EP0289749B1 - Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle - Google Patents
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- EP0289749B1 EP0289749B1 EP88103997A EP88103997A EP0289749B1 EP 0289749 B1 EP0289749 B1 EP 0289749B1 EP 88103997 A EP88103997 A EP 88103997A EP 88103997 A EP88103997 A EP 88103997A EP 0289749 B1 EP0289749 B1 EP 0289749B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H19/00—Changing the web roll
- B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
- B65H19/12—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
- B65H19/126—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core with both-ends supporting arrangements
Definitions
- the invention relates to a device for unwinding a material web from a roll according to the preamble of patent claim 1.
- Devices of this type are used in particular for unrolling paper webs in the paper processing industry.
- the paper roll to be unwound is suspended between the support arms and raised for unwinding.
- two clamping heads rotatably fastened to the support arms are inserted into the two lateral openings of the winding tube.
- a new roll for changing rolls is fed on underfloor conveyors which convey the roll into the receiving area of the clamping heads, which can be moved apart and down to take up a roll. If there are several unwinds arranged one behind the other in the web running direction, it is advantageous for a quick roll change to feed the new rolls from the side, transversely to the web running direction. In the case of devices with support arms attached in side stands, space must be left between the unwinding stations, since the stands stand in the way of a side loading, and an additional conveying in the direction of web travel is required, which brings the roll into the receiving position of the clamping heads.
- the supporting beams suspended in a frame in the device according to DE-U 85 11 986 can be swung up on the loading side for insertion of a new roll.
- the support beams swivel into a vertical position to accommodate a new roll, then the roll is raised by shortening the support arms.
- a disadvantage of this device is that all forces are transmitted by horizontal supports of the frame, which must therefore be made very difficult for reasons of stability.
- the US-A 3,743,206 shows a generic device in which the support arms are each fastened in rotatable side shields. Since the swivel bearings of the support arms are located in the rotatable side shields and the support arms as a whole are moved up from the roll receiving position into the roll unwinding position, large torques act on the swivel axes, which have to be absorbed in a structurally complex manner. In addition, the side shields stand in the way of a side feed directly into the roll take-up position.
- the invention has for its object to enable the lateral supply of a new roll in a generic device without additional positioning transversely to the roll axis, the torques acting on the pivot axes should be kept as low as possible.
- the roll receiving devices can be moved at the ends of the support arms in a horizontal direction, so that the new roll does not have to be positioned transversely to its axis when changing rolls. Both a space-saving construction and a simplified construction are made possible because the support arms are supported on the ground when swung up.
- the support arms can be set approximately vertically in the unwinding position and the torques acting on the swivel axes can be significantly reduced. In the event of a subsequent axial correction of the unwinding position, the elements which prevent the support arms from pivoting are thus subjected to considerably less stress.
- Figure 1 shows a cross section through a movable device.
- the support arms are swiveled 90 ° from the unwinding position for better visibility.
- FIG. 2 shows a side view of a device according to FIG. 1 with the support arms pivoted up.
- FIGS. 3-6 show the unwinding and taking up of a new roll in a device according to FIG. 1.
- the device according to the invention described in Figures 1 and 2 is supported on two horizontal base plates 1, 2, which are arranged at a distance greater than the maximum roll width from each other, horizontally movable transversely to the axis of the roll 3 to be unwound, in Figure 2 from left to right and vice versa.
- the shaft 8 has free-running rollers 10, 11 at both ends, with which it can be moved back and forth on the base plates 1, 2.
- the bearings 12 of the shaft 8 in the rollers 10, 11 are also the pivot bearings for the pivoting movement of the support arms 4, 5.
- the drive for this movement is located on one side (on the right in FIG. 1) on the base plate 2.
- a piston-cylinder unit 13 which is fastened on the one hand to the base plate 2 and on the other hand to a mobile carriage.
- the carriage is built up from two parallel side parts 14, 15, through which the shaft 8 is guided at one end parallel to the axis of the roller 3 and freely rotatable, so that the carriage is supported on the shaft 8.
- the other end of the carriage is supported on a roller 16 which sits on a shaft 17 between the two side parts 14, 15 and runs between a guide rail 18 and the base plate 2.
- an electric motor with a chain can also be used as the drive.
- the device contains a synchronizing device.
- This consists of a synchronous shaft 19 extending across the working width, which is rotatably mounted on the drive side in the side part 14 and on the other side in a connecting plate 20 suspended at the end of the shaft 8.
- Pinions 21, 22 are fastened on both ends of the synchronous shaft 19 and each run in a toothed rack 23, 24 connected to the respective base plate 1, 2.
