DE69609710T2

DE69609710T2 - Vorrichtung zum abwickeln von rollen aus bahnmaterial mit einem system zum regeln des anpressdrucks

Info

Publication number: DE69609710T2
Application number: DE69609710T
Authority: DE
Inventors: Guglielmo Biagiotti
Original assignee: Fabio Perini SpA
Current assignee: Fabio Perini SpA
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2016-04-17
Also published as: EP0822912B1; AU5345896A; GR3034518T3; ITFI950044V0; US6039285A; IT238735Y1; KR100235838B1; BR9608020A; WO1996033120A1; CA2218665A1; JPH11503707A; EP0822912A1; DE69609710D1; PL179269B1; ATE195298T1; CN1062236C; ITFI950044U1; CA2218665C; KR19990007925A; ES2150117T3

Description

Technischer Bereich

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zum Abwickeln einer Rolle aus Bahnmaterial, um das Material einem Verarbeitungsabschnitt zuzuführen, mit einem Lager für die Rolle, einem Abwickelteil zum Abwickeln der Rolle, sowie mit Druckmitteln, welche das Abwickelteil auf die Rolle pressen, wobei der auf die Rolle ausgeübte Druck sich mit dem Durchmesser der im Abwickeln befindlichen Rolle verändert.

Technischer Hinterrund

Eine Abwickelvorrichtung der vorstehend erläuterten Art ist im Dokument EP-A-0321887 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt einen Arm, auf welchem ein Abwickelgurt gelagert ist. Die Position des Armes verändert sich während des Abwickelns entsprechend dem Durchmesser der Rolle. Die Position des Armes bezüglich der Rolle ist derart, dass der durch den Abwickelgurt auf die Rolle ausgeübte Druck mit dem Durchmesser der Rolle abnimmt.
Abwickelvorrichtungen dieser Art werden üblicherweise in Papierverarbeitungsanlagen verwendet, in denen eine Rolle großen Durchmessers in Rollen kleineren Durchmessers umgeformt wird, der gleich dem Durchmesser des Fertigproduktes ist, welches dann senkrecht zu seiner Achse geschnitten wird, um Rollen aus Toilettenpapier, Küchentüchern und ähnliche Produkte herzustellen. Üblicherweise ist das Abwickelteil in diesen Abwickelvorrichtungen ein endloses flexibles Bauteil, das um mehrere Räder umläuft, von denen wenigstens eines angetrieben ist. Die Räder werden von einem beweglichen Arm getragen. In einigen Fällen ist dem Arm ein Betätiger zugeordnet, der einen Teil des flexiblen Bauteils veranlaßt, gegen die Außenfläche der Rolle anzupressen. Typischerweise so ist das flexible Bauteil ein Gurt oder mehrere Gurte. Jedoch ist es für das Abwickelteil durchaus möglich, eine unterschiedliche Form anzunehmen, beispielsweise ein Drehzylinder. In solch einem Fall kann der Drehzylinder noch immer von einem Arm getragen werden, der von dem Betätiger in Aktion gesetzt wird.
Der Durchmesser der Rollen variiert in großem Umfang während des Betriebes vom Ausgangsdurchmesser (2000 bis 3000 mm) bis herab zu dem Durchmesser des inneren tubusförmigen Kernes (etwa 80 bis 450 mm). Der durch das Abwickelteil ausgeübte Druck muß sorgfältig eingestellt werden, um zu verhindern, dass er die Festigkeitsgrenzen der Rolle überschreitet, wenn der Durchmesser der letzteren abnimmt, speziell dann, wenn die von der Abwickelvorrichtung ausgeübte Kraft zu dem Gewicht der Rolle hinzukommt, d. h., wenn die Abwickelvorrichtung auf die Rolle von oben aufdrückt. Sollte die Rolle während der Betriebsphase brechen, würde dies zu einem beträchtlichen Verlust an Produktion und Ausgangsmaterialien führen und würde für das Bedienungspersonal eine große Gefahr darstellen. Andererseits würde ein zu deiner Druck Anlaß zu Schwierigkeiten im Steuern der Abwickeloperation während der Anfangsphase und während der Geschwindigkeitsänderungen führen.

