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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Aufroller in einer Papiermaschine, in der Papier in
einer kontinuierlichen Bahn hergestellt wird, die in dem Aufwickler
auf Aufrolltrommeln aufgerollt wird, um Papierrollen zu bilden,
wobei jede Aufrolltrommel mit Lagergehäusen versehene Endabschnitte
hat, wobei der Aufwickler folgendes aufweist: eine Gestelleinrichtung,
die zwei längliche
parallele Gestellelemente hat, die jeweils eine Schiene zum Stützen der
Aufrolltrommel an seinem Lagergehäuse hat; eine Oberflächenaufrolleinrichtung, über die
die Bahn läuft
und die an den stromaufwärtigen
Enden der Gestellelemente angeordnet ist; und ein Sekundärsystem,
das aus zumindest einer geradlinig bewegbaren Sekundäreinheit
zum Aufnehmen einer Aufrolltrommel besteht; wobei die Sekundäreinheit einen
ersten Sekundärkörper und
einen zweiten Sekundärkörper aufweist,
wobei die Sekundärkörper in der
Gestelleinrichtung mittels einer Gelenkeinrichtung linear beweglich
gelenkig gelagert sind, wobei jeder Sekundärkörper ein Betätigungsglied
für seine lineare
Bewegung entlang des Gestellelementes und eine Pressvorrichtung
aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie gegen das Lagergehäuse der
Aufrolltrommel drückt,
dass ein vorbestimmter linearer Druck in dem Spalt zwischen der
Oberflächenaufrolleinrichtung
und der Papierrolle gehalten wird, wenn ihre Größe zunimmt.
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Ein Aufroller, der den nähesten Stand
der Technik für
die vorliegenden Erfindung darstellt, ist in der Druckschrift WO-A-94/26 641 offenbart.
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Eine Vielzahl an verschiedenen Arten
an Aufrollern ist zum Aufrollen einer kontinuierlichen Papierbahn
von einer Papiermaschine zu einer Papierrolle vorhanden. Diese sind üblicherweise
mit zwei separaten Systemen gestaltet, um ein Aufrechterhalten einer
fortlaufenden Produktion zu ermöglichen, das
heißt
ein Primärsystem
zum Empfangen einer leeren Aufrolltrommel von einem Paar an Absenkarmen
stromaufwärtig
von dem Aufroller und, wenn die Papierbahn einige Umdrehungen aufgewickelt
worden ist, ein Sekundärsystem,
das die Aufrolltrommel mit den Anfängen einer Papierrolle übernimmt,
um das Aufrollen zu einer fertigen Papierrolle fortzusetzen.
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Beispiele von üblichen Arten an Aufrollern sind
jene, bei denen das Sekundärsystem
entweder ein Paar an Sekundärarmen
oder ein Paar an Sekundärschlitten
aufweist, die gedreht werden oder die in Abhängigkeit von der Zunahme des
Durchmessers der Papierrolle linear verschoben werden. Aufroller mit
Sekundärarmen
sind beispielsweise in den folgenden Patentbeschreibungen beschrieben:
US-4 143 828, US-4 283 023, US-4 175 714, US-3 614 011 und US-5
520 354. Aufroller mit linear beweglichen Sekundärschlitten sind beispielsweise
in den folgenden Patentbeschreibungen beschrieben: US-4 934 619
und US-5 370 327.
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Ein anderes Beispiel ist eine geringfügig andere
und modernere Art an Aufroller, die gänzlich ohne das vorstehend
beschriebe Primärsystem
auskommt, die jedoch stattdessen mit Doppelsekundäreinheiten
versehen ist, um das Primärsystem
zu ersetzen. Ein Aufroller dieser Art ist in der Druckschrift US-5 370 327
beschrieben.
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In dem vorliegenden Kontext wurde
die Verwendung der Vorsilbe „sekundär" bei den Ausdrücken „Sekundärsystem", „Sekundäreinheit", „Sekundärteil", „Sekundärkörper", etc. selbst dann
gewählt, wenn
der Aufroller kein Primärsystem
hat.
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Bei Aufrollern der zuerst erwähnten Art,
das heißt
jenen mit Primärsystemen,
geschieht das Aufrollen kurz in der folgenden Weise: eine leere
Aufrolltrommel wird von einem Vorrat an Trommeln stromaufwärtig des
Aufrollers zu einem Paar an Primärgabeln übertragen,
die diese in Kontakt mit einer Antriebsflächenwickeltrommel bringen, über die
die Bahn läuft,
um das Aufrollen der Bahn zu starten. Eine erhebliche Reibung tritt
somit zwischen der Aufrolltrommel und der Oberflächenwickeltrommel auf, so dass
die Aufrolltrommel im Allgemeinen zunächst dazu gebracht wird, dass
sie bei der gleichen Geschwindigkeit wie die Oberflächenwickeltrommel dreht,
bevor sie mit dieser in Kontakt gelangt. Die Aufrolltrommel wird
dann entlang des Umfanges der Oberflächenwickeltrommel nach unten
zu horizontalen Gestellelementen bewegt, wo Sekundäreinheiten in
der Form von Sekundärarmen
oder Sekundärschlitten
die Steuerung der Aufrolltrommel übernehmen. Das fortgesetzte
Aufrollen zu einer fertigen Rolle wird dahingehend erzielt, dass
die Sekundärarme oder
Sekundärschlitten,
die sich um ein Gelenk drehen oder entlang der Gestellelemente linear
verschoben werden, der horizontalen Bewegung der Rolle folgen, die
durch ihre zunehmende Größe bewirkt wird.
