DE3710959A1 - Anordnung zum verlagern einer aufrolltrommel fuer bahnfoermiges material aus einem magazin in eine primaergabel eines aufwicklers in einer papiermaschine oder dergleichen - Google Patents

Description

Anordnung zum Verlagern einer Aufrolltrommel für bahnförmiges Material aus einem Magazin in eine Primärgabel eines Aufwicklers in einer Papiermaschine oder dergleichen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ver­ lagern einer Aufrolltrommel für bahnförmiges Material aus einem Magazin in eine Primärgabel eines Aufwicklers in einer Papiermaschine oder dergleichen, mit einem um eine feste, waagerechte Achse drehbar gelagerten Verschiebearmmechanismus, der in der oberen Lage eine im Magazin befindliche, leere Aufrolltrommel erfassen und diese in der unteren Lage an die Primärgabel ab­ geben kann.

Das Verlagern einer Aufrolltrommel aus dem Magazin, z.B. aus einem Gestell für Trommeln, in die Primärgabel eines Aufwicklers muß insbesondere bei der Papier­ herstellung kontinuierlich erfolgen.

Bei zur Zeit allgemein benutzten Aufwicklern wird die Aufrolltrommel mittels eines Hubarms und eines Krans in die Primärgabel des Aufwicklers gebracht. Die Bewegungen des Krans werden normalerweise mit einem manuellen Steuergerät an der Bedienungsseite der Maschine gesteuert. Diese an sich funktionierende Ein­ richtung hat jedoch Nachteile. Eine beschädigungslose Handhabung der Trommel und Bedienung der Anordnung sind völlig von dem Arbeitsgeschick und der Sorgfalt des Kranführers abhängig. Der Kran ist außerdem bei jedem Wechsel nötig. Der Arbeitsablauf kann nicht auto­ matisiert werden. Oft mangelt es dazu an Aufbewahrungs­ raum für leere Aufrolltrommeln.

Zum Eliminieren der obenerwähnten Nachteile sind ver­ schiedene, teilweise oder völlig oberhalb des Auf­ wicklers befindliche Gestellanordnungen entwickelt worden. Diese Gestelle bilden einen Aufbewahrungsraum für mehrere Trommeln und es soll eine Trommel ohne Hilfe eines Krans aus dem Gestell in die Primärgabel des Aufwicklers gebracht werden.

Gemäß bekannten Vorschlägen können zwei verschiedene Haupttypen unterschieden werden. Bei dem ersten Typ wird die Primärgabel lang genug ausgebildet und so kon­ struiert, daß die Trommel aus dem Gestell direkt in eine auf die lange Primärgabel gestützte bewegliche Backe gerollt werden kann. Bei dem zweiten Typ werden zum Verlagern einer Trommel aus dem Gestell in die Primärgabel verschiedene bewegliche Verschiebe­ mechanismen verwendet. Als Verschiebemechanismen werden Hakenkonstruktionen verschiedener Art benutzt. In den US-Patentschriften 35 86 253 und 36 10 545 und in der schwedischen Auslegeschrift 4 20 079 sind derartige Konstruktionen erwähnt.

Ein Nachteil des ersten Haupttyps ist, daß eine lange Primärgabel viel Raum in Anspruch nimmt und dem eigent­ lichen Aufwickler unzureichende Kompromisse abverlangt. Probleme des zweiten Haupttyps sind der für den Haken und dessen Gebrauch erforderliche Raum sowie die Schwierigkeit, die Trommel derart weich in die Primär­ gabel zu senken, daß sie sich von dem Haken befreit und der Haken spätere Funktionen nicht behindert. Bei bekannten Lösungen ist die Bewegungsbahn des Hakens und der Trommel von Anfang bis Ende ein Kreisbogen, weil die Hakenkonstruktion in einem festen Punkt gelagert ist. Aus diesem Grund sind die Hakenkonstruktion und die Primärgabel so auszubilden, daß die Trommel in einer bogenförmigen Bahn auf die Primärgabel trifft. Außerdem soll die Form des Hakens so sein, daß er sich nach Abgeben der Trommel an die Primärgabel von der Trommel befreien kann. Im allgemeinen führen solche Forderungen zu Schwierigkeiten in den Konstruktionen des Aufwicklers und der Primärgabel, und zwar z.B. der­ art, daß es nicht möglich ist, die Primärgabel un­ mittelbar nach dem Senken der Trommel auf waagerechte Schienen aufzuheben. Die Gestaltung des Hakens zur Freigabe der Trommel kann dazu führen, daß die Haken­ konstruktion die Funktionen des Aufwicklers, z.B. das Aufführen der Bahn und den Trommelwechsel, stark behindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An­ ordnung zu schaffen, die die obenerwähnten Nachteile eliminiert. Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale er­ reicht.

