DE4334029C2 - Tragwalzen-Wickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln von Material­ bahnen, inbesondere von Papier- oder Kartonbahnen, auf Hülsen gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Bei Tragwalzen-Wickelmaschinen sind Rollenausstoß- und Hülseneinlegevorrichtungen bekannt, die bei einem Rollenwechsel die vollen Rollen aus dem Walzenbett aus­ stoßen und neue Hülsen in das Walzenbett einlegen.

Aus der DE-OS 38 11 871 ist es bekannt, als Ausstoßvorrichtung einen um die einlaufseitige Tragwalze schwenkbaren Ausstoßbalken mit einer Ausstoßfläche ein­ zusetzen, die bis an die Tragwalze reicht und deren obere Begrenzung in vorge­ schwenkter Position sich bis in den Bereich der Scheitellinie der auslaufseitigen Tragwalze erstreckt. So lassen sich angewickelte Wickelrollen mit geringem Durch­ messer zwischen der Ausstoßfläche des Ausstoßbalkens und der Tragwalze, über die ausgestoßen wird, einklemmen und durch eine Drehbewegung dieser Tragwalze aus dem Walzenbett heben.

Die DE-OS 40 03 504 beschreibt eine Tragwalzen-Wickelmaschine, die als Ausstoßvorrichtung eine Ausstoßrolle enthält, die an seitlichen, um die Achse der einlaufseitigen, die Bahn von unten in das Walzenbett umlenkenden Tragwalze schwenkbaren Schwenkarmen frei drehbar gelagert ist. Vor der einlaufseitigen Tragwalze ist eine Einrichtung zum Auftragen eines Klebemittels und eine Perforier­ einrichtung angeordnet, mit der die Bahn geschwächt werden kann. Bei einem Rollenwechsel wird die Bahn zunächst geschwächt und die geschwächte Stelle in das Walzenbett bewegt. Das Durchtrennen der Bahn erfolgt anschließend durch Zug­ erhöhung durch Drehen der Wickelrolle mit der auslaufseitigen Tragwalze, während die Ausstoßrolle die Wickelrolle etwas von der einlaufseitigen Tragwalze anhebt. Die vollen Wickelrollen werden anschließend von der Ausstoßrolle über die auslaufseitige Tragwalze ausgestoßen.

Damit die Ausstoßrolle volle Wickelrollen mit größerem Durchmesser (z. B. 1000 mm) über die auslaufseitige Tragwalze ausstoßen kann, ist es erforderlich, sie in einem gewissen radialen Abstand von der einlaufseitigen Tragwalze anzuordnen. Dann ist sie jedoch nicht in der Lage, Wickelrollen mit kleinerem Durchmesser (z. B. 200 mm) von der einlaufseitigen Tragwalze für ein Durchtrennen der Bahn anzuheben.

