zwischen den Rollentragzapfen (8) einnimmt, und der zweite Antrieb (4) auf der Basis eines Vergleichs des Impulses des Impulsgenerators (20) mit dem Durchmesser der Wickelrolle (A) so gesteuert wird, daß die Rollentragzapfen (8) so in vertikaler Richtung bewegt werden, bis die Achse der Rollentragzapfen (8) mit der Mittelbohrung der Wickelrolle (A) fluchtet, und der erste Antrieb (3) weiterhin so gesteuert wird, daß die Rollentragzapfen (8) in die Mittelbohrung der Wickelrolle (A) eingreifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rollentragelemente (2) als Stützarme ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rollentragelemente (52) als an einem umlaufenden "Pater-Noster-Antrieb"
angebrachte Wickeltragköpfe ausgebildet sind.
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