Ein Vorteil der Erfindung ist ihre Einfachheit, die niedrige Herstellungs- und Betriebskosten mit sich bringt. Die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung kann in einfacher Weise automatisiert werden. Die An­ ordnung stört die Funktion des Aufwicklers gar nicht, denn der von dem Haken benötigte Raum in der Maschine ist gering. Die Konstruktionen des Aufwicklers und der Primärgabel können so zweckmäßig aufeinander abgestimmt sein, daß der Aufwickler optimiert wird. Die Lagerung des Hakens kann kugelförmig sein, wobei die Trommel sich beim Auftreffen der Primärgabel in der Quer­ richtung der Maschine steuern kann. Ein Vorteil ist auch, daß der hydraulische Antriebszylinder in einem von Funktionsteilen des Aufwicklers freien Raum an­ gebracht werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten, vorteilhaften Ausführungs­ beispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Seitenansicht der An­ ordnung,

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 mit in Bereit­ schaftsstellung befindlicher Aufrolltrommel,

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 2 beim Trommelwechsel,

Fig. 4 die Anordnung der Fig. 1-3, bei der die Primärgabel von der Trommel befreit wird,

Fig. 5 die Anordnung der Fig. 1-4 beim Aufnehmen einer neuen Trommel,

Fig. 6 die Anordnung der Fig. 1-5 bei der Über­ gabe einer neuen Trommel an die Primärgabel und

Fig. 7 die Anordnung der Fig. 1-6, bei der die Trommel sich in der Primärgabel in Bereit­ schaftsstellung befindet und wartet, daß die vorhergehende Trommel gefüllt wird.

In Fig. 1 ist die Anordnung in großem Maßstab dar­ gestellt, wobei die verschiedenen Einzelheiten deutlich zu sehen sind. In den Fig. 2-7 wird die Anordnung in den verschiedenen Funktionsphasen in kleinerem Maßstab gezeigt.

Bei dem gezeigten Beispiel wird eine zum Aufwickeln von bahnförmigem Material, z.B. einer Papierbahn, dienende Aufrolltrommel 3 mittels eines um eine feste, hori­ zontale Achse A drehbar gelagerten Verschiebearm­ mechanismus aus einem Magazin V in eine Primärgabel 4 verlagert. Dieser Verschiebearmmechanismus ist so an­ geordnet, daß er die erste leere Aufrolltrommel 3 im Magazin V aufnehmen und sie in der unteren Lage an die Primärgabel 4 abgeben kann.

Erfindungsgemäß weist der Verschiebearmmechanismus einen Haken 1 und einen Hebel 2 auf. Diese können sich im ganzen um die Achse A drehen. Der Haken 1 ist beweg­ lich im Punkt B neben der Achse A am Hebel 2 gelagert und beide stehen im Punkt C im Eingriff miteinander. Der Haken 1 ist also in einem sich mit der Drehbewegung des Verschiebearmmechanismus bewegenden Punkt B ge­ lagert. Diese Lösung macht es möglich, daß die Bewegung des Hakens 1 nur bis zu einem gewissen Punkt ein Kreis­ bogen ist.

