DE602004001460T2

DE602004001460T2 - Vorrichtung zum Halten von strangförmigen Gut in Schneidemaschinen

Info

Publication number: DE602004001460T2
Application number: DE602004001460T
Authority: DE
Inventors: Fabio Perini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: ITFI20030114A1; EP1615754A1; US20060169357A1; IL170122A; BRPI0408199B1; JP4084401B2; JP2006524140A; WO2004094117A1; BRPI0408199A; RU2308368C2; CN1756630B; EP1615754B1; ATE332215T1; US7617852B2; CN1756630A; RU2005136437A; DE602004001460D1; ES2268647T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von Walzen in Abschneidemaschinen.
Im folgenden Text soll der Ausdruck „Walzen" Rollen eines bahnförmigen Materials (wie z.B. Papier) bezeichnen, das um einen Tragkern (beispielsweise einen rohrförmigen Kern aus Pappe) gewickelt ist, und die zerschnitten werden sollen, um Rollen mit kleinerer Länge, d.h. mit handelsüblicher Größe zu erzeugen.
Die Druckschrift US-2002/078,811 beschreibt eine Vorrichtung zum Tragen eines lang gestreckten, kreisförmigen Produktes während des Schneidens.
Es ist zurzeit bekannt, dass die Herstellung von Papierrollen das in Querrichtung erfolgende Schneiden der Walzen umfasst, die durch eine Aufwickelmaschine hergestellt worden sind, wobei eine oder mehrere Abschneidemaschinen Verwendung finden.
Eine Abschneidemaschine für eine Walze ist im einzelnen in der Patentschrift IT-1 247 330 beschrieben.
Im Wesentlichen umfasst eine Abschneidemaschine dieser Art folgende Bestandteile:

– eine Vielzahl von Kanälen oder Führungen, in welche die Walzen abgegeben werden und in deren Bereich bewegbare Einrichtungen, die in der Fachsprache als „Träger" bezeichnet werden, montiert sind, um die Walzen dadurch zu einer in Längsrichtung erfolgenden Bewegung anzutreiben, das sie sie von hinten schieben;
– eine Schneidestation, die eine oder mehrere kreisförmige Klingen umfasst, die um Achsen rotieren, welche parallel zu denen der Walzen sind, und die an einem entsprechenden bewegbaren Träger montiert sind, sowie
– Einrichtungen zum zeitweiligen Halten der Walzen in dieser Schneidestation.

