DE69208019T2

DE69208019T2 - Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Bobinen

Info

Publication number: DE69208019T2
Application number: DE69208019T
Authority: DE
Inventors: Shozo Horikawa; Makoto Sakano; Shuji Wada
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-10-30
Also published as: EP0539983B1; US5285978A; JP2702022B2; JPH05123152A; DE69208019D1; EP0539983A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine automatische Bahnrollenwechselvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist eine Bahnwechselvorrichtung vorgesehen zum automatischen Ersetzen der aufgebrauchten Bahnrolle, die in einer Bahnzuführvorrichtung angeordnet ist, mit einer neuen Bahnrolle, um kontinuierlich Bahnen von Papierbahnrollen abzunehmen und um die Bahnen der Bahnrollenwechselvorrichtung zuzuführen. Die Bahnzuführvorrichtung wird an einer Maschine zur Herstellung von Zigarettenstangen, Filterstangen und dergleichen verwendet, die Zwischenprodukte von Zigaretten sind.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Zigaretten werden bandähnliche Papierblätter um einen Zigarettenwerkstoff herum gewickelt, um langgestreckte Zigarettenstangen zu bilden und danach werden die Stangen in Stücke geschnitten, von denen jedes eine vorbestimmte Länge aufweist. In ähnlicher Weise werden, wenn Filter nach dem bekannten Verfahren hergestellt werden, bandähnliche Papierblätter auch um Filterblätter herum gewikkelt, die aus einer Faser oder dergleichen gefertigt sind, um langgestreckte Filterstangen zu bilden und danach werden die Filterstangen in Stücke geschnitten, von denen jedes eine vorbestimmte Länge besitzt.
Daher ist eine kontinuierliche Versorgung mit den oben erwähnten bandähnlichen Papierstücken, d.h. Bahnen für die Herstellung von Zigarettenstangen und Filterstangen erforderlich. Eine derartige Bahn wird üblicherweise in einer Form einer Bahnrolle zugeführt mit einem Kern und einer um eine Rolle herum aufgewickelten Bahn, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Bahnrolle wird in einer Bahnzuführvorrichtung angeordnet und die Bahn wird kontinuierlich von der Bahnrolle abgenommen und wird daraus der nachgeschalteten Vorrichtung zugeführt. Wenn die Bahn auf der Bahnrolle vollständig verbraucht ist, wird eine Bahn aus einer neuen Bahnrolle abgenommen und das führende Ende der neuen Bahn wird mit dem nachlaufenden Ende der Bahn von der alten Bahnrolle verbunden. Auf eine derartige Weise werden Bahnen kontinuierlich zugeführt.
Es ist vor kurzem eine Bahnzuführvorrichtung entwickelt worden, die mit zwei Bahnrollen versehen ist, um diese Vorgänge automatisch auszuführen. Eine Bahn wird aus einem ersten Bahnlaufrad abgenommen und der nachgeschalteten Vorrichtung zugeführt. Wenn die Bahn auf der ersten Bahnrolle vollständig verbraucht ist, wird eine Bahn von der zweiten Bahnrolle abgezogen, die in einem Wartezustand war, und das führende Ende der Bahn auf der zweiten Bahnrolle wird automatisch mit dem nachlaufenden Ende der Bahn der ersten Bahnrippe verbunden. Danach werden der Kern und andere notwendige Bauteile aus der Bahnzuführvorrichtung entfernt und eine neue Bahnrolle wird daran angebracht. Mit dieser Bahnzuführvorrichtung wird diese Reihe von die Bahn zuführenden und die Bahn ersetzenden Vorgängen wiederholt, 50 daß Bahnen kontinuierlich zugeführt werden.
Seitdem jedoch die Zigarettenherstellungsmaschine mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben wird, was dadurch die zuzuführende Menge am Bahnen erhöhte, ist die Bahn an der Bahnrolle in etwa 10 Minuten vollständig verbraucht.
Um die verbrauchte Rolle mit der neuen alle 10 Minuten zu ersetzen, muß daher ein Bediener vollständig mit der Arbeit des Ersetzens der Bahnrollen beschäftigt werden.
EP-A-0 155 863 beschreibt schon eine automatische Bahnrollenwechselvorrichtung, bei der eine Rolle von einer Einheit A zu einem Fördermittel B umgesetzt und weiterhin von dem Fördermittel B zu einer Nabe C umgesetzt wird. Daher ist die Struktur der Vorrichtung kompliziert und, da der Umsetzvorgang zweimal ausgeführt wird, ist ihre Zuverlässigkeit nicht hoch.
GB 21 67 047 beschreibt eine Bobbinenwechselvorrichtung, bei der aufeinander in einer senkrechten Richtung gestapelte Rollen durch eine Armvorrichtung derart angehoben werden, daß sie um 90º gedreht werden und dann mit einer Nabe in Eingriff kommen. Der Betrieb dieser Vorrichtung ist ebenfalls kompliziert und die Zuverlässigkeit des Umsetzvorganges ist nicht hoch.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine automatische Bahnrollenwechselvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verfügung zu stellen, welche eine große Anzahl von Bahnrollen speichern und halten kann und die es gestattet, daß die Bahnen kontinuierlich durch automatisch eine Bahn wechselnde Bahnrollen für eine lange Zeit zugeführt zu werden, ohne die Hilfe eines Bedieners.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 enthalten.
Die Vorrichtung nach dieser Erfindung führt Bahnen einer Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung zu, die eine Bahn von einer Bahnrolle abnimmt und die Bahn zuführt und, wenn die Bahn an der Bahnrolle vollständig aufgebraucht ist, die Bahn von einer neuen Bahnrolle automatisch abnimmt und automatisch die beiden Bahnen von der alten und der neuen Bahnrolle verbindet, um dadurch die Bahnen kontinuierlich zuzuführen. Diese Vorrichtung besitzt eine Bahn- Speicher-Montage-Einheit, die eine Vielzahl von neuen Bahnrollen speichert und die neuen Bahnrollen an der Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung anordnet.