Pressvorrichtungen, die an den Sekundäreinheiten angeordnet sind,
wirken entgegen Lagergehäusen,
die an den Endabschnitten der Aufrolltrommel angeordnet sind, so
dass ein erwünschter
und einstellbarer linearer Druck in dem Spalt zwischen der Oberflächenwickeltrommel
und der Papierrolle aufrechterhalten bleibt, wenn deren Größe zunimmt. Für bestimmte
Papiersorten muss der lineare Druck in dem Spalt gering sein, um
negative Eigenschaften bei der Papierrolle zu vermeiden. Ein zu
geringer linearer Druck führt
zu einem Risiko dahingehend, dass die einzelnen Lagen bei der Rolle
zu lose gewickelt werden. Jedoch kann dieses Problem gelöst werden,
indem die Aufrolltrommel mit einer Zentralantriebseinrichtung mit
der Hilfe einer Kupplungsvorrichtung verbunden wird, die an einem
Ende der Aufrolltrommel angeordnet ist, da die Aufrolltrommel nicht
länger
durch die Reibung an der Oberflächenwickeltrommel
angetrieben werden muss. Das Zentralantreiben ermöglicht außerdem ein
Variieren des linearen Druckes innerhalb eines breiteren Bereiches, so
dass die Kompression der Papierbahn in dem Spalt zwischen der Papierrolle
und der Oberflächenwickeltrommel
verringert werden kann. Aufroller mit Zentralantrieb sind beispielsweise
in den folgenden Patentbeschreibungen beschrieben: US-4 934 619, US-5
370 327, US-5 520 354, US-5 375 790 (5E-469 071) und US-5 393 008
(SE 469 072).
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Wenn ein Zentralantrieb für das Übertragen der
Aufrolltrommel von dem Primärsystem
zu dem Sekundärsystem
verwendet wird, muss eine Änderung
der Übertragung
zwischen verschiedenen Antriebsvorrichtungen bewirkt werden, was
den linearen Druck aufgrund einer vorrübergehenden Druckzunahme in
dem Spalt beeinflusst. Um das Aufrollen zu optimieren, kann der
gleiche Antrieb über
die gesamte Aufrollprozedur vom Start mit einer leeren Aufrolltrommel
bis zu der fertigen Rolle verbunden sein. Um dies zu erreichen,
ist es bislang bekannt, lediglich Doppelsätze an Sekundärschlitten
zu verwenden, die einander abwechseln und die ein Weglassen der
Primärarme
ermöglichen.
In dieser Weise kann eine einzelne Antriebseinrichtung, die mit
einem der Schlittenpaare verbunden ist, der Aufrolltrommel über den gesamten
Aufrollprozess bis zu einer fertigen Rolle folgen. Ein Aufroller
dieser Art ist in der Druckschrift US-5 370 327 beschrieben.
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All diese bekannten Aufroller der
verschiedenen Arten, sowohl mit als auch ohne Primärsysteme, leiden
an einem anderen erheblichen gemeinsamen Problem, nämlich dem
Problem der unerwünschten Reibungskräfte. Der
Grund, weshalb diese Kräfte
ein derart großes
Problem bilden, ist, dass es, wie dies vorstehend beschrieben ist,
außerordentlich
bedeutungsvoll während
der Aufrollprozedur ist, den linearen Druck in dem Spalt zwischen
der Oberflächenwickeltrommel
und der zunehmenden Papierrolle so exakt wie möglich steuern zu können, um
negative Eigenschaften in der Papierrolle insbesondere beim Aufrollen
von Weichkrepppapier, wie beispielsweise „Weichtissue" und ähnlichem
empfindlichen Papier, das für
Sanitärzwecke
verwendet wird, das einen geringen linearen Druck erfordert, zu
vermeiden. Jedoch ist diese Steuerung durch die Reibungskräfte schwieriger gestaltet.
Eine zuverlässige
und korrekte Steuerung des Spaltdruckes erfordert somit ein lineares
Belastungssystem mit sehr geringer Reibung.
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Unerwünschte Reibungskräfte treten
unter anderem aufgrund der Reibung in den Lagern und bei den Kontaktflächen, aufgrund
der Reibung an den Gelenken der Primär- und Sekundärarme, Pressvorrichtungen
und dergleichen auf.
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Reibung kann außerdem in den hydraulischen
Zylindern auftreten, die die Sekundärschlitten bewegen. Jeder Aufroller
mit Sekundärschlitten
hat außerdem
eine oder mehrere Schienen an seinen Gestellelementen, die so angeordnet
sind, dass der Sekundärschlitten
gesteuert wird und dass die Reibung während der hin- und hergehenden
Bewegung des Sekundärschlittens
minimiert wird. Letztgenanntes wird in geeigneter Weise durch eine
Form an Lagern, wie beispielsweise Wälz- oder Gleitlager bewirkt.
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Bei einem Aufroller mit einem linearen
Belastungssystem, das horizontal bewegliche Sekundäreinheiten
für die
Aufrolltrommel aufweist, ist dies die Reibung zwischen der Aufrolltrommel
und den Gestellschienen, die Gestellschienenreibung, die für die größte Einschränkung im
Hinblick auf die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit bei der Steuerung über den
linearen Druck in dem Rollenspalt verantwortlich ist.
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Selbst wenn die Linearlager der Sekundärschlitten
mit sehr geringfügiger
Reibung gestaltet sind, ist die Gestellschienenreibung die gleiche
unabhängig
von irgendwelchen Verbesserungen bei den Lagern der Sekundärschlitten,
das heißt
eine unverändert
hohe Reibung in diesem Fall, solange die Rolle durch die Gestellschiene
während
der Produktionsphase gestützt
ist. Selbst in dem Fall von sehr geringen Reibungskräften, die
durch die Linearlager bewirkt werden, bewirkt die Gestellschienenreibung
immer noch relativ erhebliche negative Effekte auf die Eigenschaften
der Papierrolle, die außerdem
die Qualität
des Papiers in anderer Hinsicht beeinflussen können.
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Bei den bekannten Aufrollern erhöht die Aufrolltrommel
zumindest drei verschiedene zusammenwirkende Reibungskräfte, das
heißt
eine erste Reibung in dem Lagergehäuse, die durch die Drehung der
Aufrolltrommel und durch die Bewegung der Aufrolltrommel entlang
der Gestellschiene bei zunehmender Größe der Rolle bewirkt wird,
eine zweite Reibung durch das Anliegen an der Gestellschiene und
schließlich
eine dritte Reibung bei den Linearlagern des Sekundärschlittens.