Zusammenfassung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist eine Abwickelvorrichtung der eingangs erwähnten Art, die es möglich macht, das Risiko einer unrichtigen Einstellung des auf die Rolle ausgeübten Abwickeldruckes zu vermeiden, und die es leichter macht, die Vorrichtung einzustellen, korrekten Betrieb sicherzustellen mit Rollen beliebigen Durchmessers und zu jeder Zeit des Abwickelzyklus.
Grundsätzlich wird diese Aufgabe sowie weitere Aufgaben und Vorteile - die aus der Lektüre der folgenden Beschreibung für den Fachmann ohne weiteres deutlich werden - dadurch erreicht, dass in Kombination mit der Abwickelvorrichtung ein Betätiger vorgesehen wird, der den Druck der Abwickelmittel auf die Rolle steuert, sowie Durchmessererfassungsmittel vorgesehen werden, um den auf die Rolle als eine Funktion des Durchmessers der im Abwickeln begriffenen Rolle ausgeübten Druck einzustellen, wobei der Druck reduziert wird, wenn der Durchmesser abnimmt.
Ein Wandler zum Feststellen des Durchmessers des Kernes ist vorteilhafterweise vorgesehen. Jedoch ist dies nicht unmittelbar notwendig, wie sich aus Nachtehendem ergibt, da der Durchmesser indirekt festgestellt werden kann. Wenn dies Wandlenmittel vorhanden sind, können sie die Form eines Positionswandlers annehmen, der die Position des beweglichen Armes erfaßt, der die Räder zum Ablenken des flexiblen Bauteils trägt. Sie können auch die Form eines Nockenprofils an dem die Abwickelmittel tragenden Arm annehmen und direkt ein Proportionalventil steuern, das eine Variation des ausgeübten Druckes bewirkt.
Im Kontext der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche können Erfassungsmittel zum Erfassen des Rollendurchmessers auch durch Mittel dargestellt werden, die die Anzahl der intermittierenden, herabsetzenden Stufen des die Abwickelmittel tragenden Arms feststellt, und zwar in der Annahme, dass der Durchmesser der Rolle um einen bekannten Betrag jedesmal dann reduziert ist, wenn der Arm abgesenkt wird. In diesem Fall wird der Durchmesser indirekt durch die Erfassungsmittel festgestellt.
In an sich bekannter Weise kann der bewegliche Arm einen Betätiger tragen, der das flexible Bauteil unter Spannung hält, während der bewegliche Arm schrittweise zur Achse der Rolle bewegt wird (d. h. in einer intermittierenden Art und Weise), wenn letztere abgewickelt wird und jedesmal einer vorbestimmten Position des Betätigers.

Kurze Angabe der Zeichnungen

so Die beigefügte Zeichnung zeigt eine mögliche Ausführungsform der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht der Abwickelvorrichtung;
Fig. 2: eine grafische Darstellung des Druckes auf die Rolle als Funktion ihres Durchmessers.