Während des normalen Betriebs wird eine zu schneidende Walze durch einen entsprechenden Träger in einer voreingestellten Position auf der entsprechenden Führung angeordnet und in dieser Position blockiert; dann wird eine der Klingen betätigt, d.h. sie wird in einer zur Achse der Walze senkrechten Ebene angetrieben, um aus ihr eine kürzere Rolle mit vorgegebener Größe zu erzeugen. Die Länge der Rolle hängt tatsächlich von der Vorwärtsbewegung des Trägers wäh rend der Zeit ab, die zwischen zwei aufeinander folgenden, durch die Klingen ausgeführten Schnitten verstreicht.
Insbesondere umfassen die Einrichtungen, die zur Zeit verwendet werden, um die Walzen in der Schneidestation zeitweilig festzuhalten und die üblicherweise als „Drücker" bezeichnet werden, eine Vielzahl von Gurten, die entsprechenden Antriebselementen zugeordnet sind, durch welche die Konfiguration dieser Drücker verändert werden kann, um die Walzen während der Schneideschritte festzuhalten und sie freizugeben, wenn sie bewegt werden müssen.
Die herkömmlichen Drücker sind jedoch für die heute geltenden Produktionsanforderungen sowohl hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit bei einem länger währenden Betrieb, insbesondere was die Betriebsflexibilität anbelangt als auch hinsichtlich der Wartungsanforderungen nicht geeignet.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden.
Dieses Ergebnis wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, dass eine Struktur ausgebildet wird, welche die im Anspruch 1 niedergelegten Merkmale aufweist. Weitere Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Die vorliegende Erfindung macht es möglich, eine wirksame und sichere Halterung der Walzen während des Schneideschrittes auszuführen und auch dank der Steifigkeit der Komponenten, welche die Vorrichtung bilden, eine größtmögliche Bereitschaft in Reaktion auf die Steuerbefehle sicherzustellen, die von den Betätigungseinrichtungen gegeben werden, die zum Betrieb der Halteeinrichtungen verwendet werden. Weiterhin kann aufgrund der speziellen Handhabung der Drücker die Vorrichtung sich automatisch an den Durchmesser der betreffenden Walzen unabhängig von der Größe dieses Durchmessers anpassen, ohne dass Teile oder Komponenten der Vorrichtung ausgetauscht werden müssen, so dass eine maximale Vielseitigkeit der letzteren sichergestellt wird. Zusätzlich erfordert eine Vorrichtung gemäß der Erfindung nur sehr wenig Wartungsaufwand, kann relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden und arbeitet auch nach einer langen Betriebsdauer noch zuverlässig.
Diese und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich für den Fachmann am besten aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, die ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt, das jedoch nicht in einschränkender Weise zu verstehen ist; in der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Walzen zu einer Schneidestation, wobei der Schritt am Anfang eines Arbeitszyklus dargestellt ist;
2 die Vorrichtung aus 1 mit einer mit Klemmeinrichtungen in Eingriff stehenden Walze, die einem Schneidevorgang unterzogen wird,
3 die Vorrichtung aus 1 mit einer in den betreffenden Kanal der Plattform zum Verschieben der Walzen aufgeladenen weiteren Walze,
4 die Vorrichtung aus 1 mit zwei hintereinander aufgereihten Walzen,
5 die Vorrichtung aus 4, wobei die zweite Walze mit ihrem Kopfabschnitt zwischen den Klemmeinrichtungen positioniert ist,
6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 5,
7 und 8 die gleiche Vorrichtung in zwei Arbeitsschritten, die auf den in 6 dargestellten Arbeitsschritt folgen,
9 wieder die gleiche Vorrichtung bei einem weiteren Schritt, wobei eine weitere Walze auf die Plattform aufgeladen ist,
10 und 11 schematische Vorderansichten der Konfigurationen, welche die Einrichtungen zum zeitweiligen Halten von Walzen mit unterschiedlichem Durchmesser in der Abschneidestation jeweils einnehmen,
12 eine schematische auseinander gezogene Seitenansicht der Halteeinrichtungen, die mit 10 und 11 dargestellt sind,
13 eine schematische Seitenansicht der Halteeinrichtungen, die in den 10 und 11 dargestellt sind, und
14 ein vereinfachtes Blockdiagramm der automatischen Antriebs- und Steuereinrichtungen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung erläutert, wobei sie auf eine Vorrichtung zum Bewegen der Walzen zur Schneidestation angewendet wird, die folgendes umfasst:

– eine Plattform 1, mit einem oder mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Kanälen 10, innerhalb derer die zu schneidenden Walzen angeordnet sind,
– Schiebeeinrichtungen 3, die im Bereich der Plattform 1 arbeiten und dazu dienen, auf die Rückseite der Walzen 2 einzuwirken, um sie längs der je weiligen Führungskanäle 10 zu den stromabwärts angeordneten Schneideeinrichtungen 4 hin zu schieben,
– Klemmeinrichtungen 5, die zwischen den Schiebeeinrichtungen 3 und den Schneideeinrichtungen 4 angeordnet sind und dazu dienen, mit den Walzen 2 in Eingriff zu treten, die durch die Schiebeeinrichtungen 3 längs der Kanäle 10 der Plattform 1 geschoben werden, und sie solange vorwärts bewegen, bis sie zu den Schneideeinrichtungen 4 gelangen.

