DE4040545A1 - Verfahren und vorrichtung zum zustellen und wechseln von rollen auf einer herstellungsmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum zustellen und wechseln von rollen auf einer herstellungsmaschine

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zustellen und Wechseln von Rollen auf einer Herstellungs­ maschine.
Für das folgende soll der Ausdruck "Herstellungs­ maschine" jede Maschine bezeichnen, welche Einwickel- bzw. Verpackungsmaterial in Streifenform verwendet.
Herstellungsmaschinen, wie etwa diejenige, auf die in der US-PS 44 41 662 Bezug genommen ist, weisen bekanntlich eine Rollenzustell- und -wechselvorrichtung auf, die eine Speichervorrichtung umfaßt, welche eine Anzahl von Rollen nebeneinander haltert und so eingerichtet ist, daß sie diese aufeinanderfolgend einer Abnahmestation zuführt, wo sie einzeln durch einen Wagen aufgenommen und einer Abspul­ plattform zugeführt werden. Die Plattform ist üblicherweise so eingerichtet, daß sie zwei Rollen aufnimmt, von denen die eine die Herstellungsmaschine speist und die andere als Reserverolle vom Wagen abgeladen ist. Sobald die erste Rolle zu Ende geht, wird die Plattform gedreht, um die erste Rolle durch die zweite Rolle zu ersetzen und eine weitere Reserve­ rolle aufzunehmen.
Bei den bekannten Rollenzustell- und -wechselvorrichtun­ gen der vorgenannten Art bildet die der Abspulplattform zugeordnete Speichervorrichtung ein verhältnismäßig sperriges und passives Element, welches eine aktive Zwischenvor­ richtung, den Wagen, zum Umsetzen der Rollen auf die Abspulplattform erfordert.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Rollenzu­ stell- und -wechselverfahrens, bei welchem ein Weglassen der Zwischenvorrichtung möglich ist.
Hierzu schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Zustellen und Wechseln von Rollen von Streifenmaterial auf einer Herstellungsmaschine vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Verfahrenschritte umfaßt: Aufeinanderfolgen­ des Zustellen, über Zustellmittel, einer Anzahl von Rollen entlang einer Speichervorrichtung so, daß eine erste der Rollen auf der Speichervorrichtung eine erste Position einnimmt, in welcher die erste Rolle um ihre Achse drehbar gehaltert ist, wobei die erste Position benachbart zu einer zweiten Position liegt, die nacheinander von jeder der Rollen eingenommen wird, während das Streifenmaterial normal längs eines gegebenen Weges abgewickelt wird, wobei die in der zweiten Position befindliche Rolle auf einem Umsetzelement drehbar angebracht ist, welches so eingerichtet ist, daß es sich zwischen der ersten und zweiten Position bewegt, Drehen der ersten Rolle um ihre Achse so, daß das Streifenmaterial längs des gegebenen Wegs und mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit abgewickelt wird, mit welcher die in der zweiten Position befindliche Rolle abgewickelt wird, Abladen der in der zweiten Position befindlichen Rolle von dem Umsetzelement, und Bewegen des Umsetzelements in die erste Position zum Aufnehmen der ersten Rolle und Umsetzen derselben in die zweite Position beim Abwickeln des Streifen­ materials von derselben.
Obiges Verfahren sorgt dafür, daß die Speichervorrich­ tung als aktives Element verwendet wird und daß, wenn die aktive Rolle in etwa zu Ende geht, die Reserverolle abgewi­ ckelt wird, während sich die aktive Rolle noch auf der Speichervorrichtung befindet. Speichervorrichtung und Umsetzelement vereinigen sich so zur Bildung der Abspulplatt­ form des Standes der Technik, womit der Umsetzwagen überflüs­ sig wird.
Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Zustellen und Wechseln von Rollen von Streifenmaterial auf einer Herstellungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Speichervorrichtung für die Rollen, Mittel zum aufeinan­ derfolgenden Zustellen der Rollen längs der Speichervorrich­ tung in einer zu ihrer Achse im wesentlichen parallelen Richtung und derart, daß eine erste der Rollen an eine gegebene Position der Speichervorrichtung gesetzt wird, Mittel zum Haltern der ersten Rolle in der ersten Position in einer solchen Weise, daß sie um ihre Achse dreht, ein Umsetzelement zum aufeinanderfolgenden Umsetzen der Rollen aus der ersten Position in eine zweite normale Abwickel­ position benachbart zur ersten Position, wobei das Umsetz­ element in drehbarer Weise mit jeder Rolle zum Haltern derselben in der zweiten Position verbindbar ist, und Mittel zum Abwickeln des Streifenmaterials von den an der ersten und zweiten Position befindlichen Rollen mit normaler Abwickel­ geschwindigkeit und längs eines gegebenen Weges umfaßt.
Eine nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Auf diesen zeigt
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Rollenzustell- und -wechselvorrichtung gemäß der Erfindung, und
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Einzelheit aus Fig. 1. 1 in Fig. 1 bezeichnet eine Vorrichtung zum Zustellen und Wechseln von Rollen 2, wobei diese Vorrichtung 1 auf einer Trägerplatte 3 angebracht ist, welche Teil des Bettes einer Herstellungsmaschine ist, die insgesamt mit 4 bezeich­ net ist und beispielsweise aus einer Verpackungsmaschine besteht, bei welcher Streifen 5 von Einwickelmaterial von Rollen 2 abgeführt werden.
Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Speichervorrichtung 6, die so eingerichtet ist, daß sie eine Anzahl von hochkant und im wesentlichen in Berührung miteinander stehenden Reserverollen 2 aufnimmt, welche aufeinanderfolgend in eine Entladeposition 7 zugestellt werden, die in Fig. 1 durch Rolle 2a eingenommen wird. Die Rollen 2 werden in die Position 7 mit Hilfe eines umkehrbaren Förderers 8 zugestellt, der sich parallel zur Achse 9 der Rollen 2 auf der Speichervorrichtung 6 erstreckt und einen Endlosriemen 10 umfaßt, dessen oberer Zweig sich über eine mit Platte 3 einstückige bzw. festverbundene Stützplatte 11 erstreckt und um eine vordere Riemenscheibe 12 geschleift ist, welche an der Entladeposition 7 vor der Vorderkante der Platte 11 und unter der Spule 2a angeordnet ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Riemenscheibe 12 drehbar auf einem Stift 13 angebracht, der senkrecht zur Achse 9 verläuft und auf einem im wesentlichen L-förmigem Arm 14 angebracht ist. Der Arm 14 schwenkt in der Mitte auf einem (nicht gezeigten) mit Platte 11 einstückigen bzw. festverbun­ denen Träger, so daß er vermittels eines Stellers 15 und um eine zu derjenigen des Stifts 13 parallele Achse zwischen einer angehobenen Stellung, in der ein Vorderabschnitt des oberen Zweigs des Riemens 10 den Rand der Spule 2a berührt, und einer abgesenkten Stellung, in welcher der vordere Abschnitt des Riemens 10 vom Rand der Spule 2a gelöst ist und diesen auf zwei Walzen 16 und 17, die auf der Platte 3 an entgegengesetzten Seiten des Förderers 8 sitzen und von denen wenigstens eine angetrieben ist, freigibt.
Im Beispiel der Fig. 1 ist die Walze 16 eine leer­ laufende Walze, die um einen zur Achse 9 parallelen und an gegenüberliegenden Enden von zwei Böcken 19 gehalterten Stift 18 drehbar ist, wobei die Böcke sich ihrerseits auf Platte 3 abstützen. Die Walze 17 andererseits ist auf der Ausgangs­ welle eines Motors 20 parallel zur Achse 9 und abgestützt auf Platte 3 angebracht.
Zusätzlich zum unterseitigen Förderer 8 umfaßt die Speichervorrichtung 6 zwei weitere umkehrbare Förderer 21 (von denen nur einer in Fig. 1 gezeigt ist), die sich parallel zur Achse 9 an gegenüberliegenden Seiten der Rollen 2 erstrecken und diese seitlich halten. Jeder Förderer 21 ist kürzer als der Förderer 8, so daß er eine in Abladeposition 7 befindliche Rolle 2a nicht störend beeinflußt.