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Wenn die Aufrolltrommel entlang der
Gestellschiene während
der Herstellung einer neuen Papierrolle läuft, besteht ein nicht vernachlässigbares
Risiko an Hindernissen in der Form von Fremdgegenständen, wie
beispielsweise angesammelter Staub von der Papierbahn oder Verformungen
bei der Gestellschiene oder der Aufrolltrommel, die einen nachteilhaften
Effekt auf die horizontale Bewegung haben und vorübergehende
Schwingungen bei dem Spaltdruck aufgrund der zunehmenden Kraft bewirken,
die in unterbrochener Weise zu den Betätigungsgliedern übertragen
werden muss, wenn die Aufrolltrommel das Hindernis berücksichtigt,
und dies kann eine negative Auswirkung auf die Papierrolle haben.
Die ungleichmäßige lineare
Bewegung, die durch die Hindernisse bewirkt wird, die Verformungen
in der Form einer Oberflächenbeschädigung bei
der Gestellschiene beispielsweise umfassen, lässt auch die ungünstigen
Schwingungen zunehmen, die die Papierrolle beeinflussen und bei
Langzeitwirkung können sie
zu unnötigem
Verschleiß an
dem Lagergehäuse der
Aufrolltrommel und somit auch bei der Kupplungsvorrichtung für den Zentralantrieb
der Aufrolltrommel führen.
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Beim Positionieren der Aufrolltrommel
entlang des Gestells bei zunehmender Größe der Papierrolle bildet die
Gestellreibung ein zusätzliches
Problem, da sie die Einstellungen kompliziert gestaltet, die für die Betätigungsglieder
der Sekundäreinheit erforderlich
sind.
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, die bei bekannten Aufrollern auftretenden Reibungsprobleme
wesentlich zu verringern.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen Aufroller zu schaffen, der einen Aufbau hat, der einem
Linearbelastungssystem eine sehr geringfügige Reibung erteilt, wodurch
eine zuverlässige
korrekte Spaltdrucksteuerung ermöglicht
wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen Aufroller zu schaffen, bei dem es möglich ist, eine
Gestellschienenreibung während
der Herstellung einer Papierrolle vollständig zu beseitigen.
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Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, einen
Aufroller zu schaffen, bei dem der Einbau der Betätigungsglieder
der Sekundäreinheiten
zum Positionieren der Aufrolltrommel entlang des Gestells in Bezug
auf das Anwachsen der Papierrolle erleichtert ist.
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Der Aufroller gemäß der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sekundärkörper eine Hebeeinrichtung aufweist,
die derart angeordnet ist, dass sie die Aufrolltrommel von der zugehörigen Gestellschiene
zu einer angehobenen Produktionshöhe so anhebt, dass die Aufrolltrommel von
den Gestellschienen frei ist und die Last der Papierrolle und der
Aufrolltrommel durch die Sekundärkörper gänzlich aufgenommen
wird und von ihnen zu der Gestelleinrichtung über die Gelenkeinrichtung übertragen
wird, wobei die Hebeeinrichtung eine obere Schiene aufweist, die
eine obere Stützfläche hat
und parallel zu der benachbarten Gestellschiene ist, und zumindest
ein Betätigungsglied
hat, um die Stützfläche der
oberen Schiene mit der Aufrolltrommel in Kontakt zu bringen und
die Hebebewegung durch eine fortgesetzte im Wesentlichen vertikale
Bewegung der oberen Schiene zu bewirken.
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Der sofortige Vorteil, der erzielt
wird, indem die Aufrolltrommel von dem Gestell angehoben wird, ist
eine verringerte Gesamtreibung in dem Sekundärsystem aufgrund der Beseitigung
der Gestellschienenreibung. Wenn die Belastung von der Papierrolle stattdessen
lediglich zu den Linearlagern der zweiten Schlitten übertragen
wird, nimmt die Reibung in ihnen zu, jedoch ist die Gesamtreibung
immer noch insgesamt geringer, da die Reibung in den Linearlagern geringer
als in dem Fall eines entsprechenden direkten Kontaktes zwischen
der Aufrolltrommel und der Gestellschiene ist.
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Das horizontale Positionieren der
Aufrolltrommel in Abhängigkeit
von der Zunahme der Papierrolle ist leichter auszuführen, wenn
sie durch die Sekundäreinheit
angehoben ist und somit von der Gestellschiene frei ist, da, wie
dies vorstehend beschrieben ist, die Reibung geringer ist.
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Die Gestellschienen sind aus Sicherheitsgründen gehalten,
jedoch können
sie auch aus einer niedrigeren Stahlsorte als die Gestellschienen
gestaltet werden, die die Aufrolltrommel über die gesamte Aufrollphase
stützen.
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Die Erfindung ist nachstehend detaillierter unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Aufrollers mit Doppelsekundäreinheiten,
der mit einer Hebeeinrichtung versehen ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Aufrollers gemäß 1.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Innensekundärschlittens einer Sekundäreinheit bei
dem Aufroller gemäß den 1 und 2.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines äußeren Sekundärteiles
einer Sekundäreinheit bei
dem Aufroller gemäß den 1 und 2, wobei ein Teil des Kastenteiles entfernt
ist.
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5 zeigt
eine Seitenansicht des stromaufwärtigen
Teiles des Aufrollers gemäß 1, wobei eine Betriebsposition
während
des Aufrollprozesses dargestellt ist.
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Die 6 und 7 zeigen perspektivische
Ansichten eines Teiles eines Aufrollers in ähnlicher Weise wie bei 1, wobei dieser jedoch mit
einer Hebeeinrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen ist.
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8 zeigt
eine Querschnittsansicht eines ersten Gestellelementes und eines
ersten Sekundärschlittens
bei einem Aufroller der Art mit einer Sekundäreinheit, wobei seine Sekundärschlitten
mit einer Hebeeinrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen sind, wobei die Hebeeinrichtung in der betriebsfreien
Position ist.
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9 zeigt
das gleiche wie in 8,
wobei jedoch die Hebeeinrichtung in der Betriebsposition ist.
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10 zeigt
eine Ansicht des Sekundärschlittens
gemäß 8 unter Betrachtung von
außen.
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11 zeigt
eine Ansicht des Sekundärschlittens
gemäß 9 unter Betrachtung von
innen.