Ein wesentlicher Faktor der Anordnung ist, daß die kreisbogenförmige Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 an einer vorbestimmten Stelle verhindert wird. In­ folge der drehachsenfernen Lagerung des Hakens 1 an dem Hebel 2 kann sich die Drehbewegung des Hebels 2 und des Lagerungspunktes B um die Achse A jedoch fortsetzen, obgleich die Vorwärtsbewegung des Spitzenteils des Hakens 1 auf der um die Achse A umlaufenden Kreisbahn verhindert wird. Der Hebel 2 ist in Bezug auf den Haken 1 so angeordnet, daß seine Lage sich während der Drehung des Verschiebearmmechanismus um die Achse A von der oberen Lage in die untere Lage ändert, wenn die von dem Hebel 2 verursachte Kreisbewegung des Spitzenteils des Hakens 1 verhindert wird. Die nach dem Beenden der Kreisbewegung des Spitzenteils des Hakens 1 fort­ gesetzte Drehbewegung des Hebels 2 bewirkt ein Senken des Spitzenteils des Hakens 1 nahezu parallel zu der Oberfläche, die die Kreisbewegung des Spitzenteils des Hakens 1 stoppt. Der Spitzenteil des Hakens 1 senkt sich wenigstens so lange, wie seine Drehbewegung ver­ hindert ist.

Bei theoretischer Betrachtung des in den Figuren ge­ zeigten Ausführungsbeispiels ergibt sich, daß als Folge der nach der Beendigung der Kreisbewegung des Spitzen­ teils des Hakens 1 erfolgenden relativen Kreisbewegung des Hebels 2 waagerechte und senkrechte Bewegungs­ komponenten im Lagerungspunkt auftreten, wobei die senkrechten Komponenten so ausgenutzt werden, daß der Spitzenteil des Hakens 1 mittels der von diesem ab­ gestützten Trommel 3 beim Übergang von der oberen Lage gegen die untere Lage an einer Kreisbewegung gehindert wird. Die kreisbogenförmige Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 wird nämlich unterbrochen, wenn das Lager­ gehäuse der auf dem Spitzenteil des Hakens 1 ab­ gestützten Trommel 3 gegen die Vorderfläche der Primär­ gabel 4 trifft. Der Hebel 2 und der Lagerungspunkt B setzen jedoch die Kreisbewegung um die Achse A fort. Dabei wird der Zusammengriff des Hakens 1 und des Hebels 2 im Punkt C gelöst, d.h. die relative Lage des Hebels 2 und des Hakens 1 fängt an, sich zu verändern. Wenn der Hebel 2 sich bewegt, wird die nach unten gerichtete Bewegungskomponente des Lagerungspunkts B auf den die Trommel 3 tragenden Spitzenteil des Hakens 1 übermittelt, und die Trommel 3 sinkt parallel zu der Vorderfläche der Primärgabel 4 weich auf den Boden der Primärgabel 4. Die nach unten gerichtete Bewegung des Hakens 1 dauert so lange, bis der Haken 1 sich von der auf der Primärgabel 4 abgelegten Trommel 3 befreit hat. Die Bewegung des Hakens 1 und des Hebels 2 in Bezug auf einander und auch die nach unten gerichtete Bewegung des Hakens 1 ist durch Begrenzer begrenzt, die in Fig. 1 aus einer Schake D am Haken 1 und aus einem Anschlag­ organ I am Hebel 2 bestehen. Das Anschlagorgan ist beispielsweise ein sich zur Schake D erstreckender Zapfen. Die Bewegung wird somit zwischen vorbestimmten Endlagen begrenzt; als Begrenzer können alle beliebigen bekannten Begrenzer anstatt einer Schake und eines Zapfens verwendet werden. Wenn die sich nach unten richtende Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 endet, wird gleichzeitig der Spitzenteil frei von der Trommel 3 und fängt wieder an, sich zusammen mit dem Hebel 2 parallel zu einem Kreisbogen zu bewegen.