Beschreibung der Erfindung im einzelenen

Die Abwickelvorrichtung umfaßt ein Lager 1 für die Rolle B aus Bahnmaterial N, die abgewickelt und einer nicht dargestellten Weiterverarbeitungseinrichtung zugeführt wird. Ein Gehäuse 3 trägt einen beweglichen Arm S. der bei 7 an einer stationären horizontalen Achse angelenkt ist, so dass er zu der Achse BA der Rolle hinschwenken kann. Der bewegliche Arm 5 trägt drei Räder 11, 13, 15, von denen wenigstens eines (beispielsweise das Rad 11) angetrieben ist. Um die Räder 11, 13, 15 läuft ein flexibles Bauteil um, das aus einem Gurt 17 besteht, der in Kontakt mit der Zylinderfläche der Rolle B gebracht ist und gegen sie drückt, um den zum Abwickeln erforderlichen Druck auszuüben.
Eines der Ablenkungsräder des Gurtes 17, nämlich das Rad 13 im hier dargestellten Ausführungsbeispiel, wird von einem kleineren Hilfsarm 19 getragen, dem ein Kolben/Zylinder Betätiger 21 aus nachstehend erläuterten Gründen zugeordnet ist. Der bewegliche Arm 5 wird in seiner Winkelstellung durch ein Kabel 23 und einen Radblock 25 oder durch einen Kolben/Zylinder Betätiger 27 oder durch andere äquivalente Mittel gehalten, die dazu dienen, den beweglichen Arm 5 abwärts in vorgegebenen Augenblicken zu bewegen, um auf diese Weise der Durchmesserreduzierung der Rolle B zu folgen.
Um die Rolle B abzuwickeln, wird der bewegliche Arm 5 bezüglich der in Fig. 1 dargestellten Position abgesenkt, bis der Gurt 17 in Kontakt mit der Außenfläche der Rolle B über einen hinreichend ausgedehnten Bogen gelangt und einen hinreichend hohen Druck ausübt, um sicherzustellen, dass genügend Reibungskraft auf die Rolle ausgeübt wird, um sie in Umdrehung zu versetzen. Der Gurt 17 wird durch das Kolben/Zylinder System 21 stramm gehalten. Durch Drehen des Gurtes 17 wird die Rolle ebenfalls zur Drehung veranlaßt und das Bahnmaterial N wird graduell der abstromseitig angeordneten Weiterverarbeitungseinrichtung zugeführt. Dies bewirkt eine graduelle Reduktion im Durchmesser der Rolle B und damit eine Extension des Kolben/Zylinder Systems 21, welches ein elastisches System bildet, mit einer daraus folgenden in Uhrzeigerrichtung ausgeführten Schwenkbewegung des kleineren Hilfsarm 19, um dadurch das Durchhängen des Gurtes 17 aufzufangen.
Wenn der kleinere Hilfsarm 19 seine Bewegungsendlage erreicht hat, die beispielsweise durch einen Positionswandler erfaßt wird, wird der Betätiger 27 oder das System 25 in Betrieb gesetzt, das dazu bestimmt ist, den beweglichen Arm durch dessen Drehung im Gegensinn des Uhrzeigers um die Achse 7 abzusenken. Dies wiederum umfaßt die Kompression des Kolben/Zylindersystems 21.
Dem beweglichen Arm 5 ist ein Positionswandler zugeordnet, der beispielsweise aus einem Kodierer oder aus einer Reihe von Annäherungssensoren 29 besteht, die es ermöglichen, die Winkelposition des Armes 5 festzustellen und damit eine ungefähre Anzeige des Durchmessers der Rolle B zu geben.
Während des Betriebes besitzt am Anfang des Abwickelzyklus die Rolle B einen großen Durchmesser und somit einen großen Querschnitt. Der Gurt 17 wird durch den Kolben/Zylinder Betätiger 21 sehr gespannt und daher wird ein großer Druck auf die Oberfläche der Rolle ausgeübt. Wenn der Durchmesser der Rolle B abnimmt und der bewegliche Arm 5 abgesenkt wird, um der Variation des Durchmessers durch Drehung um die Achse 7 zu folgen, wird die Spannung in dem Gurt 17 und somit der Druck auf die Rolle B reduziert. Die Reduktion kann linear oder in anderer Weise definiert sein. Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung, die den auf die Rolle B als Funktion des Durchmessers der Rolle ausgeübten Druck erläutert. Drei verschiedene alternative Kurven sind dargestellt: (a), (b) und (c). Die Kurven reichen kontinuierlich von einem Maximaldruckwert Pmax, entsprechend dem maximalen Durchmesser Dmax, bis auf einen Minimaldruckwert Pmin, entsprechend dem minimalen Durchmesser Dmin. Wenn in der praktischen Realisierung eine Anordnung von der Art gemäß Fig. 1 verwendet wird, wobei ein Betätiger 21 den Durchhang in dem Gurt 17 aufnimmt und ein beweglicher Arm intermittierend durch den Betätiger 27 oder den Radblock 25 abgesenkt wird, ist der auf die Rolle ausgeübte Druck diskontinuierlich, die Situation ist jedoch analog konzeptioneller Hinsicht. Der Druck wird graduell reduziert, wenn der Durchmesser der Rolle B abnimmt.
Statt einen Wandler zur Feststellung der Position des beweglichen Arms zu verwenden, können Mittel eingesetzt werden, die den tatsächlichen Durchmesser der Rolle direkt bestimmen.
Als eine Alternative und unter der Voraussetzung, dass der bewegliche Arm 5 vorzugsweise eine intermittierende absenkende Bewegung ausführt, ist es möglich, selbst auf den Positionswandler insgesamt zu verzichten und den Druck auf die Rolle als eine Funktion der Anzahl der absenkenden Bewegungen durch den Arm 5 zu variieren in der Annahme, dass der Durchmesser der Rolle um einen bekannten Betrag bei jeder Absenkung des Armes reduziert wird.
Statt die Position des Armes 5 durch Verwendung eines Wandlers festzustellen und daher den Druck als Funktion des Signals aus dem Wandler einzustellen, kann der Arm S mit einem Nockenprofil ausgerüstet werden, das ein Proportionalventil direkt über eine Stange steuert. Auf diese Weise wird mit der Drehung des Armes 5 eine Druckvariation direkt bewirkt.
Wenn die Rolle abgewickelt ist, kann es notwendig sein, die Geschwindigkeit, mit der das Bahnmaterial ausgegeben wird, herabzusetzen, beispielsweise als Ergebnis einer Aufwickelvorrichtung, die abstromseitig angeordnet ist und verlangsamt wird. In solchen Fällen ist es notwendig, die Rolle abzubremsen. Um ein wirksames Bremsen sicherzustellen ist es möglich, den durch das Abwickelteil (beispielsweise das flexible Bauteil 17) ausgeübten Druck vorübergehend zu erhöhen, beispielsweise um einen vorgegebenen prozentualen Wert, und zwar während der Bremsaktion, um danach wieder reduziert und auf dem Betriebswert zurückgebracht zu werden, der durch den Durchmesser der Rolle bestimmt ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Abwickeln einer Haspel von Bahnmaterial, um das Material einem Behandlungsabschnitt zuzuführen, mit einem Lager (I) für die Haspel (B), einem Abwickelteil (17) zum Abwickeln der Haspel (B) sowie einem Druckmittel, welches das Abwickelteil (17) veranlaßt, auf die Haspel (B) Druck auszuüben, wobei der auf die Haspel ausgeübte Druck mit dem Durchmesser der im Abwickeln befindlichen Haspel variiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel einen Betätiger (21) aufweist, dass ein Erfassungsmittel zur Erzeugung eines Signals vorgesehen ist, das eine Funktion des Durchmessers der Haspel ist, und daß der von dem Betätiger (21) ausgeübte Druck durch das Signal der Erfassungsmittel gesteuert wird, wobei der Druck reduziert wird, wenn der Durchmesser der im Abwickeln befindlichen Haspel (B) abnimmt.

2. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwickelteil ein endloses flexibles Bauteil (17) aufweist, das um mehrere Rollen (11, 13, 15) umläuft, die von einem beweglichen Arm (5) getragen sind, wobei wenigstens eine der Rollen angetrieben ist, und wobei der Betätiger (2 I) einen Teil des flexiblen Bauteils (17) veranlaßt, gegen die Haspel (B) zu drücken.

3. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel einen Sensor (29) zur Erfassung des Durchmessers aufweisen.

4. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwickelteil (17) von einem beweglichen Arm (S) getragen ist, und dass die Erfassungsmittel einen Positionssensor umfassen, der die Position des beweglichen Arms (5) erfasst.

5. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (21) von dem beweglichen Arm getragen ist und das flexible Bauteil (17) durch Aufbringen einer Spannung gespannt hält, die eine Funktion des Haspeldurchmessers ist, und wobei der bewegliche Arm (5) auf die Achse (BA) der Haspel (B) zu schrittweise im Zuge des Abwickelns der Haspel bewegt wird, jedes Mal wenn der Betätiger (21) eine vorgegebene Position erreicht hat.

6. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (21) ein Kolben/Zylindersystem ist, welches auf einen kleineren Hilfsarm (19), der eine der Ablenkrollen (13) trägt, einwirkt, welche Rolle (13) bezüglich der anderen Ablenkrollen, die durch den beweglichen Arm (5) getragen sind, sich bewegen kann.

7. Abwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwickelteil (17) von einem beweglichen Arm (5) getragen ist, und dass die Durchmessererfassungsmittel ein Nockenprofil aufweisen, das auf dem beweglichen Arm vorgesehen ist und auf ein mit Druck beaufschlagtes Mediumsteuerventil einwirkt, um den auf die Haspel ausgeübten Druck als direkte Funktion der Position des beweglichen Arms einzustellen.

8. Abwickelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Einstellung des Druckes, der auf die Haspel ausgeübt wird, den während der Haspelbremsphasen ausgeübten Druck erhöhen.