Ein Dreharm ist an seiner Mitte an der Bahn-Zuführ- Verbindungs-Vorrichtung angelenkt. Zwei Naben, an denen Bahnrollen angeordnet sind, sind an beiden Enden des Dreharmes vorgesehen.
Die Bahn-Speicher-Montage-Einheit ist der Bahn-Zuführ- Verbindungs-Vorrichtung gegenüberliegend angeordnet und besitzt einen Drehkopf, welcher in einer horizontalen Ebene von dem Drehkopf aus drehbar ist, um verschiebbar eine Vielzahl von Bahnrollen in einer derartigen Weise zu halten, daß die Bahnrollen axial angeordnet sind und eine Antriebsvorrichtung zur nach vorne gerichteten Bewegung der Bahnrollen, welche auf der Bahnrollenspeicherachse gehalten werden.
Die Bahnrollenspeicherachse ist koaxial mit einer der Naben des Dreharmes der Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung ausgerichtet. Die Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung nimmt die Bahn von den anderen Bahnrollen (auf die nachfolgend als "die erste Bahnrolle" Bezug genommen werden wird) ab und führt sie zu. Wenn die Bahn an der ersten Bahnrolle vollständig verbraucht ist, zieht die Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung die Bahn von einer anderen Bahnrolle ab (auf die nachfolgend als, "die zweite Bahnrolle" Bezug genommen werden wird) und verbindet automatisch das führende Ende der Bahn auf der zweiten Bahnrolle mit dem nachlaufenden Ende der Bahn auf der ersten Bahnrolle. Zur gleichen Zeit wird der Dreharm gedreht, um die erste Bahnrolle zu der Position zu drehen, an welcher die zweite Bahnrolle angeordnet war. Die Nabe, welche die erste Bahnrolle trägt, von der die Rolle vollständig aufgebraucht worden ist, liegt der Bahnrollenspeicherachse gegenüber und eine neue Bahnrolle, welche durch die Bahnrollenspeicherachse gehalten wird, wird an dieser Nabe angeordnet. Jedesmal, wenn die Bahn auf der Bahnrolle vollständig aufgebraucht worden ist, wird dieser Vorgang wiederholt, so daß die zwei Naben an beiden Enden des Dreharmes abwechselnd mit Bahnrollen versorgt werden.
Die Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit ist mit einer Vielzahl von Bahnrollenspeicherachsen versehen, die sich vom Drehkopf erstrecken. Eine große Anzahl an Bahnrollen wird auf diesen Achsen gehalten und gespeichert. Wenn einmal eine große Anzahl von Bahnrollen in der Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit angeordnet sind, kann der Wechselvorgang automatisch für eine lange Zeit fortlaufen, ohne die Hilfe eines Bedieners.
Diese Erfindung wird deutlicher verständlich anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in
Fig. 1 eine Vorderseitenansicht der gesamten Vorrichtung nach einer Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht einer Anlage mit der gesamten Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Schwenkansicht einer Bahnzuführ-Verbindungs-Vorrichtung;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Bahnrollen-Speicher- Montage-Einheit;
Fig. 5 eine allgemeine Draufsichtansicht des Antriebssystemes eines Dreharmes und von Naben;
Fig. 6 eine Ansicht im Längsschnitt des Hauptteiles der Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Bahnrolle;
Fig. 8 eine Vorderseitenansicht eines Abzugsarmes;
Fig. 9 eine Vorderseitenansicht, welche die Abschnitte einer Zuführeinrichtung und einer Klebebandversorgungseinrichtung zeigt;
Fig. 10 eine Ansicht im Längsschnitt einer Rolle;
Fig. 11 eine Vorderseitenansicht des Hauptteiles der Klebebandversorgungseinrichtung;
Fig. 12 eine Seitenansicht der Klebebandversorgungseinrichtung;
Fig. 13 eine Vorderseitenansicht einer Presseinrichtung;
Fig. 14 eine Vorderseitenansicht der Abschnitte einer Schneideeinrichtung und einer Klemmvorrichtung;
Fig. 15 eine Ansicht im Querschnitt entlang Linie 15-15 nach Fig. 14; und
Fig. 16 eine Ansicht im Querschnitt entlang Linie 16-16 nach Fig. 15.
Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist zur automatischen und kontinuierlichen Versorgung von Maschinen mit Bahnen zur Herstellung von Zigarettenstangen, Filterstangen und dergleichen über eine Bahn-Versorgungs-Verbindungs- Vorrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung besitzt eine Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit zur automatischen Anordnung von Bahnrollen an der Bahn-Versorgungs- Verbindungs-Vorrichtung.
Es wird nun eine Bahnrolle 1, die in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird, unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden. Die Bahnrolle 1 umfaßt einen Kern 3 und eine darum aufgewickelte Bahn 2. Der führende Endabschnitt der Bahn 2 wird zeitweise an dem Körper der Bahn 2 durch ein Klebeband 4 angebracht, welches eine solch schwache Haftkraft aufweist, daß das führende Ende der Bahn 2 leicht von Körper der Bahn 2 gelöst wird. Der Teil des führenden Endabschnittes der Bahn 2 zwischen dessen führendem Rand und dem Klebeband 4 bildet einen Loslösteil 5 mit einer Länge von etwa 4 bis 5 mm.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 wird nun die gesamte Vorrichtung gemäß dieser Erfindung beschrieben werden. In den Figuren wird eine Bahn-Versorgungs-Verbindungs- Vorrichtung mit 100 bezeichnet und ist so ausgebildet, um kontinuierlich eine Bahn von der jeweiligen Bahnrolle 1a abzuziehen und dieser zuzuführen und um eine Bahn von einer neuen Bahnrolle 1b abzuziehen und dieser zuzuführen, wenn die Bahn auf der Bahnrolle 1a vollständig verbraucht ist. Die Vorrichtung 100 verbindet den führenden Endabschnitt der Bahn auf der Bahnrolle 1b mit dem nachlaufenden Endabschnitt der Bahn, welche auf der Bahnrolle 1a war. Während der Zuführung der Bahn von der Bahnrolle 1b wird der Kern 3 der Bahnrolle 1a mit einer neuen Bahnrolle ersetzt. Der Vorgang umfaßt die Zuführung der Bahnen, den Wechsel der Bahnrollen und die Verbindung der Bahnen und das Ersetzen der Bahnrollen und wird wiederholt, so daß die Bahnen kontinuierlich zugeführt werden.