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12 zeigt
eine Querschnittsansicht eines zweiten Gestellelementes und eines
zweiten Sekundärschlittens
des Aufrollers gemäß 8, wobei der zweite Sekundärschlitten
mit einer Anlage für
einen Zentralantrieb versehen ist, wobei die Hebeeinrichtung in
der betriebsfreien Position ist.
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13 zeigt
das gleiche wie in 12,
wobei jedoch die Hebeeinrichtung in der Betriebsposition ist.
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14 zeigt
eine Seitenansicht einer äußeren Stützplatte
des zweiten Sekundärschlittens
gemäß 12.
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15 zeigt
eine Seitenansicht der Hebeeinrichtung des zweiten Sekundärschlittens
gemäß 12.
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16 zeigt
eine Seitenansicht einer inneren Stützplatte des zweiten Sekundärschlittens
gemäß 12.
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Die 1 und 2 zeigen schematisch Teile
eines Aufrollers 1 bei einer Papiermaschine, bei der Papier
in einer fortlaufenden Bahn 2 hergestellt wird. Papierrollen 3 werden
fortlaufend bei dem Aufroller 1 auf einem Kern in der Form
einer Aufrolltrommel 4 aufgerollt. Der Aufroller 1 weist
eine Gestelleinrichtung 5 mit einem ersten und einem zweiten
identischen länglichen
parallelen Gestellteil 6 und 7 auf. Eine Oberflächenwickeltrommel 8 ist
in den Gestellteilen 6 und 7 drehbar gelagert. Über die
Oberflächenwickeltrommel 8 läuft ein
endloser Riemen 9, der die von einer nicht gezeigten Trockenpartie
kommende Papierbahn 2 mit einem Durchblastrocknungszylinder
und/oder Glättzylinder
auf ihrem Weg zu dem Aufroller 1 stützt. Ein (nicht gezeigter)
Antriebsmotor erteilt der Oberflächenwickeltrommel 8 eine
Umfangsgeschwindigkeit, die derjenigen des Riemens 9 entspricht
und somit auch der Geschwindigkeit, mit der die Papierbahn 2 nach
vorn zugeführt wird.
Die Oberflächenwickeltrommel 8 kann
alternativ durch den Riemen 9 angetrieben werden, der über eine
Vielzahl an Rollen 10 läuft,
von denen eine, beispielsweise die Riemenumlenkrolle 11,
dann antreibt. Eine horizontale Gestellschiene 12 ist außerdem oberhalb
von jedem Gestellelement
6 und 7 steif montiert.
Die Gestellschiene 12 beginnt mit einem erhöhten Abschnitt 12a mit
einer Absenkfläche 13 für die Aufrolltrommel 4 an
dem stromaufwärtigen
Ende des Aufrollers 1 unter Betrachtung in der Zuführrichtung
der Papierbahn 2. Die Gestellschienen 12 sind geringfügig weiter
weg voneinander als die Breite der Papierbahn 2 angeordnet.
Die Aufrolltrommel 4 ist an jedem Ende mit einer Bremstrommel 14 versehen, die
eine Kupplungsvorrichtung 15 mit einem Innenradkranz 16 und
einem Lagergehäuse 17 aufweist, die
sich innerhalb der Kupplungsvorrichtung 15 befindet und
mit einer Nut 18 versehen ist, die in Umfangsrichtung um
dieses herum läuft,
um die Gestellschiene 12 oder ein anderes Steuerelement
aufzunehmen, wie dies nachstehend beschrieben ist. An dem stromaufwärtigen Ende
des Aufrollers 1 ist oberhalb der Oberflächenwickeltrommel 8 ein
Vorrat 29 an leeren Aufrolltrommeln 4. Der Vorrat 29 weist
einen im Wesentlichen horizontalen Bord 30 auf, an dem
leere Aufrolltrommeln 4 Seite an Seite und parallel zu
der Oberflächenwickeltrommel 8 bereit
für eine
Verwendung bei dem Aufroller 1 ruhen. Betätigungseinrichtungen
(die nicht gezeigt sind), die die Stützarme aufweisen, und ein Betätigungsglied,
wie beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder,
steuern das allmähliche
nach vorn gerichtete Zuführen der
neuen Aufrolltrommeln 4. Eine leere Aufrolltrommel 4 wird
von dem Vorrat 29 zu den Absenkflächen 13 der Gestellschienen 12 durch
ein Paar an Absenkarmen 33 übertragen, wenn sich die stromabwärtig befindliche
anwachsende Papierrolle 3 einer vorbestimmten Größe nähert. Die
Aufrolltrommel 4 ruht mit ihren Umfangsnuten 18 an
den unteren Flächen 13. An
dem stromabwärtigen
Ende des Aufrollers 1 (siehe 1)
befindet sich eine Bremsstation 69 mit einem Bremsarm 70,
wobei bei der Bremsstation 69 die Papierrolle 3 schließlich verlangsamt
wird, bevor sie entlang der Gestellschiene 12 zu einer
(nicht gezeigten) Rollenhandhabungsstation der Maschine transportiert
wird.
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Der Aufroller 1 weist ein
Sekundärsystem auf,
das bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
aus einer ersten Sekundäreinheit 19 und
einer zweiten Sekundäreinheit 20 besteht, wobei
die Sekundäreinheiten 19 und 20 in
Bezug aufeinander umgekehrt sind, was die Bedienerseite und die
Antriebsseite anbelangt. Jede Sekundäreinheit 19 und 20 hat
einen ersten äußeren Sekundärkörper 21,
der extern an dem ersten oder zweiten Gestellelement 6, 7 jeweils
angebracht ist, und einen inneren zweiten Sekundärkörper 22, der an dem
zweiten oder ersten Gestellelement 7 beziehungsweise 6
innen jeweils angebracht ist. Jeder Sekundärkörper 21 und 22 hat
die Form eines Schlittens, der horizontal linear beweglich an einer
Plattform 23 des Gestellelementes 6, 7 mittels
einer Lagereinrichtung gelagert ist, die eine oder mehrere Spuren
hat, beispielsweise zwei parallele Spuren 26 an der Plattform 23,
und Lager hat, die aus Wälzlager
oder Gleitlager bei dem Sekundärschlitten 22 bestehen,
um die Reibung auf ein Minimum während
seiner hin- und hergehenden Bewegungen entlang der Spur oder der
Spuren 26 zu verringern. Die inneren Sekundärschlitten 22 sind ebenfalls
an den vertikalen Innenseiten der Gestellelemente 6 und 7 mittels ähnlicher
Linearlager, das heißt
eine Spur 26, die an der Innenseite von jedem Gestellelement 6 und 7 steif
montiert sind, und Lagern des Sekundärschlittens 22 gelagert.