Um eine fertige Rolle von den Tragwalzen wegzubewegen, ist aus der DE 36 40 724-A1 eine Wickelmaschine mit einer Drückeinrichtung bekannt, die einen balkenförmigen Teil und eine oder mehrere Drückwalzen aufweist. Eine der Drückwalzen hebt die fertige Rolle von der einlaufseitigen Tragwalze an, anschließend wird die Rolle von dem balkenförmigen Teil weitergeschoben. Im Spalt zwischen den beiden Tragwalzen ist eine vertikal bewegbare Haltevorrichtung angeordnet, um die Bahn bei einem Wickelrollenwechsel an der einlaufseitigen Tragwalze zu halten. Mit der Haltevorrichtung werden auch Wickelrollen mit sehr kleinem Durchmesser so weit angehoben, daß sie von einer der Drückwalzen über die auslaufseitige Tragwalze geschoben werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Tragwalzen-Wickelmaschine die Wickelrollenausstoßvorrichtung so zu verbessern, daß sie in der Lage ist, Wickelrollen mit stark unterschiedlichem Durchmesser sowohl von der einlaufseitigen Tragwalze zum Durchtrennen anzuheben als auch über die einlaufseitige Tragwalze aus dem Walzenbett auszustoßen. Weiterhin soll die Ausstoßvorrichtung in der Lage sein, Wickelrollen aus dem Walzenbett zu entfernen, deren Durchmesser für ein Ausstoßen zu gering ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung wird zum Ausstoßen einer vollen Wickelrolle aus dem Walzenbett eine Ausstoßvorrichtung mit einer Ausstoßfläche eingesetzt, die zum Ausstoßen von Wickelrollen mit großem Durchmesser in einem ausreichenden Abstand von der einlaufseitigen Tragwalze angeordnet ist. Zum Anheben von Wickelrollen mit kleinem Durchmesser für das Durchtrennen der Bahn ist im Freiraum zwischen der Ausstoßfläche und der Tragwalze eine umfänglich etwas gegenüber der Ausstoßfläche hervorstehend und gleichsinnig zur einlaufseitigen Tragwalze drehbar gelagerte Anheberolle mit möglichst geringem Abstand zur Tragwalze angeordnet, die so in der Lage ist, Wickelrollen mit geringem Durchmesser anzuheben. Beim Anheben der Wickelrolle wird zunächst ein Kontakt mit der Ausstoßfläche vermieden, damit die Wickelrollen zum Durchtrennen der Bahn und/oder zur Herstellung von Klebeverbindungen problemlos von der auslaufseitigen Tragwalze gedreht werden können. Eine Freilaufsperre verhindert eine Drehung der Anheberolle gegensinnig zum Drehsinn der einlaufseitigen Tragwalze, so daß sich Wickelrollen, deren Durchmesser für ein Ausstoßen zu gering ist, zwischen der auslaufseitigen Tragwalze und der Anheberolle einklemmen und durch eine Drehbewegung dieser Tragwalze so weit anheben lassen, bis sie zwischen der Ausstoßfläche und der Tragwalze eingeklemmt sind und so weiter angehoben werden.

Die Unteransprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Mit der in den Ausstoßbalken integrierten Hülseneinlegevorrichtung nach Anspruch 2 lassen sich die neuen Hülsen gleichzeitig mit dem Ausstoßen der vollen Wickelrollen einlegen. Eine getrennte Hülseneinlegevorrichtung nach Anspruch 3 ermöglicht die Verwendung von Hülsen mit sehr großem Durchmesser.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Tragwalzen-Wickelmaschine nach der Erfindung während des Aufwickelns.

Fig. 2 zeigt den Beginn eines Rollenwechsels nachdem Klebestreifen aufgetragen wurden und die Bahn perforiert ist.

Fig. 3 zeigt das Anheben der Wickelrolle zum Durchtrennen der Bahn.

Fig. 4 zeigt das Ausstoßen einer Wickelrolle.

Fig. 5 zeigt das Einlegen einer neuen Wickelhülse und

Fig. 6 die Befestigung des Bahnanfangs an der neuen Wickelhülse.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen das Entfernen von Wickelrollen mit sehr geringem Durchmesser aus dem Walzenbett.

Fig. 10 zeigt eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit einer getrennten, um die auslaufseitige Tragwalze schwenkbaren Hülseneinlegevorrichtung.

Die Tragwalzen-Wickelmaschine weist zwei angetriebene Tragwalzen 1, 2 auf, zwischen den ein Walzenbett 3 ausgebildet ist, in dem die Wickelrollen 4 während des Aufwickelns auf den Tragwalzen 1, 2 aufliegen. Die von einer Längsschneideein­ richtung 5 in Einzelbahnen aufgeteilte Materialbahn 6, vorzugsweise eine Papier- oder Kartonbahn, wird von unten, von der einlaufseitigen Tragwalze 1 umgelenkt, durch den Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 in das Walzenbett 3 geführt und auf fluchtend aufgereihte Hülsen 7 gewickelt. Derartige Doppeltragwalzen-Wickelmaschi­ nen sind vielfach bekannt und z. B. in der DE-OS 32 07 461 beschrieben, so daß auf Einzelteile, soweit sie nicht die Erfindung betreffen, nicht eingegangen wird.