Die Bahn 2 wird durch Führungsschienen 302 geführt und von der Bahn-Versorgungs-Verbindungs-Vorrichtung 100 zugeführt an, beispielsweise, eine Vorrichtung 300 zur Herstellung von Zigarettenstangen mit einem Vorratsbehälter 302, in dem eine vorbestimmte Länge eines Abschnittes einer Bahn 2 gespeichert wird. Während die Zuführung der Bahn von der jeweiligen Bahnrolle zeitweise angehalten wird, um die entsprechenden Endabschnitte der Bahnen zu verbinden, wird der Bandabschnitt in dem Vorratsbehälter 302 zugeführt.
Eine Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit 200 ist gegenüber der vorderen Fläche der Bahnrollen-Versorgungs- Verbindungs-Vorrichtung 100 angeordnet. Die Einheit 200 speichert und hält eine große Anzahl von Bahnrollen 1 und ordnet automatisch die Bahnrollen 1 eine nach der anderen an der Bahn-Versorgungs-Verbindungs-Vorrichtung 100 an, wenn die Bahn auf der Bahnrolle vollständig verbraucht ist.
Eine Steuereinheit 400 besitzt ein Steuerpult und Steuerschaltkreise zum Steuern des Betriebes der gesamten Vorrichtung.
Es wird nun der allgemeine Aufbau der Bahn-Versorgungs- Verbindungs-Vorrichtung 100 unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden. Der Hauptkörper der Vorrichtung 100 ist in der Fig. mit 101 bezeichnet. An dem oberen Abschnitt der Vorderseite des Hauptkörpers 101 ist ein Dreharm 102 vorgesehen, welcher in einer horizontalen Ebene um eine zentrale Drehachse 103 drehbar ist. An beiden Enden des Dreharmes 102 sind Naben 104a und 104b vorgesehen, an denen Bahnrollen 1 angeordnet sind. In dem Zustand nach Fig. 3 wird eine Bahn 2a von einer Bahnrolle 1a abgezogen, die an der rechtsseitigen Nabe 104a angeordnet ist und eine Bahnrolle 1b, auf der sich eine Bahn vollständig aufgewickelt befindet und die an der linksseitigen Nabe 104b angeordnet ist, befindet sich in einem Wartezustand.
Die von der rechtsseitigen Bahnrolle 1a abgenommene Bahn 2 wird durch eine Vielzahl von Rollen geführt und der Vorrichtung 300 zur Zigarettenherstellung durch die Führungsschienen zugeführt.
Eine Abzugseinrichtung 105 ist unter den Bahnrollen vorgesehen und besitzt einen Abzugsarm 106, welcher in einer senkrechten Ebene drehbar ist und von einer Hebeeinrichtung 108 senkrecht bewegt und auch rückwärts und vorwärts bewegt wird. Eine Klemmvorrichtung 107 ist an dem vorderen Ende des Abzugsarmes 106 vorgesehen.
Nachdem eine neue Bahnrolle 1b angeordnet worden ist, liegt das vordere Ende des Abzugsarmes 106 gegen den untersten Flächenabschnitt dieser Bahnrolle 1b an, die sich in dem Wartezustand befindet und die Klemmvorrichtung 107 fängt den sich lösenden Teil 5 der Bahn 1b. Während sich der Abzugsarm 106 nach unten gerichtet zu der senkrechten Position dreht, wird die Bahn 2 abgezogen und der Arm 106 wird durch die Hebeeinrichtung 108 an die durch zweigepunktete Linien in Fig. 3 dargestellte Position abgesenkt.
Eine Zuführeinrichtung 109 ist an ihrem unteren Ende an dem unteren Abschnitt der Vorderseite des Hauptkörpers 101 angelenkt und wird durch einen Zylinder 113 in einer senkrechten Ebene gedreht.
Die Zuführeinrichtung 109 besitzt ein endloses Saugband, das mit einer großen Anzahl an Löchern ausgebildet ist und dessen innerer Druck negativ eingestellt ist. Nachdem sie an die durch die zweigepunkteten Linien in Fig. 3 gezeigte senkrechte Position gedreht worden ist, saugt die Zuführeinrichtung 109 das führende Ende der Bahn 2 an, die durch den Abzugsarm 106 gehalten wird und nimmt die Bahn 2 auf. Danach wird das Saugband bewegt, um das führende Ende der Bahn nach unten gerichtet zu schicken.
Eine Klebebandversorgungseinrichtung 110 ist auch an der Vorderseite des Hauptkörpers 101 vorgesehen. Ein Klebeband wie beispielsweise ein Klebeband des doppelseitig haftenden Types wird durch die Klebebandversorgungseinrichtung 110 an den führenden Endabschnitt der Bahn angebracht, welche die Zuführeinrichtung 109 ansaugt.