Die Schiebeeinrichtungen 3 umfassen eine Stange 30, die quer zu den Kanälen 10 der Plattform 1 angeordnet ist und durch einen Schlitten 31 zu den Klemmeinrichtungen 5 hin und von diesen weg bewegt wird, dem ein entsprechender Elektromotor 32 (siehe Blockdiagramm der 14) zugeordnet ist und der für eine Schiebebewegung auf den beiden Längsseiten der Plattform 1 montiert ist.
Darüber hinaus bestehen die Klemmeinrichtungen 5 aus zwei motorbetriebenen, zu einer Endlosschleife geschlossenen Gurten 50, die einander bezüglich der Ebene 2 gegenüberliegend angeordnet sind, auf der die Walzen 2 ankommen, die auf der Plattform 1 gleiten, so dass jeder Gurt immer einen Abschnitt 51 parallel zu dieser Ebene besitzt, wobei die aufeinander zuweisenden Abschnitte 51 der Gurte 50 voneinander einen Abstand aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Walzen 2 ist.
Wie man der beigefügten Zeichnung entnimmt, umfassen die Schneideeinrichtungen 4 eine Klinge 40, die an einem Tragarm 41 montiert ist, dem eine Betätigungsvorrichtung 400 zugeordnet ist (siehe das Blockdiagramm der 14), um in für eine Bewegung zu den zu schneidenden Walzen hin und von diesen weg anzutreiben.
Der Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung läuft in folgender Weise ab:
Die Walzen 2 werden in den Kanälen 10 der Plattform 1 durch automatische Ladevorrichtungen (die dem Fachmann bekannt sind und daher hier nicht im einzelnen weiter beschrieben werden) angeordnet und die Schiebeeinrichtungen 3 sorgen für einen Vorschub der Walzen zu den Gurten 50 soweit, dass sie zwischen die parallelen Abschnitte 51 der letzteren zu liegen kommen (1 und 2). Zu diesem Zeitpunkt wird jede Walze 2, die so positioniert worden ist, zwischen diesen Gurten 50 gehalten, die dadurch, dass sie sich auf entsprechenden Antriebsrollen drehen, die Walzen zu den Schneideeinrichtungen 4 führen, wie in 3 dargestellt, und die mit der jeweiligen Walze auf deren einander diametral gegenüberliegenden Oberflächenteilen in Eingriff stehen. Die Bewegung der Gurte 50 und somit der Walzen 2 ist intermittierend und mit den Schneideeinrichtungen 4 synchronisiert: während einer jeden Verweilzeit sind die Einrichtungen 4 aktiv, so dass die Walzen 2 geschnitten werden, wohingegen die Einrichtungen 4 während der Bewegung der Gurte 50 nicht arbeiten und sich im Abstand von den Walzen 2 befinden. Die Geschwindigkeit und die Betriebszeit der Gurte 50 sind im voraus in Relation zur Länge der Papierrollen 20 festgelegt, die durch das Zerschneiden der Walzen 2 erhalten werden sollen. Sobald die Walzen 2 zwischen den Gurten 50 gehalten werden, bewegt sich der Schlitten 31 zurück, um die entsprechende Anfangsposition einzunehmen, so dass dann, wenn weitere Walzen 2 in die Kanäle der Plattform 1 eingebracht werden, diese Walzen wieder durch die gleichen Schiebeeinrichtungen soweit vorwärts geschoben werden können, dass ihre jeweiligen Kopfteile mit den Endteilen der zuvor an die Gurte 50 übergebenen Walzen 2 in Berührung kommen, wie dies in 4 dargestellt ist. Dieser Vorgang wird zyklisch wiederholt, wie dies in den 5 bis 9 dargestellt ist. Daraus folgt, dass die Zufuhr von Walzen 2 zu den Schneideeinrichtungen kontinuierlich erfolgt, d.h. ohne Unterbrechungen oder Leerräume zwischen aufeinander folgenden Walzen, was hinsichtlich der Produktionsleistung des Systems offensichtliche Vorteile bietet. Die Rollen 20 werden so, wie sie erzeugt werden, von den in Bearbeitung befindlichen Walzen 2 auf ein Förderband 35 geschoben, das sich stromabwärts von den Schneideeinrichtungen 4 befindet und dafür sorgt, dass sie wegbewegt werden. Gegebenenfalls ist zwischen dem Förderband 35 und den Schneideeinrichtungen 4 eine stationäre horizontale Ebene 350 angeordnet.
Im Bereich der Schneideeinrichtungen 4 können Einrichtungen 6 vorgesehen sein, die dazu dienen, die Walzen 2 während des Schneideschritts zeitweise festzuhalten, d.h. dann, wenn die Schneideeinrichtungen aktiviert sind.