An beiden Stirnseiten der einlaufseitigen Tragwalze 1 ist im Maschinengestell jeweils ein nach unten abgewinkelter Schwenkhebel 8 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit um eine zur Drehachse der Tragwalze 1 koaxiale Achse schwenkbar gelagert. Die Hebel 8 tragen an ihrer Oberseite eine Rollenanhebe- und -ausstoßvorrichtung mit einer integrierten Hülseneinlegeeinrichtung, die nachfolgend näher beschrieben wird.

An der Oberseite des sich radial erstreckenden Teils jedes Schwenkhebels 8 ist außerhalb des Querschnittsbereichs der Tragwalze 1 eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Ausstoßvorrichtung 9 befestigt. Die Ausstoßvorrichtung 9 in Form eines Ausstoßbalkens besteht aus einem im Querschnitt etwa gabelförmigen Lagerteil 10, das in Richtung der Einschwenkbe­ wegung zum Walzenbett 3 offen ist. Am freien Ende des der Tragwalze 1 benach­ barten Arms des Lagerteils 10 ist eine sich über die Arbeitsbreite der Maschine, also über die axiale Länge der Tragwalzen 1, 2, erstreckende Anheberolle 11 mit mög­ lichst geringem Abstand zur Tragwalze 1 gelagert. Die Anheberolle 11 ist gleichsinnig zum Drehsinn der Tragwalze 1 - im Ausführungsbeispiel gegen den Uhrzeigersinn - frei drehbar, eine Drehung in Gegenrichtung - also im Uhrzeigersinn - verhindert eine nicht dargestellte Freilaufsperre. Am freien Ende des anderen Arms des Lagerteils 10 ist ein Hebel 12 angelenkt, an dem die Ausstoßfläche 13 befestigt ist. Die Ausstoß­ fläche 13 ist mittels einer am abgewinkelten Teil des Schwenkarms 8 befestigten Kolben-Zylinder-Einheit 14 um eine zur Tragwalzenachse 1 parallele Achse klappbar und stützt sich in niedergeklappter Position auf dem der Tragwalze 1 benachbarten Arm des Lagerteils 10 ab. Die Kolben-Zylinder-Einheit 14 ist in den Fig. 1 bis 6 nur angedeutet und in den Fig. 7 bis 9 detaillierter dargestellt. Die Ausstoßfläche 13 reicht in radialer Richtung zur Tragwalze 1 vom Bereich der Anheberolle 11 soweit nach außen, daß schwere Wickelrollen 4 problemlos über die Tragwalze 2 aus dem Tragwalzenbett auf eine neben der Tragwalze 2 angeordnete schwenkbare Ab­ senkbühne 15 ausgestoßen werden können.

Das Lagerteil 10 trägt zwischen seinen Armen eine sich über die Arbeitsbreite er­ streckende Hülsenrinne 16, wobei die Austrittsöffnung der Hülsenrinne 16 zwischen der Anheberolle 11 und dem Hebel 12 durch Verschwenken der Ausstoßfläche 13 geöffnet und verschlossen werden kann. Damit die Anheberolle 11 eine Wickelrolle 4 von der Tragwalze 1 etwas anheben können, ohne daß die Wickelrolle 4 sich sofort an die Ausstoßfläche 13 anlegt, steht sie umfänglich etwas gegen die Ausstoßfläche 13 hervor, wenn diese in Ausstoßposition bei verschlossener Austrittsöffnung der Hülsenrinne 16 niedergeklappt ist. Die Ausstoßfläche 13 verläuft somit in nieder­ geklappter Position in einem spitzen Winkel zu der durch die Achse der Tragwalze 1 verlaufenden Tangente an die äußere Seite der Anheberolle 11.