Die Bahn, an die das Klebeband angebracht worden ist, wird durch die Zuführeinrichtung 109 weiter nach unten gerichtet bewegt und überlappt sich mit dem senkrecht laufenden Abschnitt der Bahnrolle 1, welche schon abgenommen worden ist. Dann hält die vorhergehend abgenommene Bahn an und wird durch eine Presseinrichtung 111 gegen den führenden Endabschnitt der Bahn gedrückt, welche abgenommen wird, 50 daß beide Bahnen durch das Klebeband verbunden werden.
Eine Schneideeinrichtung 112 und eine Klemmvorrichtung 14 sind am unteren Abschnitt des Hauptkörpers 101 vorgesehen. Nachdem der führende Endabschnitt der Bahn, welche abgezogen wird, gehalten und durch die Klemmvorrichtung 114 mit einer vorbestimmten Spannung versehen worden ist, wird diese Bahn an der Position genau vor dem Klebeband durch die Schneideeinrichtung 112 abgeschnitten und der überstehende Abschnitt des führenden Endabschnittes dieser Bahn wird entfernt.
Der Abschnitt der vorhergehend abgezogenen Bahn, welcher gerade der hintere Abschnitt des Klebebandes ist, wird ebenfalls durch einen an der Presseinrichtung 111 vorgesehenen Schneider abgeschnitten. In diesem Zusammenhang werden der führende Endabschnitt der Bahn, welche von der Bahnrolle 1b abgezogen wird, und der nachlaufende Endabschnitt der bereits abgezogenen Bahn durch das Klebeband verbunden.
Der Dreharm 102 dreht sich um 180º und die Bahnrolle 1b, von welcher die Bahn abgenommen wird, wird zur rechten Seite hin bewegt. Der Kern der Bahnrolle 1a, von welcher die Bahn abgenommen worden ist, wird von der Nabe 104a entfernt und die Nabe 104a, von welcher der Kern entfernt worden ist (auf die hierin nachfolgend als "die freie Nabe" Bezug genommen werden wird), wird nach links gerichtet bewegt.
Danach wird eine neue Bahnrolle an der freien Nabe 104a aus der Bahnrollen-Speicher-Montage-Einheit 200 angeordnet.
Die allgemeine Ausbildung der Bahn-Speicher-Montage- Einheit 200 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden. Die Einheit 200 besitzt einen Hauptkörper 201, welcher mit einem sich bewegenden Tisch 202 versehen ist, der zur Bahn-Versorgungs-Verbindungs- Vorrichtung 100 hin und von dieser weg bewegbar ist. Ein Mutternglied 205 ist an dem sich bewegenden Tisch 202 vorgesehen und befindet sich im Eingriff mit einer Schraubspindel 204, welche durch einen Motor 203 in einer normalen Richtung und in einer Richtung entgegengesetzt dazu gedreht wird.
Ein Drehkopf 206 ist an dem sich bewegenden Tisch 202 vorgesehen, um sich in einer horizontalen Ebene zu drehen. Eine Vielzahl von Bahnrollen-Speicher-Achsen 207a, 207b erstreckt sich horizontal von dem Drehkopf 206 so, daß sie durch den gleichen Winkel voneinander getrennt sind. In dem Fall der Fig. 4 erstrecken sich zwei Bahnrollen-Speicher-Achsen 207a und 207b von dem Drehkopf 206 in die entgegengesetzten Richtungen, so daß sie um 180º voneinander getrennt sind. Eine große Anzahl von Bahnrollen 1 ist axial verschiebbar an den Bahnrollen Speicher-Achsen 207a und 207b angeordnet. Jede Bahnrollen-Speicher-Achse besitzt eine Ausdrückvorrichtung 208. Die Vorrichtung 208 bewegt sich axial zu der jeweiligen Bahnrollen-Speicher-Achse und bewegt die auf der Bahnrollen-Speicher-Achse gehaltene Bahnrollen 1, um sie eine nach der anderen von dem vorderen Ende der Achse herunter zu drücken.
Wenn eine beliebige der Bahnrollen-Speicher-Achsen 207a und 207b der Bahn-Versorgungs-Verbindungs-Vorrichtung 100 gegenüberliegt, ist sie axial mit der linksseitigen Nabe 104b ausgerichtet.
Nachdem die Bahnen miteinander verbunden worden sind und die freie Nabe (d.h. die Nabe, von welcher der Kern entfernt worden ist) von dem Dreharm 102 nach links gerichtet bewegt worden ist, wird der sich bewegende Tisch 202 der Bahnrollen-Speicher-Verbindungs-Einheit 200 zusammen mit dem Drehkopf 206 und den Bahnrollen-Speicher-Achsen 207a und 207b bewegt, bis das vordere Ende der Bahnrollen-Speicher-Achse 207a gegen das vordere Ende der freien Nabe anliegt. Unter dieser Bedingung drückt die Ausdrückvorrichtung 208 eine Bahnrolle 1, welche von der Bahnrollen-Speicher-Achse gehalten wird, die der Bahn- Versorgungs-Verbindungs-Vorrichtung 100 gegenüberliegt, heraus und ordnet dieselbe an der freien Nabe an.
Dieser Vorgang wird auf eine derartige Weise wiederholt, daß, wenn die Rolle auf der Bahnrolle, welche sich in Betrieb befindet, davor steht, vollständig verbraucht zu werden, eine neue Bahn von der Bahnrolle abgezogen wird, die sich in einem Wartezustand befand, so daß der führende Endabschnitt der neuen Bahn mit dem nachlaufenden Endabschnitt der vorhergehend abgezogenen Bahn verbunden wird, wodurch die Bahnen kontinuierlich zur Verfügung gestellt werden und eine neue Bahnrolle an der freien Nabe angeordnet wird.
Die Antriebsvorrichtung des Dreharmes 102 und der Naben 104a sowie 104b wird nun beschrieben werden unter Bezugnahme auf Fig. 5. Die Drehwelle 103, an die der mittige Abschnitt des Dreharmes 102 angelenkt ist, wird durch einen Motor 120 über Zahnräder 121 und 122 gedreht. Jede der Naben 194a und 104b ist mit einem Flanschabschnitt 123 versehen.