Diese Haiteeinrichtungen 6 umfassen gemäß der in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellten, beispielhaften Ausführungsform zwei Platten 60a, 60b, von denen jede auf einer Seite eine Vielzahl von starren, im wesentlichen halbkreisförmigen Haken aufweist, die im folgenden als „Drücker" bezeichnet werden, und auf der gegenüberliegenden Seite einen Fortsatz 600, der gleitend in eine Führung 7 passt, die bezüglich der Vertikalen um einen vorgegebenen Winkel geneigt ist. Den besagten Platten 60a, 60b ist eine Betätigungsvorrichtung 8 zugeordnet, die sie in gesteuerter Weise für eine im wesentlichen geradlinige Bewegung in Richtung der entsprechenden Führungen 7 antreibt, und diese Platten sind zueinander spiegelbildlich und parallel, d.h. senkrecht zu den zu bearbeitenden Walzen 2 angeordnet.
Die Fortsätze 600 der Platten 60a, 60b sind mit kleinen Rollen 63 versehen, um ihre Gleitbewegung in den entsprechenden Führungen zu unterstützen.
Vorzugsweise ist die Führung 7 unter einem Winkel von 60° bis 65° gegen die Vertikale geneigt, um in einer Weise, die für optimal gehalten wird, die vertikalen und horizontalen Komponenten der Verschiebung eines jeden Drückers 61 zu kombinieren und es der Vorrichtung zu ermöglichen, unabhängig vom Durchmesser der in Bearbeitung befindlichen Walzen in bestmöglicher Weise zu arbeiten, wodurch die Vorrichtung außerordentlich vielseitig einsetzbar wird.
Beispielsweise kann die Betätigungsvorrichtung 8 ein Elektromotor sein, der über eine Transmissionseinrichtung vom Kurbelwellen-Verbindungstyp 80, 81 mit den beiden Platten 60a, 60b verbunden ist und mit Gelenken 83 zusammenwirken, welche durch die beiden Platten 60a, 60b hindurch gehen; dabei stehen die Plat ten 60a, 60b mit einem feststehenden Körper 100 über entsprechende Hebel 108 in Eingriff, von denen jeder auf einer Seite an einem der beiden feststehenden Körper 100 angelenkt ist und auf der anderen Seite an einer der beiden Platten 60a, 60b oberhalb der Gelenke 83 angelenkt ist. Die Achsen der Gelenke, welche die Hebel 108 mit den Platten 60a, 60b verbinden, verlaufen parallel zu den Gelenken 83.
Wenn die Schneideeinrichtungen 4 nicht arbeiten und sich im Abstand von den Walzen 2 befinden, werden die Platten 60a, 60b so angehoben (wie in 12 mit durchgezogenen Linien dargestellt), dass die Walzen 2 frei von Vorwärtsbewegungskräften sind (die auf der auf Zugwirkung beruhen, welche durch die Gurte 50 auf sie ausgeübt wird). Unmittelbar vor Beginn des Schrittes zum Schneiden der Walzen 2, d.h. dann, wenn sich diese in der Schneideposition befinden, werden die Platten 60a, 60b (siehe 10 und 11 und die in 12 in gestrichelten Linien dargestellte Position) abgesenkt, wobei sie die Oberfläche der Walzen mit Hilfe der Haken 61 zusammendrücken, die ungefähr halbkreisförmig sind und sich in spiegelbildlicher Relation befinden und so die Walzen seitlich und auch auf ihrer Oberseite umschließen, wodurch sie sie in der vorgegebenen Position festhalten. An der Unterseite liegen die Walzen 2 teilweise auf den entsprechenden Gurten 50 und teilweise auf der Ebene 350 auf. Das Absenken und Anheben der Platten 60a, 60b wird durch die Betätigungseinrichtung 8 über die oben erwähnte Anordnung von Hebeln bewirkt.
Die Steuerung der Schiebeeinrichtungen 3, der Klemmeinrichtungen 5, der Schneideeinrichtungen 4 und der Betätigungsvorrichtung 8, wobei letztere die Verschiebung der Platten 60a, 60b bewirkt, erfolgt vollständig automatisch über entsprechende programmierbare, elektronische Einrichtungen, mit denen optische, durch Fotozellen betätigte Steuereinrichtungen 90 verbunden sind, die längs des Arbeitsweges der Walzen 2 an bekannten und vorgegebenen Positionen angeordnet sind. Diese elektronischen Einrichtungen sind dem Fachmann im Bereich der industriellen Automation bekannt und werden daher nicht weiter im Einzelnen beschrieben.
Es sei darauf hingewiesen, dass das System zur Bewegung der Walzen 2 für irgendeine geeignete Einrichtung sein kann.
In der Praxis können die Konstruktionsdetails in jeder äquivalenten Weise abgewandelt werden, was die Form, die Abmessungen, die Elementanordnung, die Beschaffenheit der verwendeten Materialien usw. anbelangt, ohne dass vom Umfang der Ansprüche abgewichen wird.