An der Einlaufseite, kurz bevor die Bahn 6 die Tragwalze 1 berührt, sind eine Perforie­ reinrichtung 17 und nachfolgend im von der Bahn 6 umschlungenen Bereich der Tragwalze 1 eine Reihe von Klebebandspendern 18 über die Arbeitsbreite angeordnet. Mit der Perforiereinrichtung 17 läßt sich die Bahn 6 entlang einer quer verlaufenden Linie schwächen. Die Klebebahnspender 18 tragen eine Reihe von doppelseitig klebenden Klebebändern auf die Bahn 6 auf, mit denen die neugeschaffenen Bahn­ anfänge nach dem Durchtrennen der Bahn 6 an den neuen Hülsen 7 und die Bahnen­ den an den fertigen Wickelrollen 4 festgeklebt werden. Unterhalb des Spalts zwi­ schen den Tragwalzen 1, 2 ist eine maschinenbreite Stütze 19 angeordnet, an der über die Arbeitsbreite eine Reihe von freilaufenden Bändern 20 befestigt sind, die sich durch Hochbewegen der Stütze 19 an die einlaufseitige Tragwalze 1 zum Halten des neugeschaffenen Bahnanfangs nach dem Durchtrennen anlegen lassen.

Bei der in Fig. 1 während des Aufwickelns gezeigten Tragwalzen-Wickelmaschine wird ein Wickelrollenwechsel wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt durchgeführt.

Bereits während des Aufwickelns eines Satzes von Wickelrollen 4 wird ein Satz neuer Wickelhülsen 7 in die Hülsenrinne 16 eingelegt und diese durch Niederklappen der Ausstoßfläche 13 verschlossen. Anschließend wird die Maschine angehalten, und die Bahn 6 mit der Perforiereinrichtung 17 entlang einer Schwächungslinie 21 ge­ schwächt. Nach dem erneuten Anfahren der Maschine werden von den Klebeband­ spendern 18 beidseits der Schwächungslinie 21 Klebestreifen 22 aufgetragen, und die Stütze 19 wird mit ihrer Spitze durch den Tragwalzenspalt hochgefahren, so daß die Bänder 20 die Bahn 6 an der Tragwalze 1 halten. Die Absenkbühne 15 wird zur Aufnahme der vollen Wickelrollen 4 an die Tragwalze 2 hochgeschwenkt (Fig. 2).