Die Nabe 104a ist mit einer Pulverbremse 140a verbunden und einer Drehkodiereinrichtung 141a durch eine Riemenscheibe 125a, Riemenscheiben 126a und 127a, welche miteinander zusammmen um die Drehwelle 103 drehbar sind, einer Riemenscheibe 131a und Riemen 129a sowie 130a. Die Nabe 104b ist mit einer Pulverbremse 140b verbunden und einer Drehkodiereinrichtung 141b durch eine Riemenscheibe 125b, einer Riemenscheibe 128b, die bezüglich der Drehwelle 103 und der Riemenscheiben 126a und 127a drehbar ist, einer Riemenscheibe 131b und Riemen 129b sowie 130b. Wenn die Bahn von einer Bahnrolle auf einer sich im Betrieb befindenden Nabe abgenommen wird, wird die Bahn mit einem vorbestimmten Widerstand versehen, d.h. einer vorbestimmten Spannung, die Zahl der Umdrehungen, die abgenommene Länge der Bahn und dergleichen werden durch die jeweilige Kodiereinrichtung erfaßt.
Die Pulverbremsen 140a und 140b sowie die Drehkodiereinrichtungen 141a und 141b sind mit einem Motor 146 verbunden und zwar durch eine Verbindungsvorrichtung, die Riemenscheiben 142a sowie 142b, Riemen 143a und 143b, Riemenscheiben 144a und 144b, Riemen 143a und 143b, Riemenscheiben 144a sowie 144b und Kupplungen 145a und 145b umfaßt. Die Naben 104a und 104b werden in einer normalen Richtung und in der entgegengesetzten Richtung gedreht, jeweils durch den Motor 146 über die Verbindungsvorrichtung.
Mit jeder der Naben 104a und 104b ist eine Klemmvorrichtung (nicht dargestellt) versehen, welche unter einem pneumatischen Druck betrieben wird. Ein Luftdurchlaß ist in dem Achsabschnitt jeder der Naben 104a und 104b ausbildet. Hin- und hergehende Luftdruckverbindungsstücke 150a und 150b sind hinter den Achsen der Naben 104a und 104b vorgesehen. Wenn die Verbindungsstücke vorrücken und mit den Lufdurchlässen der Naben 104a und 104b verbunden sind, wird ein pneumatischer Druck zu den Klemmeinrichtungen der Naben 104a und 104b zugeführt und betätigt dieselben.
Hinter der rechtsseitigen Nabe 104a ist ein Kernauswurfglied 151 vorgesehen, welches rückwärts und vorwärts bewegbar ist. Wenn das Kernauswurfglied 151 vorrückt, tritt es durch eine in dem Flanschabschnitt 123 ausgebildete Bohrung hindurch und drückt auf den freien Kern (d.h. den Kern, von dem die Bahn abgezogen worden ist) auf der rechtsseitigen Nabe 104a, um denselben auszuwerfen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, besitzt die Bahnrollen- Speicher-Montage-Einheit 200 den sich bewegenden Tisch 202 und ein zylindrisches Trageglied 210, das davon nach oben gerichtet hervorragt. Der Drehkopf 206 wird drehbar an dem Trageglied 210 durch Lager 211, 222 und 223 getragen. In dem Drehkopf 206 ist ein Innenrad 226 ausgebildet, welches mit einem von einem Motor 224 angetriebenen Außenrad 225 kämmt. Der Drehkopf 206 wird durch den Motor 224 in einer horizontalen Ebene gedreht.
Die Ausdrückvorrichtung 208 weist die hohlen Bahnrollen- Speicher-Achsen 207a und 207b auf und Schraubspindeln 230, welche sich koaxial durch die Achsen 207a und 207b erstrecken und drehbar durch die Lager 233 beziehungsweise 234 getragen werden. Die Schraubspindel 230 wird durch Motoren 236a und 236b über Kegelräder 237 beziehungsweise 238 gedreht.
Im Eingriff mit den Schraubspindeln 230 befinden sich Mutternglieder 231, die sich aus den Bahnrollen-Speicher- Achsen 207a und 207b durch darin ausgebildete axiale Schlitze erstrecken. Ein Flanschglied 232 ist an jedem Mutternglied 231 befestigt.
Wenn die Schraubspindeln 230 durch die Motoren 236a und 236b gedreht werden, werden die Mutternglieder 231 und die Flanschglieder 232 axial bewegt, um die Bahnrollen 1 heraus zudrücken.
Wie in Fig. 8 dargestellt, ist der nahe Endabschnitt des Abzugsarmes 106 drehbar an einer Achse 501 angeordnet, so daß die Abzugsachse 106 um die Achse 501 in einer vertikalen Ebene gedreht wird.
Die Klemmeinrichtung 107 ist am endseitigen Endabschnitt des Abzugsarmes 106 vorgesehen. Die Klemmeinrichtung 107 weist ein Klemmglied 502 und einen Zylinder 503 auf, um es zu öffnen und zu schließen. Eine hohle Saugvorrichtung 505 mit einer großen Anzahl an in seiner oberen Fläche gebildeter Löcher ist an der oberen Fläche des endseitigen Endabschnittes des Abzugsarmes 106 vorgesehen. Das Innere der Saugvorrichtung 505 ist mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck (nicht dargestellt) verbunden, um den Druck in dem Inneren der Vorrichtung 505 negativ auszugestalten.
Ein Führungsendabschnittsdetektor 504 ist an dem endseitigen Endabschnitt des Abzugsarmes 106 vorgesehen. Der Führungsendabschnittsdetektor 504 ist beispielsweise ein optischer Detektor mit einer optischen Faser oder dergleichen und wird zur Erfassung des vorderen Randes des sich lösenden Teiles 5 der Bahn der Bahnrolle 1 verwendet.