Die Bewegung des Sekundärschlittens 21, 22 wird
durch ein Betätigungsglied 27,
wie beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder
beeinflusst, von dem ein Ende an dem Sekundärschlitten 21, 22 angebracht
ist und dessen anderes Ende an dem Gestellelement 6, 7 angebracht
ist. Die Bewegungen entlang der Führungsspuren 26 der
beiden Sekundärschlitten 21 und 22 bei
ein und der gleichen Sekundäreinheit 19 beziehungsweise
20 sind zueinander synchronisiert. Am weitesten außen an jeder Plattform 23 sind
Kabel in einer Kabeleinheit 28 angeordnet, die flexibel
ist, um zu ermöglichen,
dass es den hin- und hergehenden Bewegungen des Sekundärschlittens 21, 22 folgt.
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Jeder Sekundärschlitten 21, 22 des
Aufrollers 1 weist eine Hebeeinrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf, um die Aufrolltrommel 4 von
den Gestellschienen 12 zu einer angehobenen Position so
anzuheben, dass die Aufrolltrommel 4 frei von den Gestellschienen 12 ist
und die Belastung der Papierrolle 3 und der Aufrolltrommel 4 gänzlich durch
die Sekundärschlitten 21, 22 aufgenommen
wird und zu der Gestelleinrichtung 5 über deren Lagereinrichtungen übertragen wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Hebeeinrichtung,
die in den 1 bis 5 gezeigt ist, ist jeder Sekundärschlitten 21, 22 mit
einer Dreheinheit 34 für ein
stützendes
Zusammenwirken mit der Aufrolltrommel 4, einem Betätigungsglied 41,
wie beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder
zum Drehen der Dreheinheit 34 und mit einer Höhenhalteeinrichtung 44 zum
sicheren Halten der Dreheinheit 34 in der angehobenen Position
versehen.
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Jeder Sekundärschlitten 21, 22 hat
eine Bodenplatte 35 mit Lagerelementen 37 für ein drehbares
Lagern der Dreheinheit 34 um die Drehachse, die parallel
zu einer aktiven Aufrolltrommel 4 ist.
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Jede Dreheinheit 34 weist
eine im Wesentlichen rechteckige vertikale Stützplatte 48, eine
Arretiervorrichtung 49, eine Pressvorrichtung 50 und
Betätigungsglieder 51, 52 für die Arretiervorrichtung 49 und
die Pressvorrichtung 50 auf. Die Pressvorrichtung 50 soll
gegen das Lagergehäuse 17 der
Aufrolltrommel 4 so pressen, dass ein vorbestimmter linearer
Druck in dem Spalt zwischen der Oberflächenwickeltrommel 8 und
der Papierrolle während
des Anwachsens der letztgenannten gehalten wird. Die Stützplatte 48 ist
an ihrem oberen Rand mit einer oberen Schiene 38 versehen,
die parallel zu der Gestellschiene 12 ist und so angeordnet
ist, dass sie mit der Aufrolltrommel 4 zusammenwirkt. Ein
H-förmiges Verbindungselement 53 ist
horizontal entlang einer langen Seite mit der Stützplatte 48 steif
montiert. Die Arretiervorrichtung 49 besteht aus einem
bogenförmigen
Arretierarm 54, der an seinem unteren Ende mit dem vorstehend
erwähnten
H-förmigen
Verbindungselement 53 durch einen horizontalen Lagerzapfen 55 angelenkt
ist, der sich parallel zu der mittleren Achse der Aufrolltrommel 4 zwischen
den beiden Schenkeln des H-förmigen
Verbindungselementes 53 erstreckt, die stromaufwärtig angeordnet sind.
Das Betätigungsglied 51 der
Arretiervorrichtung 49 erstreckt sich zwischen einem unteren
Befestigungspunkt an der Stützplatte 48 der
Dreheinheit 34 und dem Arretierarm 54 und ist
mit diesen in einer angelenkten Weise an den Enden verbunden. Das
freie obere Ende der Arretiervorrichtung 49 stützt eine
Rolle 56, die dazu gestaltet ist, dass sie mit der Achse der
Aufrolltrommel 4 zusammenwirkt, wenn die Arretiervorrichtung 49 in
ihrer oberen Produktionsposition ist. Die Pressvorrichtung 50 befindet
sich unmittelbar gegenüberstehend
der Arretiervorrichtung 49 in den beiden Schenkeln des
H-förmigen
Verbindungselementes 53 und ist mit dieser in einer angelenkten Weise
in der gleichen Weise wie die Arretiervorrichtung 49 verbunden.
Die Pressvorrichtung 50 ist außerdem mittels eines Lagerzapfens 57 beeinflusst durch
ein Betätigungsglied 52 drehbar
gelagert, das sich zwischen der Pressvorrichtung 50 und
der Stützplatte 48 der
Drehvorrichtung 34 erstreckt. Die Arretiervorrichtung 49 und
die Pressvorrichtung 50 der beiden Sekundärschlitten 21, 22 bilden
miteinander eine Greifvorrichtung für die Aufrolltrommel 4.
Die Aufrolltrommel 4 wird durch die Greifvorrichtungen 49, 50 umschlossen,
während
sie gleichzeitig frei drehbar innerhalb dieser über die gesamte Aufrollphase
der Papierrolle 3 ist.