Die Bewegungsbahn des Lagerungspunktes B ist also die ganze Zeit ein Kreisbogen. Wenn die auf dem Spitzenteil des Hakens 1 abgestützte Trommel 3 auf die Primärgabel 4 auftrifft, ändert sich die Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 und verläuft parallel zu der Vorderfläche der Primärgabel 4, während der Hebel 2 und der Punkt B sich weiter auf der kreisbogenförmigen Bahn bewegen. Der Spitzenteil des Hakens 1 mit der Trommel 3 bewegt sich parallel zu der Vorderfläche der Primärgabel 4 nach unten längs einer von der Schake D am Haken 1 definierten Strecke, und währenddessen senkt sich die Trommel 3 auf den Boden der Primärgabel 4, und der Spitzenteil des Hakens trennt sich von der Trommel 3. Nach dieser Trennung laufen der Spitzenteil des Hakens 1 und auch der ganze Haken 1 mit dem Hebel 2 wieder weiter auf der kreisbogenförmigen Bahn, wobei der gegen die Kante der Schake D treffende Zapfen eine Bewegung des Hakens 1 und des Hebels 2 relativ zueinander ver­ hindert.

Die Anordnung gemäß den Fig. 1-3 arbeitet prinzi­ piell in folgender Weise. Wenn eine neue Aufrolltrommel 3 für den Aufwickler erforderlich ist, wird sie mittels des aus dem Haken 1 und dem Hebel 2 gebildeten Verschiebearmmechanismus aus dem Trommelmagazin V ab­ geholt. Diese Anfangssituation wird stufenweise in den Fign. 2-4 dargestellt. Als Antrieb für den Verschiebearmmechanismus dient ein hydraulischer Zylinder 5. Dieser Mechanismus dreht sich um die Achse A in die in Fig. 5 gezeigte obere Lage. Diese Lage wird mit gestrichelten Linien auch in Fig. 1 gezeigt. In dieser Lage trifft der Mechanismus auf die an der Stelle E im Vorderteil des Trommelmagazins V befind­ liche Trommel 3. Der Mechanismus setzt seine Bewegungs­ bahn fort, bis die abzuholende Trommel 3 infolge ihrer Schwerkraft über die Spitze 6 entlang der Oberfläche F des Hakens zum Fußende G des Hakens rollen kann. Wenn der Mechanismus dann um die Achse A in die entgegen­ gesetzte Richtung gedreht wird, rollt die Trommel 3 entlang der Oberfläche F des Hakens und der Oberfläche eines Anschlagteils H in den Spitzenteil des Hakens 1. Die auf dem Haken 1 abgestützte, zwischen die Rahmen­ balken 7 passende Trommel 3 erreicht den Spitzenteil des Hakens 1 bevor die Anschlagfläche des Anschlagteils H endet. Die von dem Spitzenteil des Hakens 1 getragene Trommel 3 wird mittels des obenerwähnten Mechanismus 1, 2 und des hydraulischen Zylinders 5 gegen die Primär­ gabel 4 geführt. Dabei erfolgt eine Kreisbewegung, deren Mittelpunkt die Achse A ist. Eine obere Backe 8 der Primärgabel 4 ist in dieser Phase in der oberen Lage gemäß Fig. 6, die mit gestrichelten Linien auch in Fig. 1 gezeigt ist.