Wenn der führende Endabschnitt der Bahn von der Bahnrolle 1b abzuziehen ist, wird der Abzugsarm 106 gedreht, bis er eine senkrechte Stellung einnimmt, so daß eine Saugvorrichtung 505, die an seinem endseitigen Endabschnitt vorgesehen ist, gegen den untersten Flächenabschnitt der Bahnrolle 1 anliegt. Da der Druck in der Saugvorrichtung 505 in diesem Zustand negativ ist, wird Luft aus der äußeren Atmosphäre in die Vorrichtung 505 eingeführt, wodurch der Abschnitt der Bahn, welcher der äußere Umfang der Bahnrolle ist, durch die Vorrichtung 505 angesaugt wird. Dann wird die Bahnrolle in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der die Bahn auf dem Kern aufgewickelt ist, gedreht. Wenn der vordere Rand des sich lösenden Teiles 5 der Bahn an der Klemmeinrichtung ankommt, erfaßt der Führungsendabschnittsdetektor den vorderen Rand. Das Klemmglied 502 der Klemmeinrichtung 107 wird durch den Zylinder 503 angetrieben, um das sich lösende Teil 5 der Bahn zu halten.
Der den führenden Endabschnitt der Bahn haltende Abzugsarm 106 wird nach unten gerichtet gedreht, bis er eine im wesentlichen senkrecht nach unten gerichtete Position einnimmt und der gesamte Abzugsarm 106 durch die Hebeeinrichtung 108 abgesenkt wird, wodurch die von dem Abzugsarm 106 gehaltene Bahn herausgezogen wird. Da die Haftkraft des Klebebandes 4 schwach ist, wird das Band 4 einfach gelöst und die Bahn wird nicht beschädigt.
Die Struktur der Zuführeinrichtung 109 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben werden. Die Zuführeinrichtung 109 weist einen langgestreckten hohlen Hauptkörper 510 und Riemenscheiben 511 sowie 512 auf, welche an den oberen beziehungsweise unteren Enden vorgesehen sind. Ein endloses Saugband 513 ist an den Riemenscheiben 511 und 512 aufgewickelt. Das Saugband 513 ist mit einer großen Anzahl an Löchern ausgebildet, um Luftdurchlässigkeit oder Porosität zur Verfügung zu stellen. Das Saugband kann aus einem luftdurchlässigen Werkstoff wie beispielsweise Faser gefertigt sein. An der linken Seite des Hauptkörpers 510 ist das Saugband 513 der äußeren Atmosphäre ausgesetzt. Zwischen beiden Seiten des Saugbandes 513 und des Hauptkörpers 510 wird Luftdichtheit aufrechterhalten. Das Innere des Hauptkörpers 510 ist mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden (nicht dargestellt) und zwar durch eine Vielzahl von Unterdruckeinführöffnungen 514, so daß der Druck in dem Hauptkörper 510 als negativ aufrechterhalten wird.
Eine Halteplattenvorrichtung 520 ist an dem oberen Abschnitt des Hauptkörpers 510 der Zuführeinrichtung 109 befestigt und ist mit einer Halteplatte 521 mit einer glatten Oberfläche versehen und mit einem Betätigungsglied 523 durch eine Feder 522 verbunden. Das Betätigungsglied 523 ist an dem Hauptkörper 510 durch eine Befestigungsplatte 524 befestigt, die an der vorderen Seite des Betätigungsgliedes 523 vorgesehen ist.
Wenn der Abzugsarm 106 den führenden Endabschnitt der Bahn 2b der neuen Bahnrolle 1b hält und zu der senkrecht nach unten gerichteten Position bewegt ist, wie dies durch die zweigepunkteten Linien in Fig. 3 dargestellt ist, durch Abziehen der Bahn 2b, wird die Zuführeinrichtung 109 zu der im wesentlichen senkrechten Position bewegt, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist und das Saugband 513 an dem oberen Abschnitt der Zuführeinrichtung 109 liegt gegen den führenden Endabschnitt der Bahn 2b an. Der Unterdruck in dem Hauptkörper 510 der Zuführeinrichtung 106 und die Porosität des Saugbandes 513 gestattet es dem Saugband 513, den führenden Endabschnitt der Bahn anzusaugen. Dann wird der Abzugsarm 106 gelöst und der führende Endabschnitt der Bahn wird angesaugt und von dem Saugband 513 exakt gehalten. Der Illustration halber ist die Bahn 2b in Fig. 9 in einem von dem Saugband 513 getrennten Zustand dargestellt, aber die Bahn 2b berührt unter der realen Bedingung das Saugband 513 in enger Weise.
Zur selben Zeit ist die Halteplattenvorrichtung 520 in Betrieb, 50 daß die Halteplatte 521 durch das Betätigungsglied 523 bewegt wird, damit der führende Endabschnitt der Bahn das Saugband 513 in enger Weise berührt. Währenddessen berührt die Bahn 2b das Saugband 513 in enger Weise und wird stärker angesaugt.
Unter dieser Bedingung läuft das Saugband 513 und die Bahn 2b wird in einem Zustand nach unten gerichtet geschickt, bei dem die Bahn 2b durch das Saugband 513 angesaugt wird.
Die Klebebandversorgungseinrichtung 110 ist vorgesehen, um dem Mittelabschnitt der Zuführeinrichtung 109 gegenüber zu liegen, Die Einrichtung 110 wird verwendet, um das Klebeband 530 an dem führenden Endabschnitt der Bahn 2b anzubringen. An dem oberen Abschnitt der Klebebandversorgungseinrichtung 110 ist ein Führungsendabschnittsdetektor 531 vorgesehen, der beispielsweise ein optischer Detektor zum Erfassen des Führungsendabschnittes der Bahn 2b ist, wenn die Bahn den Detektor 531 passiert.