Wenn die Schwächungslinie 21 sich im Spalt zwischen den Tragwalzen 1, 2 befindet, wird die Maschine erneut angehalten, und die vollen Wickelrollen 4 werden mit der Anheberolle 11 von der Tragwalze 1 etwas abgehoben, wobei sie nicht an der Ausstoßfläche 13 der Ausstoßvorrichtung 9 anliegen. Anschließend wird die Tragwalze 2 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, dabei reißt die Bahn 1 an der Schwächungslinie 21 durch, falls dies nicht bereits beim Anheben der Wickelrollen 4 erfolgte. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Wickelrollen 4 solange gedreht, bis die Bahnenden mit einem Teil der Klebestreifen 22 durch den Spalt zwischen den Wickelrollen 4 und der Anheberolle 11 bewegt wurden. Dabei werden die Bahnenden an den vollen Wickel­ rollen 4 festgeklebt. Die Schwenkarme 8 werden anschließend weiter hochge­ schwenkt, so daß die Ausstoßfläche 13 die Wickelrollen 4 über die Tragwalze 2 weg auf die Absenkbühne 15 drückt. Dabei bewegt sich die Hülsenrinne 16 mit dem Satz neuer Hülsen 7 bis in das Walzenbett 3 (Fig. 4). In dieser Position wird die Ausstoß­ fläche 13 aufgeklappt, so daß die Hülsen 7 von der Innenseite der Ausstoßfläche 13 geführt in das Walzenbett 3 rollen (Fig. 5). Beim anschließenden Zurückschwenken der Schwenkarme 8 rollen die Hülsen 7 in ihre Anwickelposition im Walzenbett 3. Nach Auflegen der Druckrolle 23 wird die Wickelmaschine gestartet. Dabei kleben die mit einem Klebstreifen 22 versehenen Bahnanfänge an den Hülsen 7 an (Fig. 6). Nach dem Anwickeln wird die Stütze 19 mit den Bändern 20 abgesenkt und kann die Wickelmaschine auf volle Wickelgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Falls Wickelrollen 4 mit einem Durchmesser kleiner als den für das Ausstoßen erforderlichen Mindestdurchmesser aus dem Walzenbett 3 entfernt werden müssen, z. B. weil kurz nach dem Anwickeln ein kompletter Rollensatz zum Ausschuß erklärt werden muß, erfolgt dies auf die in den Fig. 7 bis 9 gezeigte Weise:
Mit einem in der Hülsenrinne 16 einliegenden neuen Satz Hülsen 7 werden die Schwenkarme 8 über die Tragwalze 1 geschwenkt, bis die Anheberolle 11 an den auszustoßenden Wickelrollen 4 anliegt und diese mit einer definierten Kraft gegen die Tragwalze 2 drückt (Fig. 7). Die Tragwalze 2 wird anschließend im Uhrzeigersinn angetrieben. Durch die Drehbewegung der Tragwalze 2 werden die Rollen 4 angeho­ ben, da die Freilaufsperre der Anheberolle 11 keine Drehbewegung im Uhrzeigersinn zuläßt. Die Kolben-Zylinder-Einheit drückt dabei permanent die Schwenkarme 8 in Richtung der Tragwalze 2, so daß sich die Ausstoßfläche 13 an den Rollen 4 anlegt sobald diese sich soweit gehoben haben, daß sie nicht mehr von der Anheberolle 11 gehalten werden. Durch weiteres Drehen der Tragwalze 2 werden die Wickelrollen 4 zwischen der Tragwalze 2 und der Ausstoßfläche 13 bis in den Bereich der Scheitel­ linie der Tragwalzen 2 hochgefördert (Fig. 8), wo sie durch Aufklappen der Ausstoß­ fläche 13 über den Scheitel der Tragwalze 2 hinweg auf die Absenkbühne 15 geschoben werden. Beim Aufklappen der Ausstoßfläche 13 werden gleichzeitig die neuen Wickelhülsen 7 in das Walzenbett abgelegt (Fig. 9). Die Bahnanfänge werden danach auf die unter der Beschreibung zu Fig. 6 erläuterten Art und Weise an den neuen Hülsen 7 befestigt.

Die Fig. 10 zeigt eine Tragwalzen-Wickelmaschine mit einer getrennten, um die auslaufseitige Tragwalze 2 schwenkbaren Hülseneinlegevorrichtung 24. Um Wiederho­ lungen zu vermeiden, sind die mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 9 übereinstimmenden Bauteile mit den entsprechenden Bezugsnummern bezeichnet. Eine getrennte Hülseneinlegevorrichtung 24 kann erforderlich sein, falls Hülsen 7 mit einem so großen Durchmesser (z. B. größer als 230 mm) Verwendung finden, daß für einen Einbau der Einlegevorrichtung in die Ausstoßvorrichtung 9 nicht genügend Platz zur Verfügung steht. Die Hülsenrinne 16 ist am Ende von zwei Schwenkarmen 25 befestigt, die um die Achse der auslaufseitigen Tragwalze 2 von einer abgesenkten Hülsenaufnahmeposition gegen den Uhrzeigersinn bis in eine in etwa senkrechte Position hochschwenkbar sind, bei der die Hülsen 7 aus der Hülsenrinne 16 in das Walzenbett 3 rollen. Die Ausstoßvorrichtung 9 trägt in der Verlängerung der Ausstoß­ fläche 13 die Anheberolle 11. Auch bei dieser Ausführungsform steht die Anheberol­ le 11 umfänglich etwas gegen die Ausstoßfläche 13 hervor, und somit verläuft die Ausstoßfläche 13 in einem spitzen Winkel zu der durch die Achse der Tragwalze 1 verlaufenden Tangente an die äußere Seite der Anheberolle 11. So wird erreicht, daß beim Anheben der Wickelrollen 4 von der Tragwalze 1 diese zunächst keinen Kontakt mit der Ausstoßfläche 13 haben. Die obere Begrenzung der Ausstoßfläche 13 reicht in vorgeschwenkter Position bis in den Bereich der Scheitellinie der auslaufseitigen Tragwalze 2, so daß Wickelrollen 4 mit sehr kleinem Durchmesser zwischen der Ausstoßfläche 13 und der Tragwalze 2 eingeklemmt und durch eine Drehbewegung der Tragwalze 2 aus dem Walzenbett 3 entfernt werden können.