Benachbart zum Motor 20 hält Platte 3 eine Betätigungs­ vorrichtung 22 zum Zurück- und Vorbewegen einer Ausgangswelle 23, die sich parallel zur Achse 9 erstreckt und an ihrem freien Ende mit einer bekannten Betätigungsvorrichtung 24 zum Hin- und Herschwenken einer koaxial zur Welle 23 verlaufenden Nabe 25 versehen ist.
Die Betätigungsvorrichtungen 22 und 24 und die Nabe 25 bilden Teil einer Umsetzvorrichtung 26, welche außerdem einen Arm 27 umfaßt, der sich radial nach oben von der Nabe 25 wegerstreckt und an seinem freien Ende mit einem bekannten Spulenhalterkopf 26 versehen ist, beispielsweise des Typs, wie er in der US-PS 44 41 662 beschrieben ist.
Der Kopf 28 weist einen Zapfen 29 zum Eingreifen in den Kern 30 der Rollen 2 in axial gleitender Weise auf und ist so eingerichtet, daß er sich vermittels der Betätigungsvor­ richtung 24 zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Zapfen 29 koaxial mit der Achse 9 ist, und einer zweiten Stellung, um einen bestimmten Winkel im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 1 gedreht, in welcher der Zapfen koaxial mit einer Spule 2b ist, die sich im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Spule 2a und in einer normalen Abwickelstellung 31 befindet, bewegt.
Die Rolle 2b dreht sich um Zapfen 29 (im Gegenuhrzeiger­ sinn in Fig. 1) durch den Zug, der auf Streifen 5b der Rolle 2 durch eine angetriebene Abwickelvorrichtung 32, deren Ausgangswalze 33 den Streifen 5b berührend angeordnet ist, ausgeübt wird. Bei ihrer Drehung und nahe der Stelle, an welcher der Streifen 5b abgenommen wird, wird der Umfangsrand der Rolle 2b in Querrichtung festgelegt durch die einander gegenüberliegenden Flansche 34 einer Rolle 35 gehalten, die in Berührung mit dem Umfangsrand der Rolle 2b durch einen Arm 36 gehalten wird, der an Stelle 37 auf der Betätigungsvor­ richtung 22 schwenkt und in Bezug auf dieselbe (im Uhrzeiger­ sinn in Fig. 1) durch eine nicht gezeigte elastische Kontrahiervorrichtung gedreht wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 wird beginnend mit Kopf 28 in normaler Abwickelposition 31 und mit Rolle 2b umgesetzt von der Speichervorrichtung 6 und Position 7 freilassend beschrieben.
Von diesem Zeitpunkt an ist Rolle 2b auf der Umsetzvor­ richtung 26 gehaltert und wird durch die Vorrichtung 32 normal mit normaler Abwicklungs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit abgewickelt, während die Förderer 8 und 21 Rollen 2 vorwärts zuführen, so daß die vorderste Rolle 2a in Position 7 bewegt wird. Der Arm 14 wird dann durch die Betätigungsvorrichtung 15 abgesenkt und die Förderer 8 und 21 umgekehrt, so daß Rollen 2 von der vordersten Rolle 2a gelöst werden und ein Spalt 38 zwischen Rolle 2a und der benachbarten Rolle 2 gebildet wird.
Mittels einer nicht gezeigten bekannten Vorrichtung wird das Ende des auf Rolle 2a befindlichen Streifens 5, im folgenden 5a genannt, vom Umfangsrand der Rolle 2a gelöst und der Motor 20 wird so in Bewegung gesetzt, daß er die Rolle 2a im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 1 dreht und den Streifen 5a nach unten in den Spalt zuführt, der durch Walze 33 und eine benachbarte Walze 39, die gegen Walze 33 durch einen Steller 40 bewegt wird, bestimmt ist. Sobald das Ende des Streifens 5a zwischen die Walzen 33 und 39 längs des normalen Abwick­ lungsweges des Streifens 5b eingeführt ist, wird der Motor 20 angehalten.