- a wheel 25 is fastened, which runs in a guide rail 26 with a U-shaped cross section in order to ensure the engagement of the pinion 21 in the rack 23 at all times.
- drive sticks or chains can also be used.
- a pivot lever 27 is fastened on the shaft 8 in the area between the two side parts 14, 15 and secured against rotation by a feather key 28.
- a spindle nut 29 is rotatably mounted in a fork about an axis parallel to the shaft 8.
- a threaded spindle 30 is guided through the spindle nut 29 and is driven by a geared motor 31 which is rotatably fastened to the side parts 14, 15 above the roller 16.
- the lever 27 With the geared motor 31, the lever 27 can thus be pivoted, as a result of which the shaft 8 is rotated and the support arms 4, 5 fastened on it are also pivoted.
- a gear motor 31 instead of the spindle mechanism 29, 30 with a gear motor 31, it is also possible to use a hydraulic piston-cylinder unit.
- the distance between the clamping heads 6, 7 from one another can be adjusted to accommodate a new roll 3 and to adapt to different roll widths.
- a spindle nut 32, 33 is fastened in each support arm 4, 5, through which a threaded spindle 34, 35 leads parallel to the shaft 8 to the outside.
- the threaded spindle 34 of the support arm 4 is mounted on the outside in a lever 36 fastened on the shaft 8, to which a geared motor 37 is fastened as a drive.
- the threaded spindle 35 of the support arm 5 is mounted on the outside in the pivot lever 27 and is driven by a geared motor 38 fastened thereon.
- the unwinding device in the unwinding position.
- the paper roll 3 is clamped on its winding sleeve between the clamping heads 6, 7 and is held in the raised position by the support arms 4, 5 free running.
- the axis of rotation of the roller 3 is not exactly vertically above the shaft 8, but in a horizontal position b, which is slightly offset in the direction of the swivel drive 31.
- the shaft 8 In the unwinding position, the shaft 8 is at a minimal distance from an underfloor conveyor 39 extending transversely to the web.
- the paper web 40 is pulled off from the roll 3 approximately horizontally in the direction of the arrow shown.
- FIGS. 4-6 The loading with a new roll 3 is shown in Figures 4-6.
- the device moves away from the underfloor conveyor 39 - to the right in FIGS. 4-6 and thus creates space for the feed of a new full roll 3 by the conveyor 39.
- the axis of rotation of the clamping heads 6, 7 is located now in position c.
- the new roller 3 is fed in the axial direction from the side opposite the lifting drive 29 - 31.
- the threaded spindle 30 does not interfere, since it is arranged outside the working width on the drive side (FIG. 4).
- the clamping heads 6, 7 are moved apart a distance larger than the roll width and the empty winding tube is removed. This can be done while the new roll 3 is being fed into the take-up position. Since the device is freely accessible on the side opposite the roll feed (right in FIG. 4), the empty winding tube can be removed on this side.
- the underfloor conveyor 39 guides the roller only in one direction transverse to the web 40 into the receiving position. It is not necessary to transport the roll transversely to this direction.
- clamping heads 6, 7 After the clamping heads 6, 7 have reached their position coaxially to the roll axis, they are moved into the winding tube by moving the support arms 4, 5 together and thus clamp the roll 3. Subsequently, the clamped roller 3 is raised into the vertical unwinding position by pivoting the support arms 4, 5 and brought into the horizontal unwinding position b by moving the device in the horizontal direction. The unwinding device with the roller clamped is then again in the position shown in FIG. 3.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn von einer Rolle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Vorrichtungen dieser Art dienen insbesondere zum Abrollen von Papierbahnen in der papierverarbeitenden Industrie. Die abzuwickelnde Papierrolle wird zwischen den Tragarmen eingehängt und zum Abwickeln angehoben. Beim achslosen Abwickeln einer auf eine Hülse aufgewickelten Papierbahn werden dazu zwei an den Tragarmen drehbar befestigte Spannköpfe in die beiden seitlichen Öffnungen der Wickelhülse eingefahren.
- Üblicherweise erfolgt die Zufuhr einer neuen Rolle zum Rollenwechsel auf Unterflurförderern, die die Rolle in den Aufnahmebereich der Spannköpfe fördern, die zur Aufnahme einer Rolle auseinander und nach unten gefahren werden können. Bei mehreren, in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Abrollungen ist es für einen schnellen Rollenwechsel vorteilhaft, die neuen Rollen von der Seite, quer zur Bahnlaufrichtung zuzuführen. Bei Vorrichtungen mit in seitlichen Ständern befestigten Tragarmen muß dazu zwischen den Abrollstationen Platz gelassen werden, da die Ständer einer seitlichen Beschickung im Wege stehen, und es ist eine zusätzliche Förderung in Bahnlaufrichtung erforderlich, der die Rolle in die Aufnahmeposition der Spannköpfe bringt.