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An dem inneren Sekundärteil 22 (siehe 3) hat die Bodenplatte 35 eine
rechtwinklige Form und ist eine vertikale Seitenplatte 36 entlang des
Randes der Bodenplatte 35 angeordnet, der zu dem Gestellelement
6, 7 am nähesten
ist. Das Lagerelement 37 weist einen Balken 39,
der sich vertikal nach oben von der Bodenplatte 35 an dem
Ende erstreckt, das zu der Oberflächenwickeltrommel 8 am nähesten ist,
und einen Lagerzapfen 40 auf, der an dem oberen Ende des
Balkens 39 angeordnet ist und die Drehachse ausbildet.
Die Dreheinheit 34 ist um den Lagerzapfen 40 mit
der Hilfe des Betätigungsgliedes 41,
von dem ein Ende an dem unteren Endabschnitt des Balkens 39 angebracht
ist und dessen anderes Ende an der Dreheinheit 34 angeordnet
ist, mit der Hilfe der Führungszapfen 42, 43 drehbar.
Die Höhenhalteeinrichtung 44 ist
an der Bodenplatte 35 angeordnet und weist ein Betätigungsglied 45 und
einen horizontal beweglichen Höhenblock 46 für ein Höhenhaltezusammenwirken
mit einem absatzartigen Höhenvorsprung 47 an
der Dreheinheit 34 auf. Da der Höhenblock 46 der Höhenhalteeinrichtung 44 in
zwei Positionen mittels des Betätigungsgliedes 45 eingestellt
werden kann, kann die vertikale Position der Dreheinheit 34 bei
einer oberen Produktionsposition eingestellt werden, bei der die
Enden der Aufrolltrommel 4 mit ihrem Lagergehäuse 17 an
der oberen Schiene 38 von jeder Dreheinheit 34 ruhen,
und bei einer unteren Position eingestellt werden, bei der die obere
Schiene 38 an ihrer Dreheinheit 34 bei einer Höhe unterhalb
des oberen Randes der Gestellschiene 12 ist. Wenn die Dreheinheiten 34 von
einer der Sekundäreinheiten 19 oder 20 bei
dieser unteren Umkehrposition sind und die Dreheinheiten 34 der anderen
Sekundäreinheit 20 oder 19 in
ihrer oberen Produktionsposition sind, können die Sekundärschlitten 21, 22 paarweise
untereinander passieren. Anders ausgedrückt kann die Sekundäreinheit 19 oder 20,
die eine fertige Papierrolle 3 stromabwärtig geliefert hat, unter der
Papierrolle 3 bei dem Prozess des Ausbildens bei der anderen
Sekundäreinheit 20 beziehungsweise
19 passieren. Die Aufrolltrommel 4, die bei der Produktionsposition
ist, wird dann von der Gestellschiene 12 angehoben.
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Der äußere Sekundärschlitten 21 von
jeder Sekundäreinheit 19, 20 ist
detaillierter unter Bezugnahme auf 4 beschrieben,
wobei die gleichen Bezugszeichen für gleiche Aufbauelemente wie
bei dem vorstehend beschriebenen inneren Sekundärschlitten verwendet sind.
Der äußere Sekundärschlitten 21 hat
eine Bodenplatte 35, die geringfügig größer als jene des inneren Sekundärschlittens 22 ist. Das
Lagerelement 37 für
ein drehbares Lagern der Dreheinheit 34 um eine Lagerwelle weist
zwei vertikale Balken 39, die jeweils an einem sich parallel
zu dem Gestellelement 6, 7 erstreckenden Rand
angeordnet sind, und zwei Lagerzapfen 40 auf, die an den oberen
Endteilen der Balken 39 angeordnet sind und die Lagerwelle
für die
Dreheinheit 34 bilden. Das Betätigungsglied 45 der
Höhenhalteeinrichtung 44 ist horizontal
unter rechtem Winkel zu dem Gestellelement 6, 7 angeordnet.
Die Dreheinheit 34 hat ein Gestell 58 mit einem
kastenförmigen
Teil 59 und eine Plattform 60, die von diesem
vorragt. Der Kastenteil 59 ist mit einer oberen horizontalen
Platte 61 versehen, an der Teile einer Einrichtung 62 für einen
Zentralantrieb der Aufbautrommel 4 angeordnet sind. Die vertikale
Anhebeplatte 48 ist hierbei an der inneren vertikalen Wand
des Kastenteils 59 steif montiert, der einen Teil des drehbaren
Gestelles 58 bildet. Da die Zentralantriebseinrichtung 62 an
der Dreheinheit 34 steif montiert ist, ist sie zusammen
mit dem Sekundärschlitten 21 in
einer Richtung, die parallel zu den Gestellschienen 12 ist,
linear verschiebbar und außerdem
mit der Dreheinheit 34 drehbar.
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Die Zentralantriebseinrichtung 62 hat
einen Antriebsmotor 63, der an der Plattform 60 fest
steif montiert ist, einen Getriebekasten 64, der an dem Kastenteil 59 steif
montiert ist, und eine Kraftübertragung 65,
die zwischen ihnen angeordnet ist und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
aus einem Zahnriemen besteht. Eine drehbare Welle 66 steht von
dem Getriebekasten 64 in einer Richtung vor, die parallel
zu der Aufrolltrommel 4 ist. Ein Kupplungsvorrichtung 67 ist
an dieser Welle 66 an ihrem inneren Ende angeordnet, das
dem Gestellelement 6, 7 zugewandt ist. Die Kupplungsvorrichtung 67 hat
einen Außenradkranz 68,
der so gestaltet ist, dass er mit einem entsprechenden Innenradkranz
16 an
der Aufrolltrommel 4 zusammenwirkt. Dieses Zusammenwirken
zwischen den beiden Kupplungsvorrichtungen 15, 67 wird
erzielt, indem die Kupplungsvorrichtung 67 der Zentralantriebseinrichtung 62 koaxial in
Bezug auf die Kupplungsvorrichtung 15 verschoben wird,
bis eine Verbindung geschieht.