Claims

Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von Walzen für Abschneidemaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Platten (60) umfasst, von denen jede eine Vielzahl von Drückeinrichtungen (61) und einen in einer Führung (7) gleitenden Fortsatz aufweist, wobei den Platten (60) eine Betätigungsvorrichtung (8) zugeordnet ist, wie sie in gesteuerter Weise für eine im wesentlichen geradlinige Bewegung in Richtung der entsprechenden Führungen (7) antreibt, wobei die Platten zueinander spiegelbildlich und parallel, d.h. senkrecht zu den zu bearbeitenden Holzblöcken (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Führungen (7) gegen die Vertikale unter einem voreingestellten Winkel geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung gegen die Vertikale unter einem Winkel von 60° bis 65° geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (600) der Platten (60) mit kleinen Walzen (63) ausgestattet sind, um ihr Gleiten auf den entsprechenden Führungen (7) zu unterstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (8) ein Elektromotor ist, der mit den beiden Platten (60a, 60b) über eine Transmission vom Kurbelwellen-Typ (80, 81) verbunden ist.
Vorrichtung zum Abschneiden von Holzblöcken, die eine Haltevorrichtung nach Anspruch 1 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung stromabwärts von einer Vorrichtung zum Bewegen der Holzblöcke (2) angeordnet ist und eine Plattform (1) mit einem oder mehreren Kanälen (10) umfasst, innerhalb derer die zu schneidenden Holzblöcke (2) angeordnet sind, sowie Schubeinrichtungen (3), die im Bereich der Plattform (1) arbeiten und dazu dienen, auf die Rückseite der Holzblöcke (2) einzuwirken, um sie längs der jeweiligen Führungs kanäle (10) zu den stromabwärts angeordneten Schneideeinrichtungen (4) zu schieben, wobei diese zum Bewegen der Holzblöcke (2) dienende Vorrichtung weiterhin Klemmeinrichtungen (5) umfasst, die zwischen den Schubeinrichtungen (3) und den Schneideeinrichtungen (4) angeordnet sind und dazu dienen, mit den Holzblöcken (2) in Eingriff zu treten, die längs der Kanäle (10) der Plattform (1) durch die Schubeinrichtungen (3) geschoben werden, und sie bis zu den Schneideeinrichtungen (4) weiter zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubeinrichtungen (3) eine Stange (30) umfassen, die quer zu den Kanälen (10) der Plattform (1) angeordnet ist und von einem Schlitten (31) zu den Klemmeinrichtungen (5) hin und von ihnen weg bewegt wird, wobei dem Schlitten ein entsprechender Elektromotor zugeordnet ist und der Schlitten für eine Gleitbewegung auf den beiden Längsseiten der Plattform (1) montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (5) motorbetriebene, Endlosgurte (50) umfassen, die bezüglich der Ebene, in der die auf der Plattform (1) gleitenden Holzblöcke (2) ankommen, einander gegenüberliegend angeordnet sind, so dass jeder Gurt immer einen Abschnitt (51) parallel zu dieser Ebene besitzt, wobei die einander gegenüberliegenden Abschnitte (51) der Gurte (50) voneinander einen Abstand aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Holzblöcke (2) ist.