- Um diesen zusätzliche Förderung zu vermeiden und um einen platzsparenderen Aufbau zu erreichen, sind in der Vorrichtung nach dem DE-U 85 11 986 die in einem Gestell aufgehängten Tragbalken an der Beschickungsseite zum Einfahren einer neuen Rolle hochschwenkbar. Die Tragbalken schwenken zur Aufnahme einer neuen Rolle in eine vertikale Stellung, anschließend wird durch Verkürzung der Tragarme die Rolle angehoben. An dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß alle Kräfte von horizontalen Trägern des Gestells übertragen werden, das daher aus Stabilitätsgründen sehr schwer ausgeführt sein muß.
- Die US-A 3,743,206 zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der die Tragarme jeweils in drehbaren seitlichen Schilden befestigt sind. Da sich die Schwenklager der Tragarme in den drehbaren seitlichen Schilden befinden und die Tragarme als Gesamtes von der Rollenaufnahmeposition in die Rollenabwickelposition hochbewegt werden, wirken an den Schwenkachsen große Drehmomente, die konstruktiv aufwendig abgefangen werden müssen. Darüber hinaus stehen die seitlichen Schilde einer seitlichen Zufuhr direkt in die Rollenaufnahmeposition im Wege.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung die seitliche Zufuhr einer neuen Rolle ohne zusätzliche Positionierung quer zur Rollenachse zu ermöglichen, wobei die an den Schwenkachsen wirkenden Drehmomente möglichst gering gehalten werden sollen.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Nach der Erfindung lassen sich die Rollenaufnahmeeinrichtungen an den Enden der Tragarme in horizontaler Richtung bewegen, so daß beim Rollenwechsel die neue Rolle nicht quer zu ihrer Achse positioniert werden muß. Es wird sowohl ein platzsparender Aufbau als auch eine vereinfachte Konstruktion ermöglicht, da die Tragarme beim Hochschwenken am Boden abgestützt werden.
- Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß sich die Tragarme in Abwickelposition in etwa senkrecht stellen lassen und so die an den Schwenkachsen wirkenden Drehmomente wesentlich verringert werden können. Bei einer nachträglichen axialen Korrektur der Abwickelposition werden so die Elemente, die ein Schwenken der Tragarme verhindern, erheblich weniger belastet.
- Die Unteransprüche enthalten konstruktiv vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
- Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
- Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine verfahrbare Vorrichtung. Die Tragarme sind zur besseren Sichtbarkeit um 90 ° gegenüber der Abwickelposition abgeschwenkt.
- Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach Figur 1 mit hochgeschwenkten Tragarmen.
- Die Figuren 3 - 6 zeigen das Abwickeln und Aufnehmen einer neuen Rolle bei einer Vorrichtung nach Figur 1.
- Die in den Figuren 1 und 2 beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf zwei horizontalen Grundplatten 1, 2, die in einem Abstand größer als die maximale Rollenbreite voneinander angeordnet sind, quer zur Achse der abzuwickelnden Rolle 3 horizontal verfahrbar abgestützt, in Figur 2 von links nach rechts und umgekehrt.
- Sie weist zwei Tragarme 4, 5 mit einander zugewandten Spannköpfen 6, 7 zur Aufnahme einer Papierrolle 3 auf, wobei die Tragarme 4, 5 auf einer Welle 8 verschiebbar und durch eine Paßfeder 9 drehfest befestigt sind. Die Welle 8 weist an beiden Enden freilaufende Rollen 10, 11 auf, mit denen sie auf den Grundplatten 1, 2 hin-und hergefahren werden kann. Die Lager 12 der Welle 8 in den Rollen 10,11 sind zugleich die Schwenklager für die Schwenkbewegung der Tragarme 4,5. Der Antrieb für diese Bewegung befindet sich an einer Seite (in Fig. 1 rechts) auf der Grundplatte 2.