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Wie dies aus den 1 und 2 ersichtlich
ist, ist jede Dreheinheit 34 einer Sekundäreinheit
19, 20 außerdem
so eingerichtet, dass sie hinter die Gestellschienen 12 bis
zu einer oberen Einholposition zum Empfangen einer leeren Aufrolltrommel 4 gedreht wird,
die an den Absenkflächen 13 abgelagert
worden ist, um danach durch die oberen Schienen 38 der Dreheinheiten 34 befördert zu
werden, wenn die Dreheinheiten 34 zurückdrehen. Für dieses Drehen wird durch
das Betätigungsglied 41 gesorgt.
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Wenn nicht die Aufrolltrommel 4 mit
der dazugehörigen
zunehmenden Papierrolle 3 zu den Gestellschienen 12 aus
Gründen
der Sicherheit oder aus einem anderen Grund abgesenkt werden muss, ist
es für
die Aufrolltrommel 4 und die Papierrolle 3 von
Vorteil, durch die Sekundärschlitten 21, 22 über ihre
oberen Schienen 38 durch die gesamte Produktionsphase von
einer leeren oder im Wesentlichen leeren Aufrolltrommel 4 bis
zu einer fertigen Papierrolle 3 befördert zu werden, wobei danach
die Aufrolltrommel 4 mit der fertigen Papierrolle 3 zu
den Gestellschienen 12 abgesenkt wird.
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Die 6 und 7 zeigen Teile eines Aufrollers in ähnlicher
Weise, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben
ist, jedoch ist dieser mit einer Anhebeeinrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung versehen. Die Anhebeeinrichtung weist ein Betätigungsglied 41 auf,
das mittels einer Dreheinheit 34 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
drehbar ist. Jedoch ist sie mit einer Höhenhalteeinrichtung 44 einer
anderen Art versehen. Bei dem in 6 gezeigten
inneren Sekundärschlitten 22 weist
die Höhenhalteeinrichtung 44 ein
Betätigungsglied 71 in
der Form eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders auf. Der
Zylinder 71 ist vertikal steif an der Hebeplatte 48 montiert
und seine Kolbenstange 72 ist nach unten gerichtet, wobei
die Kolbenstange 72 eine drehbare Rolle 73 für ein Zusammenwirken
mit der Bodenplatte 35 trägt. Wenn der Zylinder 71 betätigt wird,
nimmt die Kolbenstange 72 eine ausgefahrene Position ein, woraufhin
die Rolle 73 an der Bodenplatte 35 so ruht, dass
die Aufrolltrommel 4 bei einer Höhe unmittelbar oberhalb der
Gestellschiene 12 sicher gehalten wird, wie dies zuvor
beschrieben ist. Bei dem äußeren Sekundärschlitten 21,
der in 7 gezeigt ist,
werden zwei vertikale Betätigungsglieder 71 der
beschriebenen Art verwendet, um die Aufrolltrommel 4 an
ihrer oberen Höhe
unmittelbar oberhalb der Gestellschiene 12 sicher zu halten.
Die beschriebenen vertikalen Betätigungsglieder 71 können außerdem verwendet werden,
um die Dreheinheit 34 von der unteren Position, wenn die
Dreheinheit 34 in geeigneter Weise an der Bodenplatte 35 ruht,
zu der oberen Position zu drehen, wenn sich die obere Schiene 38 bei
einer Höhe
befindet, die geringfügig
oberhalb der Gestellschienen 12 ist, so dass die Aufrolltrommel 4 frei
von letztgenannten ist. Alternativ kann die Rolle 73 durch einen
Block ersetzt werden, der an dem Ende der Kolbenstange steif montiert
ist und in geeigneter Weise eine abgerundete Stützfläche hat.
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Die 8 bis 16 zeigen in schematischer Weise
Teile eines Aufrollers einer anderen Art gegenüber der vorstehend beschriebenen
Art. Diese Art an Aufroller weist ein (nicht gezeigtes) Primärsystem und
ein Sekundärsystem
auf, das einen ersten und einen zweiten Sekundärschlitten 78, 79 aufweist,
die an den äußeren Seiten
der beiden parallelen Gestellelemente 80, 81 in ähnlicher
Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist, angeordnet sind. Ein
derartiger Aufroller ist beispielsweise in der Druckschrift SE-B-469
071 (die der Druckschrift US-5-375 790 entspricht) beschrieben.
Jeder Sekundärschlitten 78, 79 ist
an der Außenseite
seines Gestellelementes 80, 81 mittels einer Lagereinrichtung
linear beweglich gelagert, die zwei parallele Spuren 82 und
Lager 83 aufweist, wie beispielsweise Wälzlager oder Gleitlager. Jeder
Sekundärschlitten 78, 79 wird
mittels eines geeigneten (nicht gezeigten) Betätigungsgliedes hin- und herbewegt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel des in den 8 bis 11 gezeigten ersten Sekundärschlittens 78 ist
die Hebeeinrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung an der Innenseite einer vertikalen Stützplatte 84 an
dem ersten Sekundärschlitten 78 angeordnet.
Eine Pressvorrichtung 85 und eine Arretiervorrichtung 86 mit
Betätigungsgliedern 87, 88,
die vorstehend in Verbindung mit dem Aufroller gemäß den 1 bis 5 beschrieben sind, befinden sich an
der Außenseite
der Stützplatte 84. Die
Anhebeeinrichtung weist eine Anhebeplatte 89 auf, die linear
beweglich an der Stützplatte 84 durch eine
Lagereinrichtung gelagert ist, die zwei vertikale Spuren 90,
die an der Stützplatte 84 montiert
sind, und gegenüberstehende
Lager 91 aufweist, die aus Wälzlagern oder Gleitlagern an
der Hebeplatte 89 bestehen können. Die Anhebeeinrichtung
ist außerdem mit
einem Betätigungsglied 92,
wie beispielsweise einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder
versehen, um die Anhebeplatte 89 nach oben und nach unten
zu bewegen.
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Das Betätigungsglied 92 hat
außerdem
die Funktion einer Hebelhalteeinrichtung, um die Anhebeplatte 89 in
der angehobenen Position sicher zu halten, wenn die Aufrolltrommel 4 von
der Gestellschiene 94 frei ist. Die Anhebeplatte 89 ist
mit einer relativ kurzen oberen Schiene 95 versehen, die
an dem oberen Rand der Anhebeplatte 89 steif montiert ist
und eine flache horizontale Stützfläche hat,
die mit der Aufrolltrommel 4 vertikal unter dieser in Kontakt gebracht
wird. Die Anhebeplatte 89 ist wie ein umgekehrtes U geformt,
wobei sich das Betätigungsglied 89 zwischen
seinen Schenkeln erstreckt.
