DE4317562C2 - Magazin und Übergabevorrichtung für eine Anzahl von Rollen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Magazin bzw. eine Übergabevorrichtung für eine Anzahl von Rollen, die jeweils rohrförmige mittlere Hülsen aufweisen und Seite an Seite auf Kante in einer Reihe längs einer horizontalen Achse eines um eine vertikale Drehachse verschwenkbaren Armes angeordnet sind, mit einem Magazinteil, der die Rollen aufnimmt und eine Halte- und Fördereinrichtung aufweist, die die Rollen hält und längs der horizontalen Achse befördert und einen Förderer, der die Rollen erfaßt, indem er mit seiner parallel zur horizontalen Achse verlaufenden Abgabebahn mit der Innenfläche der Hülsen der Rollen in Berührung steht, und eine umschaltbare Antriebseinrichtung zum Antreiben des Förderers zum Ausgangsende des Magazinteils und vom Ausgangsende des Magazinteils weg umfaßt.

Ein derartiges Magazin ist in der DE 41 30 420 A1 beschrieben, die auf einer älteren Deutschen Patentanmeldung basiert.

Magazine für eine Anzahl von Rollen insbesondere für Rollen eines Streifenmaterials, die in einer horizontalen Reihe Seite an Seite auf Kante angeordnet sind und über einen Abnahmekopf abgezogen werden, der ein Abnahmeelement bildet, das die Hülse einer Rolle an einem Ende der Reihe erfaßt, sind üblicherweise so ausgebildet, das die Rollen im Inneren eines Transportkanals aufgenommen sind, dessen Bodenwand von einem Förderer gebildet wird, der die Rollen auf Kante hält und der Reihe nach zum Ausgangsende des Magazins und zum Abnahmekopf befördert.

Eine derartige Ausbildung ist mit ersten Problemen bei der Abnahme der Rollen durch den Abnahmekopf verbunden, da die Rollen und folglich auch das Abnahmeelement und die Hülsen der Rollen nicht immer koaxial gehalten werden können. Obwohl die Rollen im allgemeinen ähnlich ausgebildet sind, können sie tatsächlich auch leicht unterschiedliche Durchmesser haben, so daß aufgrund der Anordnung auf Kante radiale Abweichungen auftreten, die normalerweise zu einer willkürlichen Abmessungsinstabilität und daher zu einer mangelnden Zentrierung der Rollen zueinander und zum Abnahmeelement führen.

Um die Nachteile aufgrund der mangelnden Zentrierung der Rollen bezüglich einer gegebenen festen Achse zu beseitigen ist es bisher üblich, konische Abnahmeköpfe mit konischen Abnahmeelementen zu verwenden, bei denen jedoch manchmal eine permanente radiale Versetzung der Rollenhülsen die Folge ist, was es extrem schwierig macht, die Rollen abzuwickeln.

In der EP-05 57 725 A1, die auf einer älteren Europäischen Anmeldung basiert, ist beschrieben, zum Befördern von Rollen Förderrollen vorzusehen, über die Förderriemen laufen, wobei die Förderrollen und die Förderriemen den überwiegenden Teil der Auflagefläche des Materials bilden, das auf die Rollenhülsen gewickelt ist. Aus der DE 40 40 545 A1 ist es weiterhin bekannt, eine Vorrichtung zum Wechseln von Rollen an einer Maschine so auszubilden, daß die Rollen nacheinander in eine erste Arbeitsposition zugestellt werden, die im wesentlichen koplanar zu einer zweiten Arbeitsposition liegt, in der das Material der Rollen abgewickelt wird. In der zweiten Position wird jede Rolle von einem Arm gehalten, der die Hülse einer leeren Rolle freigibt und eine in der ersten Position befindliche neue Rolle aufnimmt. Aus der US 39 99 665 ist es weiterhin bekannt, zur Handhabung von Metallwickeln eine Stange zu verwenden, die in die Wickel eingeführt wird, bevor diese von einem Wickeldorn abgenommen werden. Die Stange wird in Eingriff mit den Wickeln angehoben, und die Wickel werden danach durch die Stange gehalten, während sie vom Wickeldorn weg bewegt werden. Schließlich ist es aus der EP-00 25 563 B1 bekannt, bei einer Bobinenhalterung für Verpackungsmaschinen eine axial verschiebbare Achse zur Aufnahme wenigstens eines drehbaren Bobinenträgers für ein bahnförmiges Verpackungsmaterial vorzusehen. Der Bobinträger ist in einer Arbeitsstellung oberhalb der Verpackungsmaschinen und in einer Bereitschaftstellung in einem Bereich seitlich neben der Verpackungsmaschine bewegbar.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Magazin zu schaffen, bei dem die Rollen mit ihren Achsen bezüglich einer festen gegebenen Achse zentriert befördert werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Halte- und Fördereinrichtung des Armes parallel zur horizontalen Achse verläuft, der Förderer Führungsrollen, die drehbar am Arm gehalten sind, und ein Förderband umfaßt, das um Führungsrollen läuft, daß zwischen den Führungsrollen eine der Geometrie der Führungsrollen angepaßte Platte angeordnet ist, auf der die Abgabebahn des Förderbandes entlang des Armes verläuft und axial gleitend zu einer Haltfläche der Platte paßt, sowie an die Innenfläche jeder Hülse der Rollen angepaßt ist.