- Er besteht aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 13, die einerseits an der Grundplatte 2, andererseits an einem fahrbaren Wagen befestigt ist. Der Wagen baut sich aus zwei parallelen Seitenteilen 14, 15 auf, durch die an einem Ende die Welle 8 parallel zur Achse der Rolle 3 und frei drehbar geführt ist, so daß der Wagen auf der Welle 8 abgestützt ist. Das andere Ende des Wagens ist auf einer Rolle 16 abgestützt, die auf einer Welle 17 zwischen den beiden Seitenteilen 14, 15 sitzt und zwischen einer Führungsschiene 18 und der Grundplatte 2 läuft. Anstelle der Kolben-Zylinder-Einheit 13 kann als Antrieb ebenso ein Elektromotor mit Kette eingesetzt werden.
- Damit die Vorrichtung auf beiden Seiten exakt gleich verfahren wird, enthält sie eine Gleichlaufvorrichtung. Diese besteht aus einer sich quer über die Arbeitsbreite erstreckenden Synchronwelle 19, die auf der Antriebsseite in dem Seitenteil 14 und auf der anderen Seite in einer am Ende der Welle 8 eingehängten Verbindungsplatte 20 drehbar gelagert ist. Auf beiden Enden der Synchronwelle 19 sind Ritzel 21, 22 befestigt, die jeweils in einer mit der jeweiligen Grundplatte 1, 2 verbundenen Zahnstange 23, 24 laufen. Am äußersten Ende der Synchronwelle 9 hinter der Verbindungsplatte 20 ist ein Rad 25 befestigt, das in einer Führungsschiene 26 mit U-förmigem Querschnitt läuft, um jederzeit den Eingriff des Ritzels 21 in die Zahnstange 23 sicherzustellen. Alternativ zu den Zahnstangen 23,24 können auch Triebstöcke oder Ketten eingesetzt werden.
- Anstelle nur eines Fahrantriebs mit einer Gleichlaufvorrichtung ist der Einsatz von zwei getrennten Antrieben an beiden Seiten möglich, wobei die Bewegung der beiden Antriebe aufeinander abgestimmt ist.
- Zum Hoch- und Niederschwenken der Tragarme 4, 5 ist auf der Welle 8 im Bereich zwischen den beiden Seitenteilen 14, 15 ein Schwenkhebel 27 befestigt und mit einer Paßfeder 28 gegen Verdrehung gesichert. Am anderen Ende des Schwenkhebels 27 ist in einer Gabel eine Spindelmutter 29 um eine zur Welle 8 parallele Achse drehbar gelagert.
- Durch die Spindelmutter 29 ist eine Gewindespindel 30 geführt, die von einem Getriebemotor 31 angetrieben wird, der an den Seitenteilen 14, 15 oberhalb der Rolle 16 drehbar befestigt ist. Mit dem Getriebemotor 31 läßt sich so der Hebel 27 schwenken, dadurch wird die Welle 8 gedreht, und die auf diesem befestigten Tragarme 4, 5 werden mitgeschwenkt. Anstelle des Spindelwerks 29,30 mit Getriebemotor 31 ist auch der Einsatz einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit möglich.
- Der Abstand der Spannköpfe 6, 7 voneinander ist zur Aufnahme einer neuen Rolle 3 und zur Anpassung an verscheidene Rollenbreiten verstellbar. Dazu ist in jedem Tragarm 4, 5 eine Spindelmutter 32, 33 befestigt, durch die jeweils eine Gewindespindel 34, 35 Parallel zur Welle 8 nach außen führt. Die Gewindespindel 34 des Tragarms 4 ist außen in einem auf der Welle 8 befestigten Hebel 36 gelagert, an dem ein Getriebemotor 37 als Antrieb befestigt ist. Die Gewindespindel 35 des Tragarms 5 ist an der Außenseite in dem Schwenkhebel 27 gelagert und wird von einem an diesem befestigten Getriebemotor 38 angetrieben.
- Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abrollvorrichtung anhand der Figuren 3 - 6 beschrieben:
- Fig. 3 zeigt die Abrollvorrichtung in Abwickelposition. Die Papierrolle 3 ist an ihrer Wickelhülse zwischen den Spannköpfen 6, 7 eingespannt und wird in angehobener Position von den Tragarmen 4, 5 freilaufend gehalten. Aus Stabilitätsgründen befindet sich die Drehachse der Rolle 3 nicht exakt vertikal oberhalb der Welle 8, sondern in einer horizontalen Position b, die etwas in Richtung des Schwenkantriebs 31 versetzt ist. In Abwickelposition befindet sich die Welle 8 in minimalem Abstand von einem sich quer zur Bahn erstreckenden Unterflurförderer 39. Die Papierbahn 40 wird oben von der Rolle 3 annähernd waagerecht in Richtung des eingezeichneten Pfeils abgezogen.