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Der in den 12 bis 16 detaillierter
gezeigte zweite Sekundärschlitten 79 hat
außerdem
eine Einrichtung 98 für
einen Zentralantrieb der Aufrolltrommel 4. Der Sekundärschlitten 79 hat
eine innere Stützplatte 96,
durch die der zweite Sekundärschlitten 79 linear
beweglich an seinem Gestellelement 81 in der gleichen Weise
gelagert ist, wie dies vorstehend für den ersten Sekundärschlitten 78 beschrieben
ist. Der Sekundärschlitten 79 hat
außerdem
eine äußere Stützplatte 97,
die die Zentralantriebseinrichtung 98 über ein Gestell 99 trägt, als
auch eine Arretiervorrichtung 100 und eine Pressvorrichtung 101 mit
zugehörigen
Betätigungsgliedern 102, 103 der gleichen
Art, wie dies vorstehend für
den ersten Sekundärschlitten 78 beschrieben
ist. Die Anhebeeinrichtung ist zwischen der inneren und der äußeren Stützplatte 96 und 97 angeordnet
und hat eine Anhebeplatte 104, die an der inneren Stützplatte 96 linear beweglich
durch eine Lagereinrichtung gelagert ist, die zwei vertikale Spuren 105,
die an der inneren Stützplatte 96 steif
montiert sind, und gegenüberstehende
zusammenwirkende Lager 106 aufweist, die aus Wälzlagern
oder Gleitlagern bestehen, an der Anhebeplatte 104. Die
Anhebeeinrichtung ist außerdem
mit einem Betätigungsglied 107 wie
beispielsweise ein pneumatischer oder ein hydraulischer Zylinder
versehen, um die Anhebeplatte 104 nach oben und unten zu
bewegen, woraufhin das Betätigungsglied 107 auch
als eine Höhenhalteeinrichtung
fungiert, um die Anhebeplatte 104 in der angehobenen Position
sicher zu halten, wenn die Aufrolltrommel 4 frei von der
Gestellschiene 108 ist. Die Anhebeplatte trägt eine
relativ kurze obere Schiene 110, die an dem oberen Rand
der Anhebeplatte 104 steif montiert ist und eine flache
horizontale Stützfläche hat, die
mit der Aufrolltrommel 4 vertikal unterhalb von dieser
in Kontakt gebracht wird. Wie dies leichter aus den 15 und 16 ersichtlich
ist, sind die Anhebeplatte 104 und die innere Stützplatte 96 mit Öffnungen 111, 112 versehen,
um das Betätigungsglied 107 zu
montieren, wobei dessen unteres Ende an der inneren Stützplatte 96 angebracht
ist und das obere Ende an der Anhebeplatte 104 mittels
unterer und oberer Befestigungen
113, 114 angebracht
ist. Die äußere Stützplatte 97 ist
vertikal linear an der Anhebeplatte 104 durch eine Lagereinrichtung
gelagert, die vertikale Führungsspuren 115,
die an der Anhebeplatte 104 montiert sind, und gegenüberstehende Lager 116,
die aus Wälzlagern
oder Gleitlagern bestehen, an der äußeren Stützplatte 97 aufweist.
Ein (nicht gezeigter) Anschlag ist angeordnet, um die äußere Stützplatte 97 an
einer unteren Position zu fixieren, bei der die Aufrolltrommel 4 an
den Schienen 94, 108 ruht, wobei in diesem Fall
die äußere Stützplatte 97 so
angeordnet ist, dass ihr oberer Rand bei einem vorbestimmten Abstand
von der Aufrolltrommel 4 ist. Die Anhebeplatte 104 ist
an ihrem unteren Ende und an ihrer äußeren Seite mit einem nabenförmigen Mitnehmer 117 für ein Zusammenwirken
mit der äußeren Stützplatte 97 derart
versehen, dass ein kleiner Raum zwischen dem Mitnehmer 117 und
dem unteren Rand der äußeren Stützplatte 97 ausgebildet
ist, wenn die äußere Stützplatte 97 in
der unteren Position ist und wenn die Aufrolltrommel 4 an
der Gestellschiene 108 ruht. Dieser Raum ist so groß wie der Raum
zwischen der oberen Schiene 110 der Anhebeplatte 104 und
der Aufrolltrommel 4. Wenn das Betätigungsglied 107 betätigt wird,
wird die Anhebeplatte 104 nach oben bewegt und dann wird
die Aufrolltrommel 4 zum gleichen Zeitpunkt angehoben, bei dem der
Mitnehmer 117 in Eingriff mit der äußeren Stützplatte 97 gebracht
wird und diese eine entsprechende Entfernung so anhebt, dass die
Mittelachse der Zentralantriebseinrichtung 98 in Reihe
mit der Mittelachse der Aufrolltrommel 4 gehalten wird.
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Bei einem Aufroller insbesondere
mit Sekundärschlitten
gemäß den 1 bis 7 können
andere Ausführungsbeispiele
der Hebeeinrichtung als die hierbei gezeigten verwendet werden.
Die Hebeeinrichtung kann beispielsweise einen keilförmigen Höhenblock,
der horizontal verschiebbar ist, um die Dreheinheit anzuheben oder
zu senken, oder eine drehbare exzentrische Vorrichtung, deren exzentrische
Umfangsfläche
die Dreheinheit mittels Drehen anhebt oder senkt, oder eine geeignete
Schraubeneinrichtung aufweisen.
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Der Abstand zwischen den Gestellschienen 12 und
der Aufrolltrommel 4 bei seiner angehobenen Produktionsposition
ist der gleiche bei beiden Gestellschienen 12 und beträgt zumindest
1 mm und vorzugsweise zumindest 2 mm.
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Vorzugsweise ist die Stützfläche der
oberen Schiene 38 flach und horizontal.