Aufgrund dieser Ausbildung werden die Rollen immer an der Innenfläche ihrer Hülsen durch das Förderband gehalten, so daß unabhängig von Abweichungen im Außendurchmesser die Zentrierung ihrer Achsen längs der festen horizontalen Achse gegeben ist.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Magazins sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Teilansicht einer Gebrauchs- oder Arbeitsmaschine mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magazins,

Fig. 2 in einer Längsschnittansicht in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit des in Fig. 1 dargestellten Magazins und

Fig. 3 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab längs der Linie III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Maschine 1 dargestellt, die mit einer Reihe von Rollen 2 arbeitet, von denen jede aus einem Streifen 3 eines Einschlag- oder Verpackungsmaterials besteht, das auf eine rohrförmige im wesentlichen zylindrische mittlere Hülse 4 gewickelt ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Maschine 1 eine Zigarettenmaschine, d. h. eine Maschine zum Herstellen und/oder Verpacken von Zigaretten.

Die Maschine 1 umfaßt ein Magazin bzw. eine Übergabevorrichtung 5, das seinerseits einen Magazinteil 6 zur Aufnahme einer Anzahl von Rollen 2 umfaßt, sowie eine Einrichtung 7 zum Bewegen des Magazinteils 6 zwischen einer Arbeitsposition, die in Fig. 1 in einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, und einer Ladeposition, die in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.

Die Einrichtung 7 umfaßt eine feste Führungsbahn mit einer Achse 9 und einem Schlitten 10, der über einen Motor 12, der am Schlitten 10 gehalten ist und ein nicht dargestelltes Ausgangsritzel aufweist, das in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Zahnleiste kämmt, die entlang der Führungsbahn 8 verläuft, zu einer Rollenabnahmestation 11 und von dieser Rollenabnahmestation 11 weg bewegt wird.

Der Magazinteil 6 umfaßt einen Arm 13, der so ausgebildet ist, daß er durch die Hülsen 4 der Rollen 2 paßt, und der in einem Stück und durch die Rollen hindurch vorstehend mit einem Kopf 14 verbunden ist, der einen Teil der Einrichtung 7 bildet und drehbar mit einer Buchse 15 verbunden ist, die in einem Stück mit dem Schlitten 10 ausgebildet ist, so daß er bezüglich des Schlittens 10 und um eine vertikale Achse 16 geschwenkt werden kann. Der Kopf 14 wird um die Achse 16 durch einen Motor 16′ geschwenkt, der an der Buchse 15 angebracht ist und dafür sorgt, daß der Kopf 14 zwischen einer ersten Position, in der die Längsachse 17 des Armes 13 mit einer festen horizontalen Maschinenachse 18 parallel zur Achse 9 zusammenfällt, die durch die Station 11 und die Schnittachse 16 geht, und einer in gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellten zweiten Position geschwenkt wird, in der die Achse 17 des Armes 13 senkrecht zur Achse 18 verläuft.

Wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist wird der Arm 13 von einem langgestreckten C-förmigen rohrartigen Körper 19 gebildet, dessen konkave Seite nach oben gewandt ist und der über einen dazwischen angeordneten Förderer 20 eine horizontale Reihe 21 von Rollen 2 koaxial zur Längsachse 17 hält.

Wenn die Achse 17 mit der Achse 18 zusammenfällt, sorgt der Förderer 20 dafür, daß die Rollen 2 der Reihe nach zur Abnahmestation 11 befördert werden. Er umfaßt ein Förderband 22, das um zwei Führungsrollen 23 und 24 führt, von denen die erste schrittweise durch einen Motor 26 betrieben wird. Die Führungs­ rollen 23 und 24 sitzen auf jeweiligen Achsen 25, die drehbar am Arm 13 angebracht sind und jeweils senkrecht zur Achse 17 und zur Zeichenebene in Fig. 2 verlaufen. Jede Führungsrolle 23, 24 umfaßt einen mittleren zylindrischen Teil 27 und zwei seitliche im wesentlichen kegelstumpfförmige Teile 28, die jeweils seitlich von einer konvexen Seite 29 begrenzt werden, die im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius wie die Innenfläche 30 der Hülsen 4 hat. Die Führungsrollen 23 und 24 unterteilen das Band 22 in eine Abgabebahn 31, die über dem Körper 19 verläuft und seitliche Teile 32 aufweist, die die Teile 28 umgeben, die mit der Fläche 30 der Hülsen 40 in Berührung stehen, und in eine rücklaufende Bahn 33, die im Inneren des Körpers 19 verläuft.

Wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt der Förderer 20 weiterhin eine langgestreckte Platte 34 in einem Stück mit dem Körper 19, die zwischen den Führungsrollen 23 und 24 und parallel zur Achse 17 so verläuft, daß sie den Körper 19 schließt. Die Platte 34 ist außen von einer konvexen Fläche 35 begrenzt, die tangential zur Innenfläche 36 der Bahn 31 verläuft, und hat einen flachen mittleren Längsteil 37, der zu den Teilen 27 der Führungsrollen 23 und 24 in einer Linie ausgerichtet ist, sowie zwei konvexe seitliche Längsteile 38, die in einer Linie mit den jeweiligen Teilen 38 der Führungsrollen 23 und 24 ausgerichtet sind und den gleichen Krümmungsradius haben.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Maschine 1 einen bekannten Abnahmekopf 39, um der Reihe nach Rollen 2 abzunehmen, die zur Station 11 befördert werden, der seinerseits ein zylindrisches Abnahmeelement 40 mit einer Achse 41 parallel zur Achse 18 umfaßt.

Der Kopf 39 ist an einer Betätigungseinrichtung 42 gehalten, die eine feste Führungsbahn 43 senkrecht zur Führungsbahn 8 und einen Schlitten 44 umfaßt, der axial gleitend an der Führungsbahn 43 angebracht ist und durch einen Elektromotor 45, der am Schlitten 44 selbst angebracht ist und ein nicht dargestelltes Ausgangsritzel aufweist, das in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Zahnleiste in Verbindung steht, die in einem Stück mit der Führungsbahn 41 ausgebildet ist, zur Station 11 und von der Station 11 weg bewegt wird. Die Einrichtung 42 umfaßt auch einen Ständer 46, der entlang einer im wesentlichen vertikalen Achse 47 verläuft, am oberen Ende mit dem Kopf 39 versehen ist und dessen unteres Ende drehbar in einer Hülse 48 sitzt, die in einem Stück mit dem Schlitten 44 ausgebildet ist. Der Ständer 46 wird um die Achse 47 und relativ zum Schlitten 44 durch einen Motor 49 gedreht, der in einem Stück mit der Hülse 48 ausgebildet ist.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Magazins der Übergabevorrichtung 5 ausgehend von dem Zustand beschrieben, in dem der Schlitten 10 von der Station 11 zurückgezogen ist (Fig. 1), der Arm 13 sich in der Ladeposition senkrecht zur Achse 9 befindet, wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 dargestellt ist, der Magazinteil 6 leer ist und der Abnahmekopf 39 sich in der Station 11 befindet, wobei die Achse 41 mit der Achse 18 zusammenfällt.

In diesem Zustand wird der Motor 26 betätigt, so daß die Abgabebahn 31 des Förderbandes 22 schrittweise zum Kopf 14 zurückbewegt wird und eine Reihe 21 von Rollen 2 auf den Arm 13 geladen wird, und werden die Motoren 16′ und 12 betätigt, um zunächst den Arm 13 in die Arbeitsposition koaxial mit der Achse 18 zu bringen und anschließend den Arm soweit vorzubewegen, bis sein freies Ende sich in der Station 11 befindet. An dieser Stelle wird der Motor 26 in die Vorwärtsrichtung angetrieben, um das Förderband 22 zu bewegen, so daß dieses die Reihe 21 der Rollen 2 um einen Schritt nach vorne längs der Achse 18 und zur Station 11 befördert, um somit die erste Rolle 2a in der Reihe 21 in eine Position zu bringen, in der sie durch das Abnahme­ element 40 erfaßt werden kann.

Wenn das Element 40 die Hülse 4 der Spule 2a erfaßt hat, wird der Motor 45 betätigt, um den Kopf 39 von der Station 11 abzuziehen und Spule 2a in eine nicht dargestellte Arbeits­ position an der Maschine 1 zu bringen. An dieser Stelle wird der Kopf 39 wieder zurück in die mit der Achse 18 in der Station 11 koaxiale Position bewegt, damit die nächste Spule 2 zum Kopf 39 übertragen werden kann.

Wenn die letzte Spule 2 in der Reihe 21 auf den Arm 13 übertragen ist, wird der Schlitten 10 längs der Achse 18 zurückgeführt und wird der Kopf 14 um die Achse 16 geschwenkt, um den Arm 13 erneut in die Ladeposition zu bringen.