Wie in Fig. 9 bis 12 dargestellt, weist die Klebebandversorgungseinrichtung 110 eine Klebebandrolle 532 auf, von der ein Verbundband mit einer Papiergrundplatte 537 und ein Klebeband 530 des beidseitig klebenden Types, das an der Platte 532 angebracht ist, zugeführt wird, wie in Fig. 11 dargestellt. Das Verbundband passiert an den Rollen 533, 534 und 535 und ist an einer Bandrolle aufgewickelt mit dem Klebeband 530 nach außen gerichtet angeordnet. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist die Rolle 533, welche das Klebeband 530 berührt, mit einer Vielzahl von Rippen 540 versehen, von denen jede einen scharfen äußeren Rand besitzt, so daß die Kontaktfläche der Rippen 540 mit dem Klebeband 530 so klein wie möglich ausgebildet ist, um das Klebeband 530 daran zu hindern, an der Umfangsfläche der Rolle 533 angebracht zu werden.
Wie in Fig. 11 dargestellt, wird nur das Klebeband 530, welches am Verbundband an der Rolle 534 außen angeordnet ist, in vorbestimmten Abschnitten abgeschnitten mittels einer Schneideeinrichtung 547. Ein Stück des 50 geschnittenen Klebebandes 530 haftet an dem führenden Endabschnitt der sich absenkenden Bahn 2b an und wird von der Grundplatte 537 getrennt. Infolgedessen wird das Klebebandstück an dem führenden Endabschnitt der Bahn 2b angebracht.
Wie in Fig. 12 dargestellt, besitzt die Schneideeinrichtung 547 einen Schneider 541, der durch eine Feder 542 mit einem sich bewegenden Glied 543 verbunden ist. Das sich bewegende Glied 543 ist an einem in querverlaufender Richtung oszillierenden Betätigungsglied 545 befestigt und wird dadurch in Richtungen quer zum Klebeband oszilliert. Das in der querverlaufenden Richtung oszillierende Betätigungsglied 545 ist an einem Hubbetätigungsglied 546 befestigt, welches das in der querverlaufenden Richtung oszillierende Betätigungsglied 545, das sich bewegende Glied 543 und den Schneider 541 hebt und absenkt.
Der Schneider 541 wird von dem Hubbetätigungsglied 546 angehoben und befindet sich durch die drückende Kraft der Feder 542 in einem leichten Kontakt mit dem Klebeband 530. Gleichzeitig wird der Schneider 541 in den Richtungen quer zum Band oszilliert und zwar durch das in querverlaufenden Richtungen oszillierende Betätigungsglied 545. Bei diesem Vorgang wird nicht die harte Grundplatte 537 geschnitten sondern es wird nur das weiche Klebeband 530 geschnitten.
Wie aus Fig. 9 und 11 ersichtlich, ist eine Presseinrichtung 111 unter der Klebebandversorgungseinrichtung 110 angeordnet. Insbesondere wird das Klebeband 2a, welches abgezogen wird, durch Riemenscheiben 560 und 561 geführt und senkrecht in einem Bereich zwischen diesen Riemenscheiben bewegt. Die Presseinrichtung 111 ist in diesem Bereich vorgesehen und weist ein Pressglied 552, eine Druckunterlage 553, die aus einem synthetischen Gummi oder dergleichen gefertigt worden und an der vorderen Fläche des Pressgliedes 552 vorgesehen ist und einen Schneider 554, welcher an dem oberen Ende des Pressgliedes 552 ausgebildet ist. Das Pressglied 552 wird durch ein Betätigungsglied 551 gegen die Bahn 2a gedrückt.
Wenn eine Bahn 2b durch die Zuführeinrichtung 109 nach unten gerichtet geschickt wird, wird ihr führender Endabschnitt durch den Führungsendabschnittsdetektor 531 erfaßt und dann hört die Bahn 2b auf zu laufen, nachdem sie um eine vorbestimmte Länge geschickt beziehungsweise bewegt worden ist. Ein Klebeband 530 wird an dem vorbestimmten Teil des führenden Endabschnittes der Bahn 2b angebracht. Danach wird die Bahn 2b weiter nach unten gerichtet geschickt und hält wieder an der Position des Pressgliedes 552 an. Das Pressglied 552 wird durch das Betätigungsglied 551 vorwärts bewegt und drückt die Bahn 2a gegen das Klebeband 530 an der Bahn 2b, wodurch der führende Endabschnitt der Bahn 2b, welche abgezogen wird, mit dem nachlaufenden Endabschnitt der vorhergehend abgezogenen Bahn 2b verbunden wird.
Die Presseinrichtung 111 weist eine Schneideeinrichtung 557 zum Schneiden einer Bahn 2a auf, die gerade abgezogen wird. Die Schneideeinrichtung 557 besitzt eine Schneidestange 555, die den Bereich nahe dem Schneider 54 an dem oberen Ende des Pressgliedes 552 passiert und zwar mittels einer Antriebsvorrichtung, die einen Arm 556 aufweist. Die Bahn 2a wird gefangen, gegen den Schneider 554 gedrückt und von der sich bewegenden Schneidestange 555 abgeschnitten. Es wird bevorzugt, daß der Schneider 554 eine Form von Sägezähnen einnimmt, um die Bahn einfach abzuschneiden.
Wie aus Fig. 14 und 15 ersichtlich, sind eine Schneideeinrichtung 112 und eine Klemmvorrichtung 114 zum Schneiden des Abschnittes der neu zugeführten Bahn 2b zwischen dem Klebeband 530 und dem führenden Endrand der Bahn 2b, d.h. eines überstehenden Abschnittes des führenden Endabschnittes der Bahn 2b wie beispielsweise des Klebebandes 4 und des sich lösenden Teiles 5 unter der Presseinrichtung 111 vorgesehen.