Ein Wickelrollenwechsel wird analog zu dem Verfahren nach den Fig. 2 bis 6 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß nach dem Ausstoßen der Wickelrollen 4 und ihrem Absenken mit der Absenkbühne 15 zunächst die Ausstoßvorrichtung 9 mit der Anheberolle 11 in die Warteposition zurückgeschwenkt wird und anschließend die neuen Hülsen 7 durch eine Verschwenkung der Schwenkarme 25 zum Walzenbett 3 in dieses eingelegt werden. Bereits während des Rückschwenkens der Hülsenrinne 16 können die neuen Bahnanfänge an den neuen Hülsen 7 festgeklebt werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 benötigt ein Rollenwechsel etwas mehr Zeit, da die neuen Hülsen 7 nicht gleichzeitig mit dem Ausstoßen der vollen Wickelrollen 4 in das Walzenbett 3 eingelegt werden, sondern in einem getrennten Schritt.

Claims (4)

1. Tragwalzen-Wickelmaschine zum Aufwickeln von Materialbahnen (6), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit

• - zwei angetriebenen Tragwalzen (1, 2), zwischen denen ein Walzenbett (3) ausgebildet ist, wobei die Materialbahn (6) von der einlaufseitigen Tragwalze (1) umgelenkt von unten in das Walzenbett (3) geführt wird, und
• - einer Vorrichtung zum Anheben einer vollen Wickelrolle (4) von der einlaufseiti­ gen Tragwalze (1) und zum Ausstoßen aus dem Walzenbett (3) mit folgenden Merkmalen:
• - Eine um die einlaufseitige Tragwalze (1) in Richtung zum Walzenbett (3) schwenkbare Ausstoßvorrichtung (9) mit einer sich zur einlaufseitigen Tragwalze (1) erstreckenden Ausstoßfläche (13), die mit Abstand vor der Tragwalze (1) endet, und
• - eine an der Ausstoßvorrichtung (9) im Freiraum zwischen der Ausstoßfläche (13) und der Tragwalze (1) umfänglich etwas gegenüber der Ausstoßfläche (13) hervorstehend gelagerte Anheberolle (11), die gleichsinnig zur einlaufseitigen Tragwalze (1) drehbar gelagert ist, wobei eine Freilaufsperre eine Drehung gegensinnig zum Drehsinn dieser Tragwalze (1) verhindert.

2. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausstoßfläche (13) an dem der Anheberolle (11) entgegengesetzten Ende der Ausstoßvorrichtung (9) klappbar gelagert ist und daß im Ausstoßbalken (9) unterhalb der Ausstoßfläche (13) eine Hülsenrinne (16) angeordnet ist.

3. Tragwalzen-Wickelmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine getrennte Hülseneinlegevorrichtung (24) mit einer um die aus­ laufseitige Tragwalze (2) in Richtung zum Walzenbett (3) schwenkbaren Hülsenrin­ ne (16).

4. Tragwalzen-Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine vor der ersten Tragwalze (1) angeordneten Perforier­ einrichtung (17) zum Schwächen der Bahn (6) und eine Einrichtung (18) zum Auf­ tragen eines Klebemittels (22) auf die Bahn (6).