Abgesehen davon, daß die Rollen 2 bei ihrem Transport zur Station 11 keine externe Versetzung oder Verschiebung erleiden, sorgt der Arm 13 auch dafür, daß sie längs der Achse 18 im wesentlichen koaxial sowie koaxial zum Kopf 39 in der Abnahmeposition gehalten werden.

Was die Einrichtung 7 anbetrifft, so sei darauf hingewiesen, daß die Reihe 21 der Rollen 2 in manchen Fällen dadurch auf den Arm 13 geladen werden kann, daß der Schlitten 10 einfach längs der Achse 18 zurückgeführt wird, wobei in diesem Fall der Kopf 14 in einem Stück mit dem Schlitten 10 verbunden sein kann und der Motor 16′ fehlt.

Claims (6)

1. Magazin (5) und Übergabevorrichtung für eine Anzahl von Rollen (2) die jeweils rohrförmige mittlere Hülsen (4) aufweisen und Seite an Seite auf Kante in einer Reihe (21) längs einer horizontalen Achse (17) eines um eine vertikale Drehachse verschwenkbaren Armes (13) angeordnet sind, mit einem Magazinteil (6), der die Rollen (2) aufnimmt, und eine Halte- und Fördereinrichtung (13, 14, 20) aufweist, die die Rollen (2) hält und längs der horizontalen Achse (17) befördert und einen Förderer (20), die die Rollen (2) erfaßt, indem er mit seiner parallel zur horizontalen Achse (17) verlaufenden Abgabebahn mit der Innenfläche der Hülsen (4) der Rollen (2) in Berührung steht, und eine umschaltbare Antriebseinrichtung (26) zum Antreiben des Förderers (20) zum Ausgangsende des Magazinteils (6) und vom Ausgangsende des Magazinteils (6) weg umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Fördereinrichtung (13, 14, 20) des Armes (13) parallel zur horizontalen Achse (17) verläuft, der Förderer (20) Führungsrollen (23, 24), die drehbar am Arm (13) gehalten sind, und ein Förderband (22) umfaßt, das um die Führungsrollen (23, 24) läuft, daß zwischen den Führungsrollen (23, 24) eine der Geometrie der Führungsrollen (23, 24) angepaßte Platte (34) angeordnet ist, auf der die Abgabebahn des Förderbandes (22) entlang des Armes (13) verläuft und axial gleitend zu einer Haltefläche (35) der Platte (34) paßt, sowie an die Innenfläche (30) jeder Hülse (4) der Rollen (2) angepaßt ist.

2. Magazin und Übergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefläche (35) ein konvexes Querprofil mit im wesentlichen der gleichen Krümmung wie die Innenfläche (30) der Hülsen (4) hat.

3. Magazin und Übergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Fördereinrichtung (13, 14, 20) einen Haltekopf (14), der in einem Stück mit dem Arm (13) ausgebildet ist, und eine Betätigungseinrichtung (12, 16′) umfaßt, die den Haltekopf (14) zwischen einer Arbeitsposition, in der die Rollen (2) zu einer Abnahmeeinrichtung (39) befördert werden, und einer Ladeposition bewegt, in der eine Reihe (21) von Rollen (2) in den Magazinteil (6) geladen wird.

4. Magazin und Übergabevorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine bewegliche Transporteinrichtung (10), die die Halte- und Fördereinrichtung (13, 14, 20) hält, wobei die bewegliche Transporteinrichtung (10) eine erste Betätigungseinrichtung (12) umfaßt, die die Transporteinrichtung (10) in eine Arbeitsposition (11) und aus der Arbeitsposition (11) bewegt, in der die Rollen (2) auf die Abnahmeeinrichtung (39) übertragen werden.

5. Magazin und Übergabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Transporteinrichtung (10) einen Schlitten umfaßt, der so angeordnet ist, daß er mittels der ersten Betätigungseinrichtung (12) längs einer Führungsbahn (8) gleitend verschoben wird, wobei die Führungsbahn (8) zwischen der Arbeitsposition (11) und derjenigen Position verläuft, in der eine Reihe (21) der Rollen (2) in den Magazinteil (6) geladen wird.

6. Magazin und Übergabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekopf (14) an der beweglichen Transporteinrichtung (10) so angebracht ist, daß er um eine Achse (16) senkrecht zum Arm (13) schwenkt, und eine zweite Betätigungseinrichtung (16′) vorgesehen ist, die den Haltekopf (14) um die Achse (16) in eine Winkelposition und aus einer Winkelposition schwenkt, in der der Arm (13) in einer Linie zur Arbeitsposition (11) ausgerichtet ist, in der die Rollen (2) auf die Abnahmeeinrichtung (39) übertragen werden.