Wie in Fig. 14 dargestellt, besitzt die Klemmvorrichtung 114 ein Paar von Klemmen 602 und ein Betätigungsglied 601, welches die Klemmen 602 öffnet und schließt. Das Betätigungsglied 601 ist durch ein sich bewegendes Glied 603 mit einem Hubzylinder 604 verbunden und bewegt den Zylinder 604 nach oben gerichtet und nach unten gerichtet. Die Klemmen 602 halten den führenden Endabschnitt der abgesenkten Bahn 2b und werden abgesenkt, um der Bahn 2b eine vorbestimmte Spannung aufzuerlegen.
Wie aus Fig. 14 bis 16 ersichtlich, weist die Schneideeinrichtung 112 ein Paar von Schneidegliedern 611 und 612 auf, die durch ein Betätigungsglied 610 geöffnet und geschlossen werden und zwar zum Schneiden des Abschnittes der Bahn 2b zwischen den Schneidegliedern 611 und 612. Die Schneideglieder 611 und 612 und das Betätigungsglied 610 sind durch einen Verbinder 613 mit einem Betätigungsglied 614 verbunden, 50 daß sie zusammen nach hinten und nach vorne bewegt werden.
Die Schneideglieder 611 und 612 sind durch Schneidezähne 615 und 616 und Haltegliedern 617, welche unterhalb der jeweiligen Schneidezähne 615 und 616 angeordnet sind, verbunden. Die Halteglieder 617 sind aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise einem synthetischen Gummi gefertigt und halten den führenden Endabschnitt der abgeschnitten Bahn 2b dazwischen. Die Schneideglieder 611 und 612, die den führenden Endabschnitt der abgeschnitten Bahn 2b halten, werden durch das Betätigungsglied 614 zu einer Position oberhalb eines Behälters zur Aufnahme des abgeschnitten Abschnittes der Bahn 2b bewegt. Danach werden die Schneideglieder 617 voneinander getrennt, um den führenden Endabschnitt der Bahn loszulassen, der durch die Schneideglieder 617 gehalten worden war und lassen die Bahn in den Behälter hinein fallen. Daher wird der führende Endabschnitt der Bahn sicher in dem Behälter angeordnet und der führende Endabschnitt der abgeschnitten Bahn wird nicht durch ein beliebiges Bauteil der Vorrichtung gefangen, um jegliche Störung aufgrund dieses Fangens des führenden Endabschnittes zu verhindern.

Claims

1. Automatische Bahnrollenwechselvorrichtung zum automatischen und kontinuierlichen Zuführen von Bahnrollen zu einer Bahn-Zuführ-Verbindungs- Vorrichtung (100), an der zwei Bahnrollen (1a, 1b) ersetzbar angeordnet sind, von denen jede einen Kern (3) und eine um diese herum aufgewickelte Bahn (2) besitzt, wobei die Bahn-Zuführ-Verbindungs -Vorrichtung (100) die Schritte des Abziehens der Bahn (2) von einer der Bahnrollen (1a, 1b) und, wenn die Bahn auf der einen der zwei Bahnen vollständig verbraucht ist, des Abziehens der Bahn (2) von der anderen der beiden Bahnrollen (1a, 1b) und des Verbindens eines vorderen Endes der Bahn der anderen der beiden Bahnrollen mit einem hinteren Ende der einen der beiden Bahnen wiederholt, wobei die automatische Bahnrollenwechselvorrichtung aufweist:

(a) einen Dreharm (102), der an deren mittigen Abschnitt an der Bahn-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung (100) angelenkt ist, an dessen beiden Enden zwei Naben (104a, 104b) vorgesehen sind, an welchen die Bahnrollen (1) angeordnet und in einer vertikalen Ebene drehbar vorgesehen sind, wobei die Naben (104a, 104b) in einer horizontalen Richtung vorstehend angeordnet sind; und

(b) eine Bahnrollen-Vorrat-Verbindungs-Einheit (200), welche der Bahnrollen-Zuführ-Verbindungs-Vorrichtung (100) gegenüberliegend vorgesehen ist und besitzt:

(i) einen horizontal drehbaren Drehkopf (206), der in einer horizontalen Ebene drehbar ist;

(ii) eine Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b), die horizontal von dem Drehkopf (206) vorsteht und je ein endseitiges Ende aufweist;

(iii) eine Antriebseinrichtung (208) zur Bewegung der an den Bahnrollenspeicherachsen (207a, 207b) angeordneten Bahnrollen (1) zu deren endseitigen Ende;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Drehkopf (206) nahe dem Dreharm (102) angeordnet ist;

das endseitige Ende der Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) koaxial mit einer der Naben (104a, 104b) ausgerichtet ist, wenn das endseitige Ende der Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) zu der einen der Naben (104a, 104b) hin gerichtet ist, wobei die Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) zur Anordnung einer Vielzahl von Bahnrollen (1) derart vorgesehen ist, daß die Bahnrollen (1) axial an der Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) angeordnet und daran entlang verschiebbar sind; und

die Rollen (1) entlang der Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) vom endseitigen Ende der Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) an die Naben (104a, 104b) in einem Zustand umgesetzt werden, bei dem die Bahnrollenspeicherachse (207a, 207b) und die Naben (104a, 104b) koaxial ausgerichtet sind.

2. Automatische Bahnrollenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bahnrollenspeicherachsen (207a, 207b) vorgesehen sind, welche um 180º voneinander getrennt sind.

3. Automatische Bahnrollenwechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (104a, 104b) des Dreharmes (102) mit einer Kernauswurfeinrichtung (151) zum Auswerfen des Kernes (3), von dem die Bahn (2) abgezogen worden ist, von der Nabe (104a, 104b) versehen sind, an welcher der Kern (3) mit der abgezogenen Bahn angeordnet ist.