Wenn die Trommel 3 auf die Vorderkante der Primärgabel 4 trifft, wird ihre Kreisbewegung und damit natürlich auch die entsprechende Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 verhindert. Diese Lage wird in Fig. 6 und mit durchgezogener Linie in Fig. 1 gezeigt. Weil der Hebel 2 diese Kreisbewegung fortsetzt, folgt ihr auch der Punkt B, wobei die relative Lage des Hebels 2 und des Hakens 1 verändert wird und der Spitzenteil des Hakens 1 sich nach unten senkt, wie oben dargelegt ist. Somit senkt sich die Trommel 3 im Spitzenteil des Hakens 1 nach unten entlang der Vorderfläche der Primärgabel 4 gegen den Boden der Gabel 4. Infolge der obenerwähnten, den Haken 1 beeinflussenden, nach unten gerichteten Bewegungskomponente senken sich die Trommel 3 und der sie tragende Spitzenteil des Hakens 1 nach unten, der Spitzenteil des Hakens 1 befreit sich von der Trommel 3 und fängt wieder an, der um die Achse A erfolgenden Kreisbewegung des Hebels 2 zu folgen. Das Ausmaß der nach unten gerichteten Bewegung des Spitzenteils des Hakens 1 ist von der Länge der Schake D am Haken 1 abhängig. Die Trommel 3 wird schließlich an ihrem Platz in der Primärgabel 4 dadurch gesichert, daß die obere Backe 8 nach unten in die in Fig. 7 und Fig. 1 mit durchgezogener Linie dargestellte Lage gebracht wird. In der folgenden Phase setzt der Zyklus wieder ein, beginnend mit der Situation der Fig. 2 usw.

Wenn eine genügende Größe eines Wickels 9 aus Papier, Karton oder anderem Material erreicht ist, wird eine Bahn 10 auf eine neue Trommel 3 gelenkt, die in der obenerwähnten Weise verlagert wurde und auf der Primär­ gabel 4 liegt. Die auf einer Sekundärgabel 11 gelagerte Rolle 9 wird weggeschoben (Fig. 3), die in der Primär­ gabel 4 befindliche Trommel 3 wird an die Sekundärgabel 11 abgegeben und die Primärgabel 4 kehrt in ihre obere Lage zurück. Danach ist der Verschiebearmmechanismus 1, 2 bereit, eine neue Trommel 3 in die Primärgabel 4 zu überführen. Die Verschiebephasen der Trommeln 3 von der Primärgabel 4 in die Sekundärgabel 11 sind am besten aus den Fig. 2-5 ersichtlich.

Die Anordnung ist nicht auf die Anwendung bei einer Papiermaschine beschränkt, sondern sie kann zum Auf­ wickeln jedes beliebigen, bahnförmigen Materials benutzt werden.

Claims (5)

1. Anordnung zum Verlagern einer Aufrolltrommel (3) für bahnförmiges Material aus einem Magazin (V) in einer Primärgabel (4) eines Aufwicklers in einer Papiermaschine oder dergleichen, mit einem um eine feste, waagerechte Achse (A) drehbar gelagerten Verschiebearmmechanismus, der in einer oberen Lage eine im Magazin (V) befindliche leere Aufroll­ trommel (3) erfaßt und diese in einer unteren Lage an die Primärgabel (4) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebearmmechanismus einen um die Achse (A) drehbaren Hebel (2) aufweist, mit dem an einer neben der Achse (A) auf dem Hebel (2) angeordneten Lagerungsstelle (B) ein Haken (1) gelenkig verbunden ist.

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebel (2) während seiner Drehung um die Achse (A) von der oberen Lage in die untere Lage seine Position zu dem Haken (1) verändert, während der Spitzenteil des Hakens (1) an einer Kreisbewegung gehindert ist, und daß die fort­ gesetzte Drehbewegung des Hebels (2) ein Sinken des Spitzenteils des Hakens (1) parallel zu einer seine Kreisbewegung verhindernden Oberfläche nach unten veranlaßt, bis die Drehbewegung des Hebels (2) beendet ist.

3. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Kreisbewegung des Spitzenteils des Hakens (1) mittels der Vorderfläche der Primärgabel (4) und der gegen diese anliegenden, auf dem Haken (1) abgestützten Trommel (3) ver­ hindert ist.

4. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (2) und der Haken (1) mit Begrenzern (D, I) versehen sind, die die Bewegungen des Hebels (2) und des Hakens (1) in Bezug zueinander zwischen vorbestimmten End­ lagen begrenzen, um die Länge der sich nach unten richtenden Bewegung des Spitzenteils des Haken (1) zu bestimmen.

5. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsstelle (B) des Hakens (1) kugelförmig ist.