Gegen Ende der Rolle 2b gibt ein (nicht gezeigter) Sensor ein Signal ab, das den Motor 20 aktiviert, welcher die Rolle 2a beschleunigt, so daß der Streifen 5a mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Streifen 5b eingespeist wird. In diesem Punkt drückt die Betätigungsvorrichtung 40 den Streifen 5a gegen den Streifen 5b, so daß beide mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Vorrichtung 32 abgewickelt werden.
Der Kopf 28 wird dann in bekannter Weise betätigt, so daß er den Kern 30 der leeren Rolle 2b freigibt, und wird axial aus Position 31 durch Betätigungsvorrichtung 22 gelöst; Betätigungsvorrichtung 24 dreht den Arm 27 im Uhrzeigersinn in Fig. 1, so daß der Kopf 28 koaxial zur Achse 9 angeordnet wird; Betätigungsvorrichtung 22 führt den Zapfen 29 in den Kern 30 der Rolle 2a ein, welche durch den auf den Streifen 5a durch die Abwickelvorrichtung 32 ausgeübten Zug gedreht wird; und Vorrichtung 24 dreht den Arm 27 im Gegenuhrzeiger­ sinn in Fig. 1, so daß die Rolle 2a von den Walzen 16 und 17 abgehoben, sie aus Position 7 in Position 31 umgesetzt und so automatisch die leere Rolle 2b gewechselt wird.
Die Speichervorrichtung 6 bildet auf diese Weise einen aktiven Teil der Vorrichtung 1 dadurch, daß die Reserverolle 2a direkt in Position 7 der Speichervorrichtung 6 gedreht wird und durch die Abwickelvorrichtung weiterhin gedreht wird, während sie in die Position 31 umgesetzt wird.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Streifen 5a und 5b entweder einfach überlappt oder durch (nicht gezeigte) bekannte Gummier- oder Schweißmittel miteinander verbunden werden können, wenn sie zwischen die Walzen 33 und 39 mit gleicher Geschwindigkeit längs des normalen Abwicklungsweges eingeführt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zum Zustellen und Wechseln von Rollen (2) von Streifenmaterial (5) auf einer Herstellungsmaschine (4), dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte umfaßt: Aufeinanderfolgendes Zustellen, über Zustellmittel (8, 21), einer Anzahl von Rollen (2) längs einer Speichervor­ richtung (6), so, daß eine erste (2a) der Rollen (2) auf der Speichervorrichtung (6) eine erste Position (7) einnimmt, in welcher die erste Rolle (2a) um ihre Achse (9) drehbar gehaltert ist, wobei die erste Position (7) benachbart zu einer zweiten Position (31) ist, die nacheinander von jeder Rolle (2b) eingenommen wird, während das Streifenmaterial (5) normal längs eines gegebenen Weges abgewickelt wird, wobei die Rolle (2b) in der zweiten Position (31) drehbar auf einem Umsetzelement (26) angebracht ist, welches für eine Bewegung zwischen der ersten und zweiten Position (7, 31) eingerich­ tet ist; Drehen der ersten Rolle (2a) um ihre Achse (9) derart, daß das Streifenmaterial (5a) längs des gegebenen Weges und mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit abgewickelt wird, mit der die an der zweiten Position (31) befindliche Rolle (2b) abgewickelt wird; Abladen der an der zweiten Position (31) befindlichen Rolle (2b) vom Umsetzele­ ment (26); und Bewegen des Umsetzelements (26) in die erste Position (7) zum Aufnehmen der ersten Rolle (2a) und Bewegen derselben in die zweite Position (31), während das Streifen­ material (5a) von ihr abgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine weitere Verfahrensstufe, bestehend aus einem Umkehren der Zustellmittel (8, 21) für ein Lösen der ersten Rolle (2a) in Querrichtung von den nachfolgenden Rollen (2) auf der Speichervorrichtung (6), umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Streifenmaterial (5b) von der in der zweiten Position (31) befindlichen Rolle (2b) mit normaler Geschwindigkeit durch eine Abwickelvorrichtung (32) abgewi­ ckelt wird, welche längs des Weges und in Berührung mit dem Streifenmaterial (5b) angeordnet ist.
4. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abwickeln des Streifen­ materials (5b) der Umfangsrand der in der zweiten Position (31) befindlichen Rolle (2b) durch Führungsmittel (35) in Querrichtung festgelegt ist, welche den Umfangsrand an einer Stelle berühren, die benachbart zu der Stelle liegt, an welcher das Streifenmaterial abgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rolle (2a) in drehbarer Weise durch Walzenmittel (16, 17) gehalten wird, welche mit dem Umfangs­ rand der ersten Rolle (2a) zusammenwirken, wobei die Walzen­ mittel (16, 17) angetrieben sind und das auf der ersten Rolle (2a) befindliche Streifenmaterial (5a) mit Normalgeschwindig­ keit anfänglich durch die Walzenmittel (16, 17) und danach durch die Verbindung des Streifenmaterials (5a) der ersten Rolle (2a) mit der Abwickelvorrichtung (32) abgewickelt wird.
6. Vorrichtung zum Zustellen und Wechseln von Rollen (2) von Streifenmaterial (5) auf einer Herstellungsmaschine (4), dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Speichervorrichtung (6) für die Rollen (2), Mittel (8, 21), zum aufeinanderfolgenden Zustellen der Rollen (2) längs der Speichervorrichtung (6) in einer zu ihrer Achse im wesentlichen parallelen Richtung und derart, daß eine erste (2a) der Rollen (2) an eine erste gegebene Position (7) auf der Speichervorrichtung (6) gesetzt wird, Mittel (16, 17) zum Haltern der ersten Rolle (2a) in der ersten Position (7) und in einer solchen Weise, daß sie um ihre Achse (9) dreht, ein Umsetzelement (26) zum aufeinan­ derfolgenden Umsetzen der Rollen (2) aus der ersten Position (7) in eine zweite normale Abwickelposition (31) benachbart zur ersten Position (7), wobei das Umsetzelement (26) in drehbarer Weise mit jeder Rolle (2) zur Halterung derselben in der zweiten Position (31) verbindbar ist, und Mittel (32) zum Abwickeln des Streifenmaterials (5a) von den Rollen (2a, 2b) an der ersten und zweiten Position (7, 31) mit normaler Abwickelgeschwindigkeit und längs eines gegebenen Weges umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsmittel erste Walzen (16, 17) umfassen, welche mit dem äußeren Umfangsrand der ersten Rolle (2a) zusammenwirken, wobei wenigstens eine (17) der ersten Walzen so angetrieben ist, daß sie die erste Rolle (2a) um ihre Achse (9) mit einer gegebenen Geschwindigkeit dreht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zustellmittel (8, 21) umkehrbar sind.
9. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsetzelement (26) einen Arm (27) und einen Rollenträgerkopf (28) umfaßt, welcher mit einem ersten Ende des Arms (27) fest verbunden ist, wobei erste (24) und zweite (22) Betätigungsmittel mit dem zweiten Ende des Arms (27) verbunden sind und den Kopf (28) in Querrichtung zwischen der ersten und zweiten Position (7, 31) bzw. axial in und aus einer Position, in welcher er einen zentralen Kern (30) der ersten Spule (2a) erfaßt, bewegen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (27) um eine zur Achse (9) parallele Achse und durch die ersten Betätigungsmittel (24) drehend angebracht ist.
11. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelmittel (32) eine zweite angetriebene Walze (33) umfassen, die längs des Weges und mit dem Streifenmaterial (5b) der in der zweiten Position (31) befindlichen Spule (2b) zusammenwirkend angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abwickelmittel (32) ferner eine Andrückwalze (39) und Betätigungsmittel (40) zum Bewegen der Andrückwalze (39) in und aus einer Position, in der sie die zweite angetriebene Walze (33) erfaßt, umfassen.
DE4040545A 1989-12-18 1990-12-18 Verfahren und vorrichtung zum zustellen und wechseln von rollen auf einer herstellungsmaschine Withdrawn DE4040545A1 (de)

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