- Die Beschickung mit einer neuen Rolle 3 wird in den Figuren 4 - 6 gezeigt. Nachdem eine Rolle abgewickelt ist, fährt die Vorrichtung von dem Unterflurförderer 39 weg - in den Figuren 4 - 6 nach rechts - und schafft so Platz für die Zufuhr einer neuen vollen Rolle 3 durch den Förderer 39. Die Drehachse der Spannköpfe 6, 7 befindet sich nun in Position c. Die Zufuhr der neuen Rolle 3 erfolgt in axialer Richrung von der dem Hebeantrieb 29 - 31 entgegengesetzten Seite her. Die Gewindespindel 30 stört nicht, da sie an der Antriebsseite außerhalb der Arbeitsbreite angeordnet ist.(Figur 4)
- Zur Aufnahme einer neuen Rolle werden die Spannköpfe 6, 7 auf einen Abstand größer als die Rollenbreite auseinander gefahren und die leere Wickelhülse wird entfernt. Dies kann während der Zufuhr der neuen Rolle 3 in die Aufnahmeposition erfolgen. Da die Vorrichtung auf der der Rollenzufuhr entgegengesetzten Seite (in Fig. 4 rechts) frei zugänglich ist, kann die leere Wickelhülse an dieser Seite entnommen werden.
- Der Unterflurförderer 39 führt die Rolle ausschließlich in eine Richtung quer zur Bahn 40 in die Aufnahmeposition. Ein Transport der Rolle quer zu dieser Richtung ist nicht erforderlich.
- Nachdem die neue Rolle 3 ihre axiale Position zwischen den Tragarme 4, 5 erreicht hat, werden die Spannköpfe 6, 7 in eine zur Rollenachse koaxiale Position gebracht (Fig. 5). Diese Positionierung erfolgt durch die Kombination einer Horizontalbewegung der Vorrichtung in Richtung auf den Unterflurförderer 39 mit einer Schwenkbewegung der Tragarme 4, 5.
- Durch diese kombinierte Horizontal- und Schwenkbewegung der Tragarme 4, 5 ist es möglich, mit den Spannköpfen 6, 7 jede mögliche Position der Rollenachse, die sich in Abhängigkeit vom Rollendurchmesser entlang der vertikalen Linie a verschiebt, exakt anzufahren. In Fig. 6 ist die Aufnahmeposition der Spannköpfe 6, 7 bei einem kleinen Rollendurchmesser gezeigt.
- Nachdem die Spannköpfe 6, 7 ihre Position koaxial zur Rollenachse erreicht haben, werden sie durch Zusammenfahren der Tragarme 4, 5 in die Wickelhülse eingefahren und spannen so die Rolle 3 ein. Anschließend wird die eingespannte Rolle 3 durch Hochschwenken der Tragarme 4, 5 in die vertikale Abwickelposition angehoben und durch Bewegung der Vorrichtung in horizontaler Richtung in die horizontale Abwickelposition b gebracht. Die Abrollvorrichtung mit eingespannter Rolle befindet sich dann wieder in der in Fig. 3 gezeigten Stellung.
Claims (5)
- Vorrichtung zum Abwickeln einer Materialbahn (40) von einer Rolle (3), mit zwei quer zur Bahn (40) in Abstand voneinander schwenkbar gelagerten Tragarmen (4, 5), die Mittel (Spannköpfe 6, 7) zum Aufnehmen und drehbaren Halten der Rolle (3) aufweisen, wobei die Schwenklager (12) der Tragarme (4, 5) zwischen zwei Stellungen, die horizontal quer zur Schwenkachse gegeneinander versetzt sind, bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklager (12) der von der Rollenaufnahmeposition (a) in Richtung zur Rollenabwickelposition (b) hochschwenkbar gelagerten Tragarme (4, 5) am Boden abgestützt horizontal verfahrbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (4, 5) an einer drehbaren, sich parallel zur Drehachse der Rolle (3) erstreckenden und horizontal quer zu dieser Achse verfahrbaren Welle (8) drehfest befestigt sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) seitliche Rollen (10, 11) aufweist und an einer Seite an einem mit einem Antrieb (13) verfahrbaren Wagen (14 - 17) drehbar befestigt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch, einen an der Welle (8) befestigten Schwenkhebel (27) mit einem Schwenkantrieb (29 - 31).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4 mit einem Fahrantrieb (13) an einer Seite, gekennzeichnet durch eine Gleichlaufvorrichtung (19 - 24) zum gleichmäßigen Verfahren der Welle (8) parallel zur Rollenachse.
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DE19873715475 DE3715475A1 (de) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Vorrichtung zum abwickeln einer materialbahn